带电作业关键技术研究进展与趋势 张俊 张华

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年第3期   作者:张俊 张华
[导读] 带电作业是电网正常运行管理的重要组成部分,
       摘要:带电作业是电网正常运行管理的重要组成部分,主要包括对电力网络设备实施的检测、维修、检修及改造等工作内容,加强对带电作业关键技术的研究,对优化电网运行具有关键性的作用。因此,本文具体分析了带电作业关键技术的研究进展与趋势,希望对同行业人员有所帮助。

        关键词:带电作业;关键技术;研究;趋势

        近年来,我国工业化及城市化进程的加快,需要大容量、远距离输电工程日益增多,为了满足其需要,我国超高压、特高压交直流输电工程相继建设和投运,对带电作业关键技术要求也日益提高。本文以带电作业关键技术为中心,对关键技术的研究进展进行了分析,并对其发展趋势进行了深入的研究,以有效促进电力系统的稳定、有序运行,为我国社会经济的发展提供有力的电力能源。

1带电作业关键技术的研究进展
        1.1输电线路带电作业
        相对于其他国家的输电线路带电技术,我国这方面的起步时间较晚。国内输电线路带电作业最早在20世纪50年代出现,在我国电网日益发展的背景下,特别是随着±800kV直流线路和1000kV特高压交流的采用和建设,我国带电作业技术研究进程开始与世界水平保持一致。我国对这方面开展进一步深入分析研究,而且获得显著的成果,比如:作业方式、作业器具、带电作业技术阐述及人员安全防护等,并且也开始研究各种电压等级的紧凑型带电作业技术。
        1.2配电线路带电作业
        配电线路是与电力用户有密切联系的基础设置,其覆盖范围相当广、网络较为复杂。近年来,我国也开始普遍实行配电线路带电作业,每年都会进行很多次10kV配电带电作业。与10kV配电线路相比,20kV线路输送半径相当大,而且消耗很小,因而适用于一些用电负荷很大的区域。我国开展的20kV配电线路带电作业技术内容通常包括间隙放电规律特性、操作规章流程及绝缘工具技术参数等。必须要结合作业现场的主要特征来合理制定具有代表性作业项目的指导书。此外,低电位现场作业人员和带电导体的间距与等电位作业人员和接地构件的间距不能小于10m,只有这样才可以保证带电作业具备较强的安全性。
        1.3变电设备带电作业
        就当前情况来讲,美国很多区域都已经开展变电站带电作业,其作业内容一般包括带电更换母线引流线等。俄罗斯和法国等国家都开展设备带电作业,其内容体现在路器及带电断接引避雷器等。对于研发变电站带电作业设备来说,美国和法国等多个国家都成功研发变电站用履带式绝缘升降平台,而且能够在变电站设备检修中普遍应用。当前,日本在很多变电站都已经安装带点自动水冲洗装置,也开始深入研究水冲洗方式和带电水冲洗装置。与欧美发达国家相比之下,我国并不重视变电站带电作业实施,也没有认真研究,原来的研究很多都重点集中在变电站母线间隙放电特性。我国在早期研究500kV变电站带电作业间隙实验。
2带电作业的主要发展方向及研究方向
        2.1特高压交流线路和直流线路带电作业工具
        现阶段,特高压带电作业工器具体积较大,机械化水平低、作业人员工作量大,需要进一步深入研究分析器具。其一,积极开展有关高强度柔性绝缘材料技术探索和研究,不断加强前期绝缘性能和机械强度,利用研发软质柔性绝缘吊拉器具代替硬质绝缘拉吊杆,使现场作业环境中的绝缘性得到大幅度提升,保证运行设备正常使用,维护作业人员的生命财产安全。其二,研发能够承载等电位电工进出高电位的机械化装置。

其三,研发能够为作业人员现场操作提供方便的工具,进而提升工作效率,降低作业人员工作量,第四,根据特高压线路长串绝缘子型的特征,重点研发机械化的长串绝缘子检测设备。其五,开发且应用先进的高强度金属材料。对大吨位绝缘子卡具进行科学设计,开发出实用性较强、质地轻的液压提现更换装置。
        2.2研究高海拔带电作业技术
        对海拔高度超过3000m的高海拔区域,必须要认真研究与这种类型区域相适应的特高压带电和超高压带电关键技术,主要包括作业导则、绝缘操作工具及安全作业间隙等。对于此区域配电线路的带电作业,必须要科学论证遮蔽用具及绝缘防护用具的尺寸大小和使用性能与有关安全作业要求是否相符,而且必须要结合实际需求研发或者改善有关的安全防护用具,以此保证高海拔区域配电带电作业的可靠性及稳定性。
        2.3直升机带电作业及绝缘斗臂车作业
        特高压输电线路和超高压输电线路长度已经超过千米,有些必须要跨越崇山峻岭,地形条件相当复杂。通常,直升机带电作业具备有效迅速的特征,在一定程度上能够满足在短期内排查故障、恢复可靠运行的有关要求。而直升机带电作业内容主要有带电水冲洗及带电检修等,将来对直升机带电作业技术必须要做出更加深层次的研究,一是对各类直升机进行带电作业的作业方式及适用项目进行研究;二是结合项目特征及配套工具进行研究;三是合理制定相应的作业细则及安全工作规程,在当前基础上构建完善的直升机带电作业规范体系;四是研究特高压交流线路及直流线路直升机带电作业的有效应用。并且必须要认真研究及应用无人机巡视。不管是直升机还是输电线路绝缘斗臂车,都能够为带电作业人员提供良好的作业平台。对于车辆能够到达的位置,因其具有较强的安全性、方便使用,在欧美发达国家分别应用于750kV及220kV交流输电线路中。我国可以积极开展绝缘都臂车在750kV交流及500kV交流等多种超高压线路中应用,而且能够延伸到±800kV特高压直流输电线路的带电作业。首先,研究各个等级绝缘斗臂车的试验方式及绝缘性能等,保证绝缘斗臂车的安全性满足有关标准要求。其次,认真研究输电线路绝缘斗臂车适用的一些作业项目。最后,研究体现出项目特征的配套工器具,利用系统研究能够为在输电带电作业中应用绝缘斗臂车提供有关的技术参数。
        2.4变电设备的带电清洗作业及带电检修
        对于变电站设备紧密及缝隙紧凑的特征,必须要进一步深入研究专门使用的绝缘斗臂车。根据变电带电作业项目,对操作导则及作业方式进行研究。对于一些带电检修项目,应当采取操作工具和绝缘平台进行有机结合的方式完成作业,对于相对复杂的作业项目,也可以采取等电位作业方式。需要重视新技术对换流站及变电站带电检修中的应用。就带电清洗来讲,必须要在全面分析站内绝缘设备积污特性的前提下,对站内设备带电清洗技术加大研究,尤其是特高压和超高压直流设备的带电清扫技术,主要包括制定有关的安全技术标准及研究智能化自动带电清洗装置等,以更好地促进变电站带电清洗技术的广泛应用。

结语:
        总之,电力系统的安全、有序运行离不开带电作业,带电作业关键技术的深入研究,对提高带电作业水平具有重要的现实意义。因此,必须明确带电作业的研究现状及未来的研究方向,以便研制出符合我国社会与经济发展需求的带电作业方法、标准以及设备与工具,高效开展检测电网设备、检修、维护及改造等工作,更好的服务于中国梦的实现。


参考文献
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