500kV紧凑型输电线路带电作业方法在实际工程中的应用

500kV紧凑型输电线路带电作业方法在实际工程中的应用

周磊

（北京送变电公司应急抢修中心北京102401）

摘要：为了提高紧凑型线路安全运行能力，降低恶劣天气等因素对紧凑型线路安全运行的影响，减少线路的非计划停电次数，开展500kV紧凑型输电线路带电消缺是十分必要的。针对国网冀北电力北京送变电公司施工的汗沽一、二线500kV紧凑型输电线路带电消缺作业的实际作业工况，计算了上相和下相等电位作业应满足的最小安全距离和最小组合间隙，并应用到实际工程，验证了其是否满足安全作业的要求。根据实际结果，指导500kV紧凑型输电线路带电作业的标准化、规范化开展。

关键词：500kV紧凑型线路；带电作业；安全距离；消除缺陷

一、引言

2015年5月，500kV汗沽一、二线发生覆冰舞动跳闸故障。500kV汗沽双回均为紧凑型线路，故障查巡，结果发现500kV汗沽一线0046号-0047号、500kV汗沽二线0032+1号-0033号部分相间间隔棒端部金具出现脱落、断裂及损坏等严重缺陷。汗沽双回线路安全运行，急需对相间间隔棒出现的严重缺陷进行消缺处理，考虑到现时段这四回线路处于负荷高峰和停电困难的现实，冀北公司研究决定采用带电作业方式完成消缺工作。

国网冀北电力有限公司运检部专工、冀北电科院带电作业中心、检修公司运检部、北京送变电公司应急抢修中心根据任务、工作性质派专人赶赴作业现场，进行了场地、环境、塔形等的勘察，认定缺陷现场等条件符合带电作业条件。

2015年6月，北京送变电公司成功完成全国首次500kV紧凑型线路直线塔带电消缺作业，带电拆除汗沽双回损坏间隔棒。第一次通过实际工程验证了，冀北电科院校核海拔高度在1000-2000米，500kV紧凑型线路带电作业的相对地安全距离、相间安全距离及组合间隙满足安全作业的要求。为将来我国开展500kV及以上紧凑型线路带电消缺作业广泛应用提供重要依据和参考。

二、带电作业时最大操作过电压计算[1]

线路操作过电压水平与线路长度、系统参数等有关。汗沽双回全长193km，因此在计算时故障点考虑将线路等分为5段，对需要带电作业的杆塔处进行操作过电压计算。

可能出现的最大相地统计过电压为1.743p.u，最大相间统计过电压为2.005p.u。三、危险率计算及校核[2]

目前，国内进行带电作业绝缘配合研究及安全性校核时，通常用国际电工委员会推荐的统计法。其基本指导思想是：根据操作过电压和绝缘放电电压的统计分布规律，将绝缘受到一次操作过电压时发生放电的概率(即带电作业危险率R0)限制到规定的水平即R0×10-5。R0可由式(1)得到[3、4、5]

式(2)、(3)中:Um为操作过电压平均值；σ为操作过电压的标准偏差；U50为空气间隙50%放电电压；Z为空气间隙放电电压的标准偏差。其中Um=U0.13%/(1+3[σ]),而U0.13%为最大过电压；[σ]=σ/Um,为过电压的相对标准偏差。从以上计算模型可见，决定带电作业间隙危险率水平的主要因素是线路操作过电压水平和间隙的50%操作冲击放电电压值。

基于汗沽双回500kV紧凑型线路带电作业时最大操作过电压的研究，结合各种典型作业位置和进入等电位路径的操作冲击放电试验结果，计算该线路带电作业时各典型位置的危险率。比较各个典型位置的最小安全距离值，取最小值为该线路带电作业时的最小安全距离。对各种可接受的最小间隙距离适当取整后得到的最小间隙距离及对应的U和危险率示于表1。

经校核计算，此线路作业线段在停用重合闸的条件下，相对地过电压在1.8倍以下，符合国家电网公司Q/GDW186-2008《500kV紧凑型交流输电线路带电作业技术导则》标准中1.8倍以下相地过电压条件要求，可以按照1.8倍以下相地过电压的安全距离进行带电作业检修[6]。

此缺陷地段地处山区，海拔高度在1500-1800m，因此带电作业须按1000-2000m考虑。修正海拔高度后，相对地安全距离需控制在3.4m以上，相间安全距离需控制在4.8m以上，组合间隙需控制在3.8m以上。

在确定了最小安全距离后，通过模拟实验确定了实际操作进入等电位路径及操作方法：

进入等电位路径内各典型位置为（作业人员身高按1.75m计算）：5点为人头部与中直串上端的均压环接触，人体处于地电位，脚距离两上相均压环3.2m；6点为人头部与中直串中部的均压环下端接触，人体位于塔窗轴线上；7点为人脚踩在中直串下端的均压环上，人体与下相等电位，人体位置正对中直串，头顶距上相导线4m；8点为人坐在绝缘梯上由塔身摆入上相等电位，人距高电位0.4m，背部距离塔身3.4m；9点为人坐在绝缘梯上由塔身摆入下相等电位，人距高电位0.4m，背部距离塔身3.4m。示意图见图1。

图1进入等电位路径示意图

通过计算得到各典型作业位置在退出重合闸后的危险率，见表2。

四、结论

（1）用计算和试验的方法验证该带电作业方法能够安全进行，带电方式作业确定；

（2）相对地安全距离需控制在3.4m以上，相间安全距离需控制在4.8m以上，组合间隙需控制在3.8m以上。

（3）通过绝缘绳、二二绝缘滑车组在地电位电工配合下，等电位电工从塔边框乘吊梯摆入进入强电场。

（4）500kV汗沽双回紧凑型线路带电消缺作业的成功实施，为今后其他紧凑型线路带电作业提供了有力参考。

参考文献

[1]500kV汗沽双回、沽太双回紧凑型线路带电拆除相间间隔棒消缺技术方案.国网冀北电力有限公司电力科学研究院

[2]GB/T19185-2003.交流线路带电作业安全距离计算方法[S].

[3]DL409-1991.电业安全工作规程(电力线路部分)[S].

[4]胡毅,翁旭.三峡500kV同塔双回线路带电作业试验研究[J].高电压技术,2001,27(1):57-58.

[5]王力农,胡毅,刘凯,等.500kV高海拔紧凑型线路带电

作业研究[J].高电压技术,2005,31(8):12-14.

[6]Q/GDW186-2008.《500kV紧凑型交流输电线路带电作业技术导则》