500kV输电线路带电水冲洗作业分析王鹏

500kV输电线路带电水冲洗作业分析王鹏

(国网河北省电力公司检修分公司河北省石家庄市050000)

摘要:输电线路在架设的过程中,随着气候的变化,尘土、雨水、雾霾等现象,在绝缘子表面形成一层附着物。此后当环境湿度持续时间较长时,附着物会产生电解现象。电解现象造成绝缘子表面出现导电现象,最终绝缘子表面出现闪络放电现象。此类现状的出现,导致输电线路控电室跳闸,最终造成电力供应故障。针对此,本文简要分析500kV输电线路带电水冲洗作业,以盼能为我国电力企业此类作业的开展提供参考。

关键词:500kV输电线路;绝缘子;带电水冲洗

1、500kV输电线路及绝缘子串

输电线路主要为发电厂到变电站之间的传输电路,当前在实际应用的过程中,输电线路分为两种类型。一类为架空输电线路,另一类则为电缆线路。架空输电线路在架设的过过程中,主要设计的硬件设备为:导线、线路杆塔、防风拉线、接地设备、地基设备、绝缘子等附件设备。其在输电的过程中,安装电流类型一般分为直流电和交流电,人们在日常生活中应用的电能一般为交流电。一般情况下其输电线路的电压等级分为:低压、中压、超高压,其中500kV则为超高压输电线路的一类。输电线路在架设的过程中,为了保证导线与杆塔以及大地绝缘,保障传输电能的安全性。因此在杆塔与悬挂导线之间安装绝缘子,其中由两个或多个绝缘子组成的组合,称之为绝缘子串。

2、带电水冲洗作业

2.1作业流程

500kV输电线路带电水冲洗作业流程包括杆塔选择、工器具运输、制水、工器具组装、工器具检查、水电阻率检查、水枪压力检查和准备、登塔、气象监测、测零值、冲洗作业等过程。

2.2杆塔选择

针对直线塔、耐张塔不同污秽等级的绝缘子进行泄漏电流试验,试验电压为500kV,直线塔试验场地为某培训中心500kV桥林5127线4号塔,杆塔为酒杯型直线塔。绝缘子组装方式为Ⅰ型、Ⅱ型悬垂绝缘子串。耐张塔试验场地为桥林5127线2号塔,杆塔为干字型转角塔。绝缘子组装方式为耐张水平双联绝缘子串。

2.3工器具运输与制水

因为500kV输电线路的杆塔大多分布于高山等车辆难以到达的位置,针对这种情况,自制了1套小型制水设备,可以用人力或骡马将其运至作业面,其它工器具及数量为:小型制水设备1个;冲洗动力泵2个;引水管(30m)6个;水箱2个;电导笔2个;电压分布仪2个;绝缘绳1根;绝缘操作杆3根;滑板支撑架1个;绝缘安全带3个等。带电水冲洗使用的水可以就地取山泉水或自备自来水,然后通过小型制水设备制作出作业用水。

2.4塔下准备工作

将水枪嘴固定在操作杆的卡齿上,旋转至操作杆所需角度,将引水管的一端与操作杆引水管接通,另一端与升压泵连接。调节水柱压强,测试水电阻率及水枪压力,通过试喷水枪观察水柱并调整至最佳状态。

2.5悬垂绝缘子串冲洗

对悬垂绝缘子串作业时,塔上有2名工作人员。1号作业人员为辅助人员,将无头绳与绝缘滑车带到横担上方,使用绳套将滑车挂在被冲洗的绝缘子串横担侧的中部。2号作业人员为冲洗操作人员,站在与绝缘子串中部平行的主材处。地面作业人员将组装好的操作杆及引水管吊至横担,由1号作业人员转交给2号作业人员,由2名作业人员配合进行冲洗作业。

2.6耐张绝缘子串冲洗

对耐张绝缘子串作业时,塔上有2名工作人员,1号作业人员带传递绳至被冲洗绝缘子横担侧,在地面作业人员的配合下,将组装好的滑板支撑架吊至横担,并由2名作业人员一起将其安放在双串绝缘子上,然后将操作杆吊至横担,1号作业人员用操作杆将滑板支撑架推至导线侧第3片绝缘子处,然后将操作杆安放在滑板支撑架上。2名作业人员就绪后开始冲洗。

3、技术措施

水枪喷口直径、水的电阻率和水枪压力是关系到带电水冲洗安全性、可靠性与冲洗效果的重要指标。

3.1喷口直径的选择

500kV绝缘子在3mm,8mm,10mm这3种不同水柱喷口直径时的水柱泄漏电流与水柱长度中可以发现,水柱的泄漏电流随着水柱长度的增大而减小,这一规律适用于不同水柱喷口直径。3mm水枪口径的水柱泄漏电流最小,试验表明,3mm水枪口径的冲洗效果也很好,既能获得良好的冲洗效果,又能降低耗水量。

3.2水枪压力的选择

500kV绝缘子在3mm,8mm,10mm3种不同水枪直径下的水柱泄漏电流与水枪压力的关系中可以明显发现,在不同水枪压力下,水柱的泄漏电流没有明显的变化趋势。因此,在进行带电水冲洗时,水枪压力不必考虑,只要满足冲洗条件和冲洗效果即可。试验时,采用1.8MPa,水柱的冲击力可满足要求。

3.3水电阻率的选择

调整水枪压力,在500kV和550kV电压等级下,测量水柱的泄漏电流与水电阻率的关系。从泄漏电流与水电阻率的关系中可以发现,550kV设备的泄漏电流大于500kV设备,且随着水的电阻率增加而缓慢减小,但是变化趋势不明显,在电阻率达到200000Ω/cm之后泄漏电流呈线性下降,有利于试验数据的采集与分析。因此,在项目中采用200000Ω/cm及以上的电阻率作为标准。

4、500kV输电线路绝缘子串带电水冲洗注意事项

当前500kV输电线路绝缘子串带电水冲洗,整体的发展现状较为良好。为电网的稳定运行,以及电力企业的稳定收益,奠定了良好的基础。在此现状下,笔者针对其中的主要技术,以及注意事项进行简要的分析介绍。

4.1操作流程规范化

当前电力企业以及相关的研究部门,已经出台了关于500kV输电线路绝缘子串带电水冲洗的技术规范。但在实际操作的过程中,关于部分操作和检测的具体数值,并没有出示明确的数值。例如在操作流程中,关于临界盐密度的限值,则没有给出具体的数值。临界盐密度对于带电水冲洗中的水电阻率影响重大,此类现状下对于无操作经验的操作人员影响较大。严重时,甚至导致人员的触电伤亡。

4.2水枪压力调节

一般情况下在500kV输电线路绝缘子带电水冲洗的作业中,关于水枪压力的调节,不同的地区以及不同的绝缘子串现状,最终水枪的压力都会有所不同。因此在实际操作的过程中,关于水枪的压力调整,应根据绝缘子表面附着物的清洗状况进行判断。如在应用压力下清洗较为困难则提高其压力,直至水枪压力能够顺利清洗附着物为止。

5、展望

500kV电压属于超高压电压,因此其在运行的过程中,对于操作人员的人身安全影响较大。当前电力企业针对此类现象,也进行了较多的研究。其中最为有效、安全性最高的方式即为智能化操作。通过在线监控设备以及自动化机械操作,完成冲洗作业。但当前关于智能化操作的整体发展现状还较为缓慢,技术的成熟度还存在一定的问题。针对此类现状,电力企业应针对性的进行智能化操作的实践,并针对智能系统进一步研究,以期尽快实现全面智能化的操作。

6结束语

综上所述,本文对500kv输电线路带电水冲洗作业进行了分析。当前我国500kV输电线路绝缘子串带电水冲洗工作的发展,整体的现状较为良好。电力企业在开展此类工作的过程中,也逐渐积累了较为丰富的经验。但在实际落实的过程中,部分的操作规程,以及数据规范还存在一定的差异。针对此类现状,电力企业还应进行深入的研究,并且尽快出台详尽的操作规程,以保障操作人员的人身安全,提升电力企业的稳定收益。

参考文献:

[1]500kV变电设备带电水冲洗方法的研究[J].李少白,吕红峰,叶志康,张笑.浙江电力.2015(09)

[2]高空带电水冲洗装置的安全控制系统研究[J].吴登国,李晓明,刘振盛,李俊,李光明.自动化与仪表.2013(06)

[3]输电线路施工技术问题及解决措施简要分析[J].许克朋.城市建设理论研究(电子版).2017(08)

[4]500kV输电线路跨越高速铁路施工实践[J].孙伟军,吴尧成,姚耀明,张弓,汪国林.浙江电力.2011(12)

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