带电作业关键技术研究进展与趋势

我国电网的加快建设有力推动了带电作业技术的发展,经过60 a的研究及实践,带电作业技术的研究和应用已取得了重要进展和突破,特别是其在特高压带电作业技术领域已走在世界前列。为满足超、特高压输电线路安全运行和提高配网供电可靠性的需求,需进一步深化带电作业技术的研究。结合国内外带电作业技术的发展历史和现状,总结了我国在交、直流输电线路带电作业技术参数、人员安全防护、工器具研制及标准制定等多方面解决的关键技术问题和取得的重要研究成果,介绍了配电线路带电作业和变电设备带电作业的研究进展、带电作业标准制定及仿真培训等相关情况。结合电网发展及新技术、新设备应用的背景及需求,分析了输配变带电作业技术的发展方向和趋势,讨论了需重点研究的带电作业技术课题,包括特高压带电作业系列化工具、直升机和绝缘斗臂车应用、城网不停电作业等研究重点。     

超/特高压交直流输电线路带电作业

随着我国电网的快速发展,超/特高压输电线路相继建设并投入运行,为给超/特高压输电线路带电作业开展提供技术支撑,结合交流750kV、1 000kV和直流±660kV、±800kV输电线路特点,通过试验和理论计算,获取了带电作业关键技术参数,确定了作业人员安全防护原则,研制了大吨位绝缘提线工具和绝缘子更换卡具,并根据研究成果制定了超/特高压线路带电作业技术导则标准。现场应用的成功开展表明,超/特高压线路开展带电作业是安全、可行的。超/特高压输电交直流输电线路带电作业技术研究成果能有效指导带电作业的安全有序开展。     

交流特高压输电线路等电位带电作业方法的研究

带电作业是确保特高压线路长期安全稳定运行的关键技术。特高压线路的运行电压高、电场强度大、杆塔高、作业环境苛刻等特点,对等电位带电作业提出了严峻的挑战。阐述带电作业发展概况,对特高压带电作业关键参数进行分析,并在常见等电位带电作业方法的基础上,提炼操作要点和步骤,根据作业工况对提及的方法进行优劣分析与比选,为特高压等电位标准化带电作业技术的研究和标准导则制订工作提供指导。     

带电作业技术研究与标准制定

随着我国电网的快速发展和供电可靠性要求的不断提高,与之相适应的带电作业技术的研究及标准制定工作有了新的发展和突破。针对超/特高压输电线路电压高、尺寸大等特点,在过电压水平分析、真型塔典型工况试验的基础上通过危险率计算确定了带电作业安全间距值,分析了带电作业电场分布的特点和直流线路电晕区对导体表面场强的抑制作用,确定了各电压等级专用屏蔽服的要求和其他防护措施。论述了配电带电作业尤其是不停电作业的相关情况,介绍了不停电作业的基本原理和主要设备及其要求,讨论了旁路电流分流、旁路变压器参数匹配、旁路设备投切时的暂态过电压等不停电作业关键问题。介绍了IEC带电作业标准化工作情况和我国带电作业标准的制定情况及新要求。根据目前情况,结合我国实际,提出了今后应进一步深入研究的问题。     

1000kV特高压变电站带电作业绝缘平台研制

特高压变电站对电网的安全和稳定运行具有非常重要的意义,而带电作业是确保其运行可靠性的重要技术手段。为了在特高压变电站开展带电作业,文中设计了一种可用于1 000 kV特高压变电站带电作业的绝缘平台。通过绝缘耐受、湿态绝缘、抗弯、抗扭、抗机械老化等试验项目对平台主体材料的性能参数进行了全面考核,并对平台整体的电气性能和机械性能进行了试验验证。另外计算校核了绝缘平台的稳定性及安全系数。试验和计算结果表明所研制绝缘平台满足带电作业工器具标准要求,为特高压变电站管母类带电作业项目的安全开展提供了必要的检修平台,平台主体结构简单、现场组装方便,有利于进一步推动特高压变电站带电作业技术的应用推广。     

超、特高压带电作业工器具智能监控系统的研究

随着我国超、特高压输电线路的快速发展,特高压主干电网的建成投运,远距离输送电能成为我国电网发展过程中的主要特点,特高压输电是国网公司实现提供清洁能源社会的关键。为此,介绍了一种与绝缘拉杆配套并可实时测量荷载的拉力传感装置,使用该装置进行超、特高压输电线路绝缘子更换带电作业时,可实时监测作业过程中的承力工具的荷载,并实时传输到现场专责安全监护人的手机上,便于安全监护人时刻关注并提醒作业人员,避免出现工器具超负荷工作,提高作业的安全性。     

点云技术在±1100kV特高压直流输电线路高海拔地区带电作业中的应用

随着我国电网的快速发展,2019年全球电压等级最高的±1100 kV吉泉线投入运行.为给特高压直流输电线路带电作业开展提供技术支撑,在高海拔地区通过点云逆向工程建立数字三维铁塔,对点云数据与实际数据进行了核比;同时针对相关作业方法在数字三维铁塔上进行了安全距离校核.通过现场应用的成功开展表明,点云技术在±1100 kV...     

1000 kV输电线路带电作业安全距离研究

为确定1000kV交流特高压输电线路带电作业的安全距离,分析了我国第一条特高压线路带电作业操作过电压水平及概率密度,介绍了带电作业危险率计算过程和修正方法,结合特高压输变电试验示范工程的实际进行了各种工况位置的安全距离的试验研究,得出1000kV输电线路直线塔边相、中相、耐张串的带电作业安全距离的操作冲击放电特性,通过危险率计算分析确定了1000kV交流输电线路带电作业最小安全距离。研究结果可为1000kV交流特高压输电线路的带电作业提供依据和技术支撑。     

特高压交流线路带电作业安全防护用具与措施

1000kV交流特高压输电线路电压高、感应电场强、运行维护难度大,为确保带电作业人员的安全和线路运行维护工作的顺利开展,针对其特点研制了带电作业屏蔽服,按照相关标准对其性能进行了测试。并模拟带电作业实际工况进行了屏蔽服内外场强测量、等电位时流经人体电流测量、进出等电位脉冲电流测量。结果表明登塔过程中和等电位作业时,屏蔽服内场强值为0.4～10kV/m,面罩内部场强值为8.4～137kV/m,等电位作业时流经人体的电流值为32μA。证明研制的屏蔽服能够满足1000kV交流特高压输电线路带电作业安全防护要求,制订的1000kV交流特高压输电线路带电作业安全防护措施可为我国特高压输电线路带电作业的安全开展提供技术支持。     

直升机带电作业方法及作业机型的比较研究

直升机带电作业具有作业效率高的特点,在当前世界先进国家的线路维护方面得到广泛应用.随着我国500 kV网络的不断扩展和特高压线路的建设,采用先进的带电作业方法对于超高压和特高压电网的维护具有重要的意义.介绍了目前国际上采用的直升机带电作业方法和作业机型,对它们从效率、安全、经济、适用性几个方面进行了综合的分析比较,其比...     

1000 kV级交流输电线路带电作业的试验研究

在国内首次系统地开展了交流1 000 kV输电线路带电作业研究。在对1 000 kV交流特高压输电线路的过电压水平计算分析的基础上;通过试验确定了不同过电压倍数下带电作业最小安全距离和最小组合间隙;确定了绝缘工具的最小有效绝缘长度;研制出了能满足1 000 kV带电作业安全性要求的屏蔽服装;进行了安全防护试验;提出了不同作业方式时的人体安全防护措施。研究结果可为1 000 kV输电线路的工程设计和带电作业提供技术依据。     

输电线路带电作业的安全防护

超高压输电线路,特别是特高压输电线路运行时产生的电场很强,故带电作业中的安全防护十分必要。分别讨论了输电线路带电作业中强电场、电流及静电感应对带电作业人员安全的影响;介绍了输电线路带电作业安全防护用具屏蔽服和静电防护服的原理及功能;讨论了≤500 kV输电线路带电作业中进入等电位人员体表场强规律,并针对安全影响因素对≤500 kV输电线路带电作业的安全防护进行了研究;在750 kV带电作业安全防护研究中,重点进行了750 kV带电作业用屏蔽服的试验研究,并对试验结果进行了分析,对衣服的屏蔽效率、电阻及制作特点等方面都提出了新的要求;针对1 000 kV输电线路电压更高、电场更强的特点,提出了1 000 kV输电线路带电作业安全防护的基本要求。研究结果可为超/特高压输电线路带电作业安全防护提供依据和技术支撑。     

高海拔地区220 kV输电线路带电作业安全距离技术研究

为了给高海拔地区220 kV线路的带电检修和维护工作提供技术依据,保证线路带电作业的安全开展,针对高海拔地区220 kV输电线路带电作业安全距离,分别在西藏羊八井(海拔4300 m)、青海乌兰(海拔3000 m)、青海硝湾(海拔2200 m)的试验场地进行了220 kV输电线路实际尺寸杆塔不同作业位置的操作冲击放电特性试验,得到了不同工况下的操作冲击放电特性曲线。根据以上试验结果和低海拔地区220 kV输电线路带电作业已有的研究成果,结合常用海拔校正方法,通过危险率的计算,推荐了海拔3000~5500 m范围内220 kV输电线路带电作业所需的最小安全距离及最小组合间隙距离。研究结果可为220 kV输电线路的工程设计和带电作业提供技术依据。     

750 kV输电线路带电作业安全距离的研究

为了给750kV线路的带电检修和维护工作提供技术依据,保证线路带电作业的安全开展,结合官亭—兰州东750kV输电线路的实际,通过计算和分析,得出了线路带电作业时的操作过电压水平;针对带电作业时的各典型工作位置,通过1:1模拟杆塔试验得出了各工作位置的带电作业操作冲击放电特性,并根据线路处于高海拔地区的特点进行了海拔校正。在此基础上,通过带电作业危险率的计算和分析,研究确定了750kV输电线路带电作业安全距离。研究结果可为750kV输电线路的工程设计和带电作业提供技术依据。     

±800kV特高压直流线路带电作业研究现状分析

带电作业是保证±800 kV特高压直流输电线路安全稳定运行的重要技术手段,相应的研究和应用已陆续开展,积累了较为丰富的理论和实践经验。针对±800 kV特高压直流线路带电作业研究现状,主要分析了进出等电位方法,研究了作业安全距离和组合间隙距离,确定了安全防护原则,提出了一种基于光纤电场传感器的绝缘子检测方法,为±800 kV特高压直流输电线路带电作业提供有益借鉴和参考。     

35kV线路带电作业电场仿真分析与防护

35 kV线路的杆塔结构和电压等级处于配电和输电线路之间,使得带电作业人员难以选择合适的电场防护措施,为确保35 kV线路带电作业的安全开展,采用有限元法仿真计算了35 kV单、双回线路杆塔、导线表面及地电位、等电位人员体表的电场分布情况,依据人体体表电场特性和允许暴露电场的限值,提出了相应的人员防护要求。计算结果表明,作业人员在35 kV单回和双回线路直线杆上按照4种典型工况进行作业时,作业人员在作业位置处体表的电场强度均在限值以内,满足标准要求,不用穿戴带电作业屏蔽服装。研究成果为指导35 kV线路带电作业的安全开展提供了技术依据。     

1000kV输电线路带电作业保护间隙的研究

为研究1000kV交流输电线路带电作业的保护间隙,确定了它的设计原则和电极结构,根据该保护间隙工频击穿、工频耐压、操作冲击放电试验的结果得出了不同海拔高度下1000kV输电线路带电作业保护间隙间隙距离的最大允许值;在11塔窗中模拟带电作业各实际工况,采用升降法对保护间隙与作业间隙的绝缘配合进行了操作冲击放电试验,验证了保护间隙对带电作业间隙的保护性能,并计算了1000kV带保护间隙带电作业的危险率。最后证明加装保护间隙不仅可提高作业的安全性,而且能有效地减小塔头尺寸。     

特高压交流输电线路带电作业现场应用试验

为了验证1000kV交流输电线路带电作业技术研究成果,并为1000kV试验示范工程开展带电作业提供实践经验,在1000kV交流特高压试验基地试验线段上进行了带电作业现场应用试验。试验对1000kV带电作业最小安全距离、最小组合间隙、绝缘工具最小有效绝缘长度、安全防护、电位转移等技术要求进行了现场应用试验研究。结果表明1000kV特高压交流输电线路开展带电作业是安全、可行的,1000kV交流输电线路带电作业技术的研究成果能有效指导带电作业的安全开展。