一种输电线路杆塔的V型绝缘子串更换方法
技术领域
本发明涉及一种绝缘子串的更换方法,具体讲涉及一种输电线路杆塔的V型绝缘子串更换方法。
背景技术
随着特高压直流输电线路的投运,特高压直流输电线路带电作业的研究也成为了目前带电作业工作的主要研究方向。
现有的特高压直流工程一般采用伸入塔身的V型绝缘子串来固定输电导线,V形绝缘子串由两根I型绝缘子串连接组成其中一根I型绝缘子串的上端伸入输电线路杆塔塔身,在塔身内部悬挂固定,另一根I型绝缘子串的上端悬挂在横担端部,两根I型绝缘子串的下端通过导线连板连接,通过导线连扳将输电导线架起。
这种输电线路塔型与传统的具有V型绝缘子串的直线杆塔不同,由于该输电线路杆塔的V型绝缘子串在靠近塔身的一侧,其悬挂点深入塔身,使得这种输电线路杆塔在更换V型绝缘子串时,操作起来比更换传统直线杆塔的V型绝缘子串更加困难。
现有技术中伸入输电线路杆塔塔身内部的V型绝缘子串的更换方法一直停留在理论研究和模拟演练阶段,并未得出一个可执行的成熟技术方案。因此,有必要设计出一种在带电情况下,对伸入输电线路杆塔塔身内部的V型绝缘子串进行现场更换的方法。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足,本发明提供一种输电线路杆塔的V型绝缘子串更换方法。
本发明提供的技术方案是:一种输电线路杆塔的V型绝缘子串更换方法,所述输电线路杆塔包括竖直方向的塔身和垂直安装在所述塔身上的横担;所述V型绝缘子串的一端安装在所述塔身与所述横担的连接部位,另一端安装在所述横担上;所述V型绝缘子串的底部固定有垂直于所述塔身和所述横担的输电导线;其改进之处在于:所述方法包括:
步骤1)在所述横担上安装传递系统;
步骤2)利用所述传递系统运送提吊工具;
步骤3)将所述提吊工具的一端安装在所述横担上,另一端安装在所述V型绝缘子串的底部;
步骤4)用所述提吊工具向上提拉所述V型绝缘子串底部的输电导线;
步骤5)拆除所述V型绝缘子串,并将拆除后的绝缘子串通过传递系统运送至地面;
步骤6)用所述传递系统运送新的绝缘子串,并按照原始V型绝缘子串的安装位置安装新的绝缘子串。
优选的,所述V型绝缘子串由两侧与竖直方向呈倾斜角度的I型第一绝缘子串和I型第二绝缘子串通过导线连板连接组成,所述导线连板上固定有所述输电导线;
所述I型第一绝缘子串的一端与塔身和横担的连接部位连接,另一端通过螺栓和螺母与所述导线连扳连接;所述I型第二绝缘子串的一端与所述横担连接,另一端通过螺栓和螺母与所述导线连扳连接。
优选的,步骤1)中,所述传递系统包括分别安装在所述横担上的传递绳和滑轮组;所述滑轮组上安装有绝缘软绳,所述绝缘软绳上固定有吊篮;通过所述传递绳运送提吊工具;通过所述吊篮运送作业人员;通过所述绝缘软绳运送新旧绝缘子串。
优选的,步骤2)中,所述提吊工具包括竖直方向的液压丝杠和硬质绝缘杆,所述液压丝杠的上端与所述横担相连,其下端与所述硬质绝缘杆的上端连接,所述硬质绝缘杆的下端具有金属端部,所述金属端部与导线连扳相连。
进一步,步骤4)中通过启动液压丝杠,使硬质绝缘杆向上提拉导线连板来提拉输电导线,以将所述输电导线的重量负荷转至提吊工具。
进一步,步骤5)中,先拆除I型第一绝缘子串和I型第二绝缘子串中的任意一个绝缘子串,再拆除I型第一绝缘子串和I型第二绝缘子串中的另一个绝缘子串;
拆除所述I型第一绝缘子串包括:拆开所述I型第一绝缘子串与导线连扳的连接、以及拆开所述I型第一绝缘子串同塔身与横担连接部位的连接;
拆除所述I型第二绝缘子串包括:拆开所述I型第二绝缘子串与导线连扳的连接、以及拆除所述I型第二绝缘子串与横担的连接。
进一步,滑轮组设有两套,当拆除所述I型第一绝缘子串时,两套滑轮组分别安装在所述I型第一绝缘子串中部正上方的横担上以及所述I型第一绝缘子串与导线连扳连接部位正上方的横担上;所述两套滑轮组分别通过绝缘软绳与所述I型第一绝缘子串的中部和所述I型第一绝缘子串与导线连扳的连接部位相连;
当拆除所述I型第二绝缘子串时,两套滑轮组分别安装在所述I型第二绝缘子串中部正上方的横担上以及所述I型第二绝缘子串与导线连扳连接部位正上方的横担上;所述两套滑轮组分别通过绝缘软绳与所述I型第二绝缘子串的中部和所述I型第二绝缘子串与导线连扳的连接部位相连。
进一步,所述作业人员安装传递系统和提吊工具、启动提吊工具、拆除V型绝缘子串和安装新的绝缘子串;所述吊篮在运送作业人员的过程中,作业人员不经过输电线路的最低放电位置。
进一步,I型第一绝缘子串的下部和I型第二绝缘子串的下部安装有同中心的均压环;提吊工具在提拉过程中,其下端金属端部的最高点与横担之间的距离大于V型绝缘子串正常安装时均压环的最高点与横担之间的距离。
进一步,步骤6)之后还包括:检查新绝缘子固定情况;确保新绝缘子安装牢固后,拆除硬质绝缘杆和液压丝杠,并用传递系统传递至地面;拆除传递系统。
与最接近的现有技术相比,本发明具有如下显著进步:
(1)本发明提供的技术方案无需利用复杂的工作程序和设备,易于实现,可操作性强,可利用现有技术中的常用设备实现伸入输电线路杆塔塔身内部的V型绝缘子的更换。
(2)本发明提供的技术方案可在带电情况下进行输电线路杆塔的V型绝缘子更换,保证了输电线路的稳定性和经济性,极大的提高了工作效率。
(3)本发明提供的技术方案适用范围广泛,在确保安全距离的前提下,可用于±800kV、±1100kV等不同电压等级的特高压直流输电线路。
附图说明
图1为本发明提供的输电线路杆塔的V型绝缘子串更换方法的流程图;
图2为输电线路杆塔与V型绝缘子串正常安装时的结构示意图;
图3为输电线路杆塔的V型绝缘子串在更换过程中的结构示意图;
其中1-塔身;2-横担;3-I型第一绝缘子串;4-I型第二绝缘子串;5-均压环;6-导线连板;7-导线;8-硬质绝缘杆;9-液压丝杠;#1/#2/#3/#4-作业人员;10-绝缘软绳A;11-绝缘软绳B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为了彻底了解本发明实施例,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供一种输电线路的V型绝缘子串更换方法,其中,输电线路的结构如图2所示:该输电线路主要包括竖直方向的塔身1和垂直安装在所述塔身1上的横担2;所述V型绝缘子串的一端安装在所述塔身1与所述横担2的连接部位,另一端安装在所述横担2上;所述V型绝缘子串的底部固定有垂直于所述塔身1和所述横担2的输电导线7;
所述V型绝缘子串由两侧与竖直方向呈倾斜角度的I型第一绝缘子串3和I型第二绝缘子串4通过导线连板6连接组成,所述导线连板6上固定有所述输电导线7;
所述I型第一绝缘子串3的一端与塔身1和横担2的连接部位连接,另一端通过螺栓和螺母与所述导线7连扳连接;所述I型第二绝缘子串4的一端与所述横担2连接,另一端通过螺栓和螺母与所述导线7连扳连接。当利用液压丝杠9提高导线7后,便卸掉了V型绝缘子的底部受力,V型绝缘子串与导线连板6连接部位的螺栓、螺母处于松弛装置,便于拆卸。
在更换V型绝缘子串时,先拆除I型第一绝缘子串3和I型第二绝缘子串4中的任意一个绝缘子串,再拆除I型第一绝缘子串3和I型第二绝缘子串4中的另一个绝缘子串;
拆除所述I型第一绝缘子串3包括:拆开所述I型第一绝缘子串3与导线7连扳的连接、以及拆开所述I型第一绝缘子串3同塔身1与横担2连接部位的连接;
拆除所述I型第二绝缘子串4包括:拆开所述I型第二绝缘子串4与导线7连扳的连接、以及拆除所述I型第二绝缘子串4与横担2的连接。
拆除旧的绝缘子后再安装新的绝缘子,新旧绝缘子在结构上是相同的,只有老化程度上有所区别。
本发明提供的V型绝缘子更换方法主要包含如下步骤:
(1)塔上工作人员携带工具登塔,安装传递系统并进行其他准备工作:
工作人员携带传递绳、滑轮组登塔,在导线7上方的横担2上安装滑轮组,滑轮组通过绝缘软绳与吊篮相连,形成一套运送作业人员的吊篮系统;地面作业人员用传递绳将液压丝杠9和硬质绝缘杆8运送至导线7上方的横担2处,塔上工作人员将液压丝杠9安装在横担2上。
一名作业人员进入杆塔塔身1上V型绝缘子串伸入的部分;一名工作人员穿戴整套屏蔽服,通过吊篮送至绝缘子串与导线7相接的导线连板6处并站立于输电导线7上(此时这名工作人员进入等电位,等电位处空间电场及空间泄露电流很强,因此需要穿戴整套屏蔽服),将配置好的硬质绝缘杆8互相连接可靠,硬质绝缘杆8下端与导线连板6连接,硬质绝缘杆8上端接液压丝杠9,液压丝杠9与横担2固定,如附图3所示。
(2)启动液压丝杠9,卸掉绝缘子底部受力,采用两套传递系统将旧绝缘子传递至地面,将新的复合绝缘子传递至杆塔,并进行更换:
安装好传递系统、硬质绝缘杆8和液压丝杠9并确定安装牢固后,便可进行更换工作。横担2上作业人员压动液压丝杠9,使硬质绝缘杆8带动导线7连扳向上运动,使导线7上提,卸掉V型绝缘子的底部受力。同时地面工作人员利用传递系统将新的绝缘子串送至塔上,塔上作业人员完成更换工作并将旧绝缘子串放至传递系统,送至地面。
(3)拆除绝缘工具与传递系统并送至地面,最后工作人员下塔:
检查新绝缘子固定情况,在确保新绝缘子安装牢固后,拆除硬质绝缘杆8及液压丝杠9等工作用具,并用传递系统送至地面。最后塔上工作人员拆除传递系统并携带工具下塔。
V型绝缘子安装在输电线路杆塔上时,其两侧的I型绝缘子串在靠近导线连板6的一侧安装有同中心的均压环5,用于均匀空气电场;均压环5最高点到横担2的距离为最小空气间隙,在实际杆塔中,这个距离肯定是满足要求的,即当线路中产生过电压时,不至于由导线7向横担2产生放电。但当这个距离缩小时,安全就得不到保证,即有可能产生由导线7到横担2放电的现象。当按本发明所提供的方法进行操作时,假设提拉导线7后,硬质绝缘杆8下端金属端部的最高点到横担2之间的距离小于V型绝缘子串静态安装时均压环5到横担2的距离,就会十分危险。因此,本发明提供的提吊工具的有效绝缘长度不小于均压环5到横担2之间的距离,以保证安全。有效绝缘长度等于提吊工具的总长度减去下端金属端部的长度和提拉高度。
下面给出了在±1100kV直流输电杆塔上开展此作业的具体流程。
需要说明的是:在利用提吊工具进行更换绝缘子的工作过程中,将提吊工具上端固定于横担2上部,整个提吊工具的长度约为7.52m,去除下部金具1m及提升距离0.3m后,提吊工具所占距离为6.22m,仍大于均压环5到横担2的距离5.75m,所以,利用本方法所推荐的提吊工具进行操作时,并未使导线7到横担2的最小空气间隙距离变短。具体更换流程如图1-2所示,主要包括如下步骤:
1.作业人员#1,#2,#4穿戴好全套屏蔽服,携带绝缘传递绳和滑轮组登塔至横担2处,并在横担2的合适位置安装滑轮组A和B,通过绝缘传递绳将提吊工具提至并安装在横担2处。
2.作业人员#3穿戴好全套屏蔽服,进入地面上的绝缘吊篮中,按照4.2中的描述进入等电位,然后等电位作业人员#3在导线7上将绝缘软绳B11的②端系在I型第一绝缘子串3靠近导线7侧端部,横担2上的作业人员#2将绝缘软绳A10的②端固定于I型第一绝缘子串3的中部。
3.作业人员#4穿戴好全套屏蔽服,登塔至V串伸入塔身1位置的下方,作业人员#1到V串靠近塔身1的位置。作业人员#2和作业人员#3分别在横担2两侧沿导线7方向和导线7上安装提线工具,通过操作液压丝杠9提拉导线7,使导线7的重量负荷转移至提吊工具,准备进行更换绝缘子串操作。
4.首先作业人员#3将V型绝缘子串从靠近导线7侧拆开,地面作业人员通过控制绝缘软绳10和11的①端,保持绝缘子的稳定;塔身1侧作业人员#1,#4配合将伸入塔身1部分的V型绝缘子串缓缓移出塔身1。这时,由地面作业人员控制绝缘软绳10和11,将整个绝缘子串缓缓释放到地面。然后,地面作业人员利用绝缘软绳将新的绝缘子串提升到合适位置后,作业人员#1,#4将绝缘子串缓缓移动至塔身1内并固定于原位置;作业人员#3将绝缘子另一端固定于联板上。
5.拆除作业工具,工作人员下塔。
本发明所提供的V型绝缘子串更换方法,是特高压带电作业中的一项典型工作。目前,超特高压输电线路带电作业的一个显著特点是采用等电位作业,即作业人员通过绝缘工具进入高压导线7与之处于同一电位,这是由于特高压输电线路杆塔高、塔窗尺寸大,无法采用地电位作业方式完成。与等电位对应,站在杆塔上、横担2上以及地面上的工作人员,由于他们所处的位置的电位与大地相同,因此称为地电位工作人员,而处在杆塔、横担2与导线7之间的空间中,可以认为是处在中间电位。
本方法中,也需要有数名工作人员进入等电位和中间电位,根据特高压带电作业研究,进入等电位和中间电位的工作人员,必须穿戴屏蔽防护服,以屏蔽掉空间中的强电场和流过人体的泄漏电流。而对于±1100kV直流线路,工作人员必须穿戴全套的(含面罩)±1100kV直流线路带电作业用屏蔽服,以保证工作人员的人身安全。
同时,对于处于中间电位的工作人员(等电位工作人员在利用吊篮等方式靠近导线7的过程中也处于中间电位),根据特高压带电作业研究,当形成地电位-空气-人-空气-等电位的组合间隙时,会有一个最低放电点,它是指当作业人员处在导线7和横担2或者导线7和杆塔之间的某个位置时,导线7对横担2或者杆塔的闪络电压最低。当有过电压流经导线7时,有可能发生导线7对横担2或者杆塔的放电现象,此时对处于中间电位的工作人员十分危险,因此在利用本方法进行绝缘子串的更换时,必须避免中间电位工作人员处于最低放电点位置。对于±1100kV直流输电线路,这个最低放电点处于输电线路杆塔与导线7之间的离导线71m的位置或处于横担2与导线7之间的离导线71m的位置。
±1100kV直流输电线路带电作业的安全距离如表1所示:
表1±1100kV直流输电线路带电作业的安全距离
位置 |
安全距离m |
地电位人员-输电导线 |
9.3 |
等电位人员-杆塔塔身 |
9.2 |
组合间隙 |
9.8 |
绝缘拉杆 |
9.5 |
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的权利要求保护范围之内。