CN111969544A - 高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法 - Google Patents

高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带电作业检修技术领域，具体地说，涉及高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法。包括安装环境条件测定、过电压计算、安全距离计算、过电压幅值计算、进出电场的方式选择、安全措施核对及作业流程。本发明设计在高海拔地区对220kV安装氧化锌避雷器时，可以预先确定高海拔地区开展220kV线路带电安装避雷器的作业方法、作业条件、操作步骤以及安全注意事项，对提高高海拔地区220kV线路带电作业的安全性提供了依据，对促进其发展起到了积极作用。

Description

高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法
技术领域
本发明涉及带电作业检修技术领域，具体地说，涉及高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法。
背景技术
在带电作业方面，国内电力供电企业或相关研究单位尚未对高海拔地区220kV线路带电作业海拔和湿度等因素对投运氧化锌避雷器的影响等问题进行研究分析的报道。因此，如何为高海拔地区220kV线路开展带电作业提供技术支持，是目前220kV线路带电检修急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述技术问题的解决，本发明的目的在于，提供了高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，包括如下步骤：
S1、依据避雷器的参数要求，测定安装环境条件，判定安装操作的可行性；
S2、进行线路过电压计算；
S3、根据杆塔型号以及导线分布情况，进行带电作业安全距离计算；
S4、进行操作过电压幅值计算；
S5、根据杆塔结构以及安全距离，选择进入、退出电场的方式；
S6、熟悉并核对安全措施及注意事项；
S7、按流程进行避雷器带电安装作业。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1中，测定安装环境条件的方法包括如下步骤：
S1.1、测定作业环境气温；
S1.2、测定作业现场风速；
S1.3、测定作业现场日照强度；
S1.4、测定作业现场覆冰厚度；
S1.5、测定作业现场污秽等级；
S1.6、测定所在地区地震烈度。
作为本技术方案的进一步改进，所述S2中，作业位置的绝缘间隙的统计耐受电压U90％的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000021
Figure BDA0002677660440000022
其中，公式(a)为相-地制高频通道的线路过电压，公式(b)为相-相制高频通道的线路过电压。
作为本技术方案的进一步改进，所述S3中，带电作业安全距离的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000023
D＝Dmin+DE；
其中，Dmin为最小电器安全距离，D为最小安全作业距离，DE一般取0.5m。
其中，带电作业安全距离包括最小安全距离、最小对地安全距离、最小相间安全距离、最小安全作业距离、最小组合间隙。
作为本技术方案的进一步改进，所述S4中，操作过电压幅值的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000024
作为本技术方案的进一步改进，所述S5中，可选择的进入、退出电场的方式包括：
S5.1、沿绝缘子进出电场；
S5.2、绝缘平梯进入电场；
S5.3、吊篮法进入电场；
S5.4、绝缘软梯进入电场。
作为本技术方案的进一步改进，所述S7中，避雷器带电安装作业的流程包括如下步骤：
S7.1、办理工作许可手续，核对线路双重名称和杆号、杆塔检查，现场作业环境测量，工器具组装检查、绝缘测试，屏蔽服连接检查，电阻测量，做好准备工作；
S7.2、塔上作业人员携带绝缘传递绳登塔至横担位置，系好安全带，挂好绝缘传递绳；
S7.3、地面电工配合塔上作业人员在导线上安装进出电场工具，并吊上避雷器支架，塔上作业人员在横担处安装好支架；
S7.4、等电位电工沿选择进入强电场的方式，根据实际作业步骤进入至导线上工作位置，安装好线夹；
S7.5、地面电工连接好避雷器及绝缘间隙并吊上，塔上电工挂安装好避雷器及其附件；
S7.6、塔上电工用操作杆控制好避雷器支撑间隙，工作负责人许可后，地面电工收紧传递绳，将避雷器支撑间隙下端拉至导线处放电，等电位电工将避雷器与线夹连接好拆除短接线；
S7.7、等电位电工选择的退出方式以及退出路径，根据工作负责人指挥退出电场下至地面；
S7.8、塔上电工拆除工具放至地面，检查避雷器安装情况，清理作业现场，终结工作；
与现有技术相比，本发明的有益效果：该高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法中，在高海拔地区对220kV安装氧化锌避雷器时，可以预先确定高海拔地区开展220kV线路带电安装避雷器的作业方法、作业条件、操作步骤以及安全注意事项，填补高海拔地区开展220kV线路带电投运氧化锌避雷器的作业空白，对提高高海拔地区220kV线路带电作业的安全性提供了依据，对促进高海拔地区220kV线路带电作业的发展起到了积极作用。
附图说明
图1为实施例1的整体流程框图；
图2为实施例1中S1的方法流程框图；
图3为实施例1中S5的方法流程框图；
图4为实施例1中S7的方法流程框图；
图5为实施例1的安装结构示意图；
图6为不同海拔高度和U90％的海拔修正系数ka取值表。
其中，图5中:
1、横担支架；2、避雷器；3、运行线路；4、紧固线夹。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-6所示，本实施例的目的在于，提供了高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，包括如下步骤：
S1、依据避雷器的参数要求，测定安装环境条件，判定安装操作的可行性；
S2、进行线路过电压计算；
S3、根据杆塔型号以及导线分布情况，进行带电作业安全距离计算；
S4、进行操作过电压幅值计算；
S5、根据杆塔结构以及安全距离，选择进入、退出电场的方式；
S6、熟悉并核对安全措施及注意事项；
S7、按流程进行避雷器带电安装作业。
其中，值得说明的是，高海拔地区220kV线路带电投安装氧化锌避雷器的伏安特性在于：一、在运行电压之下，避雷器处于正常的工作状态，标定为0.75倍运行电压1mA的条件下泄露电流不大于50微安；二、当运行线路出现雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压时，流过氧化锌阀片的电流因阀片阻值的迅速降低，分流更大的电流，将过电压所产生的能量释放，限制过电流的幅值；三、当过电流的能量释放之后，氧化锌避雷器的阀片电阻回复到正常状态，不再以接地状态存在，不影响线路的正常运行。
本实施例中，S1中，测定安装环境条件的方法包括如下步骤：
S1.1、测定作业环境气温；
S1.2、测定作业现场风速；
S1.3、测定作业现场日照强度；
S1.4、测定作业现场覆冰厚度；
S1.5、测定作业现场污秽等级；
S1.6、测定所在地区地震烈度。
其中，避雷器的使用条件包括：环境气温为-40℃至45℃；最大风速为30m/s；日照强度为0.11W/cm2；覆冰厚度≤20mm；污秽等级不高于Ⅳ级；地震烈度7度及以下地区。
本实施例中，S2中，作业位置的绝缘间隙的统计耐受电压U90％的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000051
Figure BDA0002677660440000052
其中，公式(a)为相-地制高频通道的线路过电压，公式(b)为相-相制高频通道的线路过电压。
其中，在220kV线路中，系统额定电压下的统计过电压倍数(ke)为3.0p.u。
本实施例中，S3中，带电作业安全距离的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000053
D＝Dmin+DE；
其中，Dmin为最小电器安全距离，D为最小安全作业距离，DE一般取0.5m。
其中，带电作业安全距离包括最小安全距离、最小对地安全距离、最小相间安全距离、最小安全作业距离、最小组合间隙。
此外，在高海拔地区需要对所有带电作业安全距离进行修正，海拔修正系数ka取值参考图6中的取值表。
另外，根据计算结果，应考虑避雷器安装位置所占净空条件和人身活动范围、作业人员处于等电位时的短接电气设备的长度，因此具体操作过程中需根据安装地区的不同海拔高度来确定具体的220kV输电线路的带电作业安全距离。
本实施例中，S4中，操作过电压幅值的计算公式为：
Figure BDA0002677660440000061
此外，带电安装的可行性需要根据实际作业的安全水平来确定。220kV线路带电作业中从绝缘配合的绝度主要考虑操作过电压。习惯根据安装避雷器的操作过电压作为实际带电作业中可能遇到的内部过电压值。
具体地，避雷器一般选择为工频电压的峰值大于操作过电压的幅值的设备，才能够符合带电作业的要求；考虑避雷器75％直流1mA之下的泄漏电流应小于人体感知电流1mA；上面两点均满足时，在带电安装避雷器时将避雷器视为绝缘器材进行考虑电气距离。
具体地，当避雷器的绝缘长度大于等于最小对地距离安全距离时，高海拔地区220kV线路带电安装避雷器具有可行性。
本实施例中，S5中，可选择的进入、退出电场的方式包括：
S5.1、沿绝缘子进出电场；
S5.2、绝缘平梯进入电场；
S5.3、吊篮法进入电场；
S5.4、绝缘软梯进入电场。
具体地，沿绝缘子进出电场的具体方式为等电位作业人员通过手脚并用，按跨二短三的方式通过绝缘子串进入强电场中；绝缘平梯进入电场的具体方式为等电位作业人员使用绝缘硬梯连接塔身和导线，等电位作业人员通过骑行方式进入电场，塔上需要两名作用人员相互配合才能完成绝缘硬梯的组装；吊篮法进入电场的具体方式为等电位作业人员由远处进入电场，需要考虑组合间隙，会受到塔型的影响以及导线布置位置的限制，此种方法的能够采用时，对于等电位人员而言是一种最省力的方式；绝缘软梯进入电场的具体方式为在导线的状况允许的情况下，等电位作业人员爬梯直至等电位，作业人员的劳动强度比较大，需要在作业过程中携带引导绳来设置爬梯。
此外，根据实际作业中的杆塔类型选择进出电场的方式，应考虑带电作业安全距离，在满足安全距离之后选择适当的进入电场方式，在安装避雷器时，应考虑人体短接的避雷器长度后的绝缘长度是否满足安全距离，选择带电作业人员的最佳作业位置，退出电场时，根据避雷器的安装位置，考虑人体转移电位时，人体所占的净空距离的影响，当避雷器安装位置与人员退出电场方向一致时，必须考虑人体短接长度以及组合间隙距离，而避雷器安装位置不一致时，人体则不会占据电气设备的净空长度，但是应考虑人体作业时短接的电气距离；在上述的作业距离都计算、核实，且都满足时，那么带电作业安装避雷器在实际的杆塔上是可行的。
本实施例中，S6中，需要核对的安全措施及注意事项包括：
(1)海拔为1000m及以下时，塔上电工对带电体的安全距离不小于1.8m，绝缘承力工具、绝缘传递绳有效绝缘长度不小于1.8m，绝缘操作杆的有效长度不小于2.1m，根据实际作业海拔对安全距离进行海拔修正；
(2)海拔为1000m及以下时，等电位电工对接地体的安全距离不小于1.8m，等电位电工转移电位时人体裸露部分与带电体不小于0.3m，其组合间隙不小于2.1m，等电位电工与邻相带电导线的安全距离不小于2.5m，根据实际作业海拔对安全距离进行海拔修正；
(3)避雷器支架安装到位，临时绝缘固定绳可靠固定后，地电位电工必须进行冲击试验合格后，方可进行安装避雷器，安装避雷器时，绝缘子线夹与避雷器线夹间距不小于1m，绝缘子均压环与电极间距不小于1.1m；
(4)在塔上电工配合等电位电工安装避雷器时，等电位电工在避雷器接近带电体时先用短接线(长度不超过30cm)搭住屏蔽环连接好后再用手进行操作，不得用屏蔽服作为载流体直接用手接触避雷器，以免电容电流和泄漏电流造成对等电位人员的伤害；
(5)避雷器接地端(接计数器处)必须经放电计数器接地或直接接地，严禁将避雷器接地端开路，安装时先将放电计数器安装在靠近避雷器附近便于观察的位置上，连接好接地母线，然后将放电计数器高压接线端用螺栓和母线连接在避雷器接地端上(避雷器底座的上部法兰上，避雷器通过放电计数器接地)；
(6)避雷器安装方法应严格按产品说明书图示安装，紧固所有螺栓，并防止松动；工作完毕后应弹簧销子和开口销子是否齐全到位；避雷器搬运时应携带包装，严防锐器划伤避雷器绝緣伞套，水平放置时应避免使伞裙受力；起吊时严禁发生碰撞；
(7)作业人员在杆塔上作业期间，工作监护人应对作业人员进行不间断监护，且不得从事其他工作；
(8)本次作业工作前应向调度明确，若线路跳闸，不经联系不得强送电；
(9)作业应良好天气下进行，如遇雷电(听见雷声、看见闪电)、雪雹、雨雾时不得进行带电作业，风力大于5级(10m/s)时，不宜进行带电作业。
本实施例中，S7中，避雷器带电安装作业的流程包括如下步骤：
S7.1、办理工作许可手续，核对线路双重名称和杆号、杆塔检查，现场作业环境测量，工器具组装检查、绝缘测试，屏蔽服连接检查，电阻测量，做好准备工作；
S7.2、塔上作业人员携带绝缘传递绳登塔至横担位置，系好安全带，挂好绝缘传递绳；
S7.3、地面电工配合塔上作业人员在导线上安装进出电场工具，并吊上避雷器支架，塔上作业人员在横担处安装好支架；
S7.4、等电位电工沿选择进入强电场的方式，根据实际作业步骤进入至导线上工作位置，安装好线夹；
S7.5、地面电工连接好避雷器及绝缘间隙并吊上，塔上电工挂安装好避雷器及其附件；
S7.6、塔上电工用操作杆控制好避雷器支撑间隙，工作负责人许可后，地面电工收紧传递绳，将避雷器支撑间隙下端拉至导线处放电，等电位电工将避雷器与线夹连接好拆除短接线；
S7.7、等电位电工选择的退出方式以及退出路径，根据工作负责人指挥退出电场下至地面；
S7.8、塔上电工拆除工具放至地面，检查避雷器安装情况，清理作业现场，终结工作。
本安装方法在具体操作时，在线路导线带电运行的情况下，地电位作业人员位于横担位置，首先将避雷器2固定于铁塔的横担支架1上，等电位作业人员通过选择不同的强电场进入方式进入运行线路3，等电位作业人员在电场中通过紧固线夹4将避雷器2与运行线路3相连接，实现避雷器的带电安装。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、依据避雷器的参数要求，测定安装环境条件，判定安装操作的可行性；
S2、进行线路过电压计算；
S3、根据杆塔型号以及导线分布情况，进行带电作业安全距离计算；
S4、进行操作过电压幅值计算；
S5、根据杆塔结构以及安全距离，选择进入、退出电场的方式；
S6、熟悉并核对安全措施及注意事项；
S7、按流程进行避雷器带电安装作业。
2.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S1中，测定安装环境条件的方法包括如下步骤：
S1.1、测定作业环境气温；
S1.2、测定作业现场风速；
S1.3、测定作业现场日照强度；
S1.4、测定作业现场覆冰厚度；
S1.5、测定作业现场污秽等级；
S1.6、测定所在地区地震烈度。
3.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S2中，作业位置的绝缘间隙的统计耐受电压U90％的计算公式为：
Figure FDA0002677660430000011
Figure FDA0002677660430000012
其中，公式(a)为相-地制高频通道的线路过电压，公式(b)为相-相制高频通道的线路过电压。
4.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S3中，带电作业安全距离的计算公式为：
Figure FDA0002677660430000021
D＝Dmin+DE；
其中，Dmin为最小电器安全距离，D为最小安全作业距离，DE一般取0.5m。
5.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S4中，操作过电压幅值的计算公式为：
Figure FDA0002677660430000022
6.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S5中，可选择的进入、退出电场的方式包括：
S5.1、沿绝缘子进出电场；
S5.2、绝缘平梯进入电场；
S5.3、吊篮法进入电场；
S5.4、绝缘软梯进入电场。
7.根据权利要求1所述的高海拔地区220kV同塔多回线路带电安装氧化锌避雷器方法，其特征在于：所述S7中，避雷器带电安装作业的流程包括如下步骤：
S7.1、办理工作许可手续，核对线路双重名称和杆号、杆塔检查，现场作业环境测量，工器具组装检查、绝缘测试，屏蔽服连接检查，电阻测量，做好准备工作；
S7.2、塔上作业人员携带绝缘传递绳登塔至横担位置，系好安全带，挂好绝缘传递绳；
S7.3、地面电工配合塔上作业人员在导线上安装进出电场工具，并吊上避雷器支架，塔上作业人员在横担处安装好支架；
S7.4、等电位电工沿选择进入强电场的方式，根据实际作业步骤进入至导线上工作位置，安装好线夹；
S7.5、地面电工连接好避雷器及绝缘间隙并吊上，塔上电工挂安装好避雷器及其附件；
S7.6、塔上电工用操作杆控制好避雷器支撑间隙，工作负责人许可后，地面电工收紧传递绳，将避雷器支撑间隙下端拉至导线处放电，等电位电工将避雷器与线夹连接好拆除短接线；
S7.7、等电位电工选择的退出方式以及退出路径，根据工作负责人指挥退出电场下至地面；
S7.8、塔上电工拆除工具放至地面，检查避雷器安装情况，清理作业现场，终结工作。
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