带电更换高压输电线路耐张绝缘子方法探讨

带电更换高压输电线路耐张绝缘子方法探讨

王雪影

国网四川省电力公司攀枝花供电公司 四川 攀枝花 617067

摘要：耐张绝缘子的改进和替换是一种可行的方法，它可以提升工作效率，确保整个工作过程稳定安全的进行。本文介绍了超高压（UHV）输电线路的工作原理，隔离装置的特性，研究了超高压（UHV）输电线路与普通输电线路的区别，并用绝缘更换电线的方法和更换电阻线绝缘片的方法确保高压输电线的稳定运行，并通过实验检测的方法证明了这种方法是有效的。

关键词：带电更换；高压输电线路；耐张绝缘子

引言：

目前，由于具有±1000kV输电线路的分离装置具有不同的工作特性，维护人员不能以常规方式进行操作和维护。本文分析了特高压直流输电线路的结构特点和技术参数，提出了一种适用于±1000kV特高压输电线路的运行方法，通过对它的设计和研究。研究结果表明，这是一种是有效可行的方法，为超（特）高压输电线路的稳定运行提供了强大的支持。

1高压输电线路耐张绝缘子更换的影响因素

1.1绝缘子串的重量较重

220kV耐张双串绝缘子的自身质量非常的大，仅仅依靠一位作业人员是无法完成正常的更换作业的，所以需要有一个等电位作业人员联合操作才能够完成托瓶架安装和装卸绝缘子串，进行绝缘子串更换。

1.2作业时间长

由于在带电更换作业过程中，存在着带电作业人员转移的问题，所以涉及到的带电作业时间相对来说就比较的长，如果作业人员长期在高压电场的环境中进行工作，作业人员会更容易产生疲劳，从而进一步增大安全事故发生的概率。

1.3带电作业人员的劳动强度较大

虽然带电更换工作是多个工作人员配合开展的，但是所有的带电作业人员都要处在高压电场以及高空中进行作业，这会导致身体消耗的加剧，另外由于绝缘子串本身的质量就非常的大，所以带电作业人员面临的劳动强度也是非常大的。

2耐张绝缘子传统更换方法

2.1更换1000kV等级耐张绝缘子受力计算

中国特高压示范项目的电缆类型是LGJ-500，使用10根分裂电缆。张力的公式r=StarS，s是电线的实际总面积。对于带有钢缆的铝绞线，必须对100N/mm2进行检查。因此，在计算中使用横截面积而不是整个线区域，并留出足够的空间，以使结果更准确和适当，1000kV特高压输电线的导体电压为D=10×100×500N=400kN。如果用一根钢筋替换整排绝缘子或封闭式端子，则应考虑安全系数，并考虑1.1倍的影响系数。当K=3时，器件的力为F=1.1×D×K×0.36=475.2。当用其他工具替换整个绝缘体时，装置的力为F=1.1×r×K×0.33=435.6kN。这是最新的DL/T463_2006电压绝缘体型号，能够承受最大负载的力，如果设备的计算力超过规定的损坏载荷并且以常规操作方式更换1000kV绝缘子，则各种端子类型将超出规定值，表示开发的新设备不能满足技术参数和要求，则必须增加设备的厚度和尺寸，并且螺钉，螺栓等需要具有固定装置进行固定，如果电压变大，安装变得困难并且工人的体力劳动增加，因此工作效率降低并且对工人的安全造成威胁。

2.2卡具受力分析

根据传统的更换方法，卡夹受力可分为三种主要情况：（1）整个绝缘层由双拉杆代替。正常情况下，绝缘体的电压（整个电线电压的一半）分别由绝缘体代替，并且负载比绝缘体层明显更不均匀。一般而言，超压输电线可以提供20％的牵引力。同时，隔离装置由双拉杆代替，并且两个拉杆代表力不平衡。（2）使用大刀卡具更换整排绝缘子。（3）用双丝杠替换一个或多个绝缘体。

3换耐张绝缘子新技术

3.1工器具选择

如果器件的额定负载Qs=封装x25％+，P0使用绝缘子或KN使用阀门，可以看出设备kN的额定负载情况。1000kV线路使用550,420和300kN的绝缘子，这些绝缘子是在集成设备额定负载下计算的。考虑到三个耐张绝缘子在运行过程中的不平衡，耐张绝缘子的额定载荷设定为42kN~147kN。根据额定载荷设置，选择钛合金Tc4作为材料元件，材料必须符合GB/T3191的要求，必须由40Cr或更高的合金钢制成，并符合GB/13077的要求。使用的耐张绝缘子必须在运行期间符合技术要求。该测试可以通过耐张绝缘子器读取，以获得对应量的负载值。

3.2改进的耐张绝缘子更换方法

对于1000千伏绝缘子和一些比较大的电压而言，我们引入了一种替代整体绝缘子的方法，更换整个系列的绝缘子并降低工人的劳动强度，为了提高工作效率，家用高压线路用1000千伏以上的电线，电线的负载远大于500千伏的线路，由于500千伏的电线单芯片隔离比其他的单芯片大得多，传输负载无法通过。因此，本文提出了一种将耐张绝缘子与机械螺钉相结合的方法，用于替换任何使用的耐张绝缘子^[1]。随后，安装在两端的绝缘子被替代，通过拆下螺钉，整体绝缘子被替换，通过这个过程，耐张绝缘子的替换工作就已经完成。在这种操作模式中，在大卡具的作用力模式下，电压通过线夹，通过绝缘拉杆进行传递，同时在更换绝缘体时，两端连接端子同时传输一部分电压到输电线中。也就是说，线夹由闭合夹具和全夹具共同起作用，下面是T463_2006绝缘体的操作方法，可以发现器件的最大负载是通过（240+315）KN=555的形式在KN>组合最大负载的模式下运行，这样才能满足设备的功率要求。液压系统和传统机械螺杆的组合可以减少超电压量，以防止由于液压系统的拉伸载荷和齿隙的减小而导致绝缘体串性能降低，在连接液压系统并转移负载后，在绝缘体的两端安装一个端子，然后替换整体耐张绝缘子，为了使更换绝缘子串的工作顺利进行，在每种情况下都可以通过闭合卡张力返回最后一个整体绝缘子剪切力

^[2]。此组合模式比传统方法更易于使用，并且不需要配置更多的使用工具，操作简单方便。

3.3作业流程

通过绝缘传输电缆，绝缘高保护隔离装置和端子来完成整个工作流程，其中，在更换耐张绝缘子工作时，要注意以下问题:

3.3.1耐张绝缘子替换工作要选择合适的位置，等电流进入电缆侧后，单个部件替换的具体程序是相同的。

3.3.2机械紧固装置要调整各个部件之间的连接，检查连接是否牢固，机械张紧器分别安装在前卡上连接系统的油路和液压缸位置^[3]。

3.3.3启动液压系统并拧紧气缸管柱，电气工程师在传输电缆的中间点，应该注意拧紧螺钉并更换整体耐张绝缘子，移除并更换新的绝缘体。更换后，按照原始步骤取下使用工具并关闭电源。

4 现场应用

特高压输电线的现场运用如下，通过模拟直流线路和特殊线路，在±800kV的输电线路运行中，实施分裂交换的方法，完成分段交换特高压绝缘子替换的任务，以及现场应用过程中，在交换过程中，工人的劳动强度大大降低，工具易于使用，并且操作简单，大大减少了安装成本，工作效率提高^[4]。1000kV特高压交流输电线路的结构特点，结合更换500kV和750kV线路的张力线的传统方法的特点，在操作过程中分析各种装置中的应力，计算和分析表明，当更换1000千伏特高压线路的绝缘子时，如果采用传统的操作方法，应力不能超过规定的最大值。

结语：

综上，在本文中，使用双杆液压系统传输端子的组合方法，通过接头线夹和封闭器件进行1000千伏特高压线路的安全传输，绝缘体的集成负载不应该超过运行时应力的最大值，为了减少负荷载量和工人的劳动强度，提高工作效率，以避免更多的器件损坏，并确保高压输电线的正常输电，通过对耐张绝缘子的改进和替换可以达到这些目标。最后，通过对单个特高压耐张绝缘子替代成功的实际模拟试验，确认了耐张绝缘子替换过程的有效性和实用性，本文通过实验证明了这种方法对于提高输电效率具有很大的作用。

参考文献：

[1]孙惠涛,陶留海,李忠民,高嵩.±1100 kV特高压直流输电线路带电更换耐张横担侧单片六联绝缘子卡具研制[J].机电信息,2018(18):52-53.

[2]杨海宁,林政国,徐东.带电更换±800 kV线路耐张绝缘子用起重滑车挂点加高装置的研制[J].湖北电力,2017,41(08):5-9.

[3]杨莹,童庆望,曾忱,李勇,林月峰.±800kV特高压输电线路带电作业更换耐张硬管母跳线绝缘子工艺方法研究[J].湖北电力,2015,39(04):45-46+54.

[4]雷兴列,曹明德,梁育彬,牛彪.1000kV耐张绝缘子串单片绝缘子的带电更换技术[J].电力建设,2015,36(02):91-95.