成都电网是典型的靠主网长距离输送电源负荷的受端网络,其主供电源是二滩送出的500 kV洪龙一二线,一旦洪龙线出现故障跳闸,成都电网的安全稳定运行将受到极大威胁。
500kV洪龙一二线是国内第一条紧凑型500 kV同塔双回线路,因其在成都电网中所处的特殊地位及消纳二滩电量等原因,一二线不可能同时停电,调度部门可接受的方式是:一回停电,一回带电,对停电线路进行检修。这种停电检修方式在500kV双回线路上因感应电强,其施工安全技术措施一直是国内的空白,没有可借鉴的现成经验,也无相应的安全规程。面对困境,成都电业局输电公司率先在国内进行了积极的探索。
1 国内500 kV同塔双回线路检修现状
500 kV线路的检修分停电和带电两种方式。
1.1 带电作业
目前普通同塔双回线路的带电作业技术较为成熟,全国各地都有单位在开展带电作业项目;紧凑型同塔双回线路因电气距离裕度小(设计为3.2 m,规程要求3.8 m)的原因尚无成熟的操作规范,四川省电力公司从1998年开始立项专题研究,2001年4月成果通过了专家鉴定,但还未在基层生产单位中实践应用。
1.2 停电作业
同塔双回线路停电检修分两类,一类是双回同时停电;一类是一回带电运行,另一回停电检修。目前国内其它地区的500 kV同塔双回线路停电检修主要采取前一种方式,即同时停。如:北京供电局、南京500 kV抢险中心等单位,因当地500 kV网络较为完善,合理安排负荷后,大多采取两回全停的检修方式。而成都地区500 kV输电网络亟待完善,又面临消纳二滩电量的压力,正常情况下不可能同时停电,因此检修方式只能是一回带电,一回停电。
2 500 kV线路的检修项目
500kV线路维护检修项目主要有11类。
1)处理影响线路安全运行的林木、房屋、草垛等障碍和巡视检修用道路的维护;
2)铁塔及其部件的修补和除锈涂漆;
3)更换、调整拉线及零部件的补齐;
4)铁塔基础及拉线基础的缺陷处理;
5)摇测接地电阻,接地引下线,接地网缺陷处理;
6)清扫、测量、更换导、地线零值、不良绝缘子;
7)导地线损伤的修补与压接;
8)紧固、检修与更换间隔棒;
9)检修、更换防震锤、护线条及改进消振、防舞动措施;
10)紧固、检修、更换金具;
11)线名、塔号、警示牌以及相应标志的维护。
从以上可以看出:500 kV线路的检修主要分两类,一类是在地面开展的工作,其施工安全技术措施已相当完善;一类是需登塔开展的工作。现仅讨论塔上开展的检修工作,具体见表1。
由表1可见,需登塔开展的检修项目大都集中在塔头,距另一回带电线路近,感应电强烈。下面讨论具体其检修方案。
3 500 kV线路的检修方案
本方案特指500 kV同塔双回,一回带电运行,另一回停电检修的方式。
3.1 带电回路对停电检修回路影响
同塔双回中的一回处于运行状态,另一回停电检修,由于两者之间的电磁和静电耦合作用,将在检修回路上感应电压和电流,对检修工作不利。三层排列的同塔双回线路,上层导线对带电回路的对称性最差,感应的静电电压可超过25 kV(理论计算),中下层导线的感应电压也达到数千伏以上(理论计算)。即使线路换位也很难消除停电检修回路上的感应电压,因此检修回路必须接地。因感应电压与变电站接地电阻大小,同塔双回线路长度,以及气候环境状况密切相关,因此不是固定值。以洪龙一二线为例,当变电站未合接地开关时,其实测值为5~6万V,合上接地开关后,感应电压实测值降为4~5kV,电压依然相当大。
3.2 检修方案的实施
500 kV同塔双回线路,一回处于运行状态,另一回停电检修,在停电检修线路上感应电压非常强,即便挂了接地线也是如此。为克服感应电对检修人员的伤害,可行的对策是将停电检修视为“带电检修”,即将停电检修工作以“带电作业”的形式进行实施。具体检修操作步骤是:接到调度通知线路停电后,所有登塔人员必穿屏蔽服,此时导线上的感应电压为5~6万V。检修人员应用500 kV专用验电器(其报警启动电压为132 kV,施工单位应按期检定,否则可能会因感应电压而误报警)逐相验电,确定线路停电后,立即挂接地线。500 kV接地线与大家日常使用的接地线外型基本一样,均为多股软铜线构成;不同的是,由于500 kV线路装拆接地线时,充电电流很大,接地线的截面应严格保证大于25 mm,此外在接地线导线端的夹片后应拴一条绝缘绳,装拆接地线时,必须使用绝缘绳以抛挂的方式进行。装拆接地线的瞬间,由于充放电的原因,会产生少许弧光,但对导线及接地线均不构成伤害。接地线装设好后,感应电压降为4~5 kV,此时检修人员可放心沿绝缘子串进入导线,开展各项检修工作。
需特别提醒的是,500 kV线路的架空地线大多进行了绝缘处理,以减少地线上的电能损耗,同时可作高频载波通道用。以洪龙线为例,目前地线未开通载波,因而采用地线分段接地,即每基耐张或换位塔上跳线不连通,并规定自贡侧接地,成都侧绝缘。这种架空地线绝缘方式,既达到减少地线电能损耗的目的,又大大降低了地线上的感应电压。不过即便在这种运行方式下,地线上仍有较高的感应电压,检修人员接触前,必须将其接地。
3.3 检修中需要注意的特殊安全事项
500 kV同塔双回线路,一回处于运行状态,另一回停电检修,除严格按《电业安全工作规程》要求操作外,还应注意500kV超高电压等级的特点。
1)登塔检修人员必须穿屏蔽服;
2)登塔检修人员必须使用配有加长绝缘绳的双保险安全带;
3)登塔检修人员严禁越过塔身中线靠近带电侧;
4)传递工具、物件应使用绝缘绳;
5)接地线的装、拆应使用绝缘绳抛挂;
6)架空地线应视为带电体,接触前必须接地。
7)因500 kV线路铁塔很高,塔上检修人员和地面监护人之间应配备无线对讲机,保持通讯畅通。
4 结论与建议
综上所述,对500 kV同塔双回线路的检修,以一回带电,一回停电的方式是可行的。这是成都电业局输电公司广大工程技术人员积极探索的成果,对指导四川500 kV同塔双回线路的检修有重大的意义。但是必须指出,本检修方案的实施缺乏上级安全技术部门相关规程的支持。因此建议上级有关部门,尽快出台500kV同塔双回线路检修的安全技术规范,使基层生产单位能放心大胆地开展工作。
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