500kV线路带电作业保护间隙的思考

500kV线路带电作业保护间隙的思考

发表时间：2018-05-14T10:45:13.930Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：谭永殿[导读] 摘要:为了在使线路输送容量增加的同时，降低线路走廊的用地面积，我国早在2005年就大力推行500 kV紧凑型线路。 (中国南方电网超高压输电公司百色局广西百色市 533000) 摘要:为了在使线路输送容量增加的同时，降低线路走廊的用地面积，我国早在2005年就大力推行500 kV紧凑型线路。本文以南方电网超高压输电公司百色局输电管理所为例，先对输电管理所的基本概况进行了简要地介绍，指出了其现阶段的线路规模与人员配置情况，并对其在500 kV线路带电作业保护间隙工作中取得的进展与成果进行了详细的探讨。旨在通过百色局的实际案例，给相关情况提供科学的

借鉴。

关键词:500 kV线路；带电作业；保护间隙；百色局随着社会经济的飞速发展，科学技术的不断进步，我国投入运行了500 kV紧凑型线路。本文以百色局输电部门的作业情况作为实际案例，通过该案例可以看出，500至±800 kV输电线路的数量，在2013年至2016年间取得了快速的增长，从事该职业的人员也越来越多。可以看出，500 kV线路带电作业保护间隙在未来一定会取得更加广泛的应用，对其进行深入地探讨具有非常重要的实际意义。

1 输电管理所的简要介绍

1.1 百色局管辖的线路规模

截至2016年底，百色局共计投入运行了19条500至±800 kV的输电线路，长度可达三千公里。其中，有2条直流±800 kV线路，长度约为七百公里；3条直流±500 kV线路，长度约为550公里；14条交流500 kV线路，长度约为一千七百公里。2013年至2016年间，500至±800 kV输电线路数量增长图见图1所示。

图1 2013-2016年间500至±800 kV输电线路数量增长图 2016年总长高达三千公里的输电线路，相比于2015年的输电线路长度，增加了2.94%。其中，交流500kV线路的增长占比为5.17%，直流线路的增长占比为14.11%。2013年至2016年间，500至±800 kV输电线路规模同比统计表见表1所示。

表1 2013-2016年间500至±800 kV输电线路规模同比统计表

1.2 输电管理所的人员配置情况

截至2016年底，输电管理所共计有107人在职员工，其中，有3名部门管理人员、6名专责人员、1名综合管理人员以及96名一线班组人员。近三年期间内，企业有46名入职员工，在一线班组人员中的占比为44%。人员配置情况见图2所示；输电专业一线班组人员结构表与人员结构图分别见表2和图3所示。

图2 百色局输电管理所人员配置情况表2 输电专业一线班组人员结构表

图3 输电专业一线班组人员结构图 2 百色局500kV线路带电作业保护间隙的设计

目前，500kV线路带电作业保护间隙设计过程中应该遵循的基本原则是：（1）放电电压应该具有重复性、恢复性及稳定性；（2）保护间隙应该按照要求进行调节，并且在安全或拆卸作业过程中，需要适当的增大间隙，以保证施工人员的生命安全，在确保安全施工的基础上才可以适当的减少间隙值，使其达到预期的设定值；（3）放电电压不受导线布置、绝缘子类型、极性效应及杆塔塔型的影响；（4）保护间隙应轻巧，以便顺利的开展运输、安装、拆卸及塔上作业，而且其还需要具备一定的动热稳定性，避免由于放电影响而诱发绝缘子、导线以及铁塔构件出现损坏。

500kV线路带电作业保护间隙距离确定需要遵循的基本原则是：（1）为确保工作人员的生命安全，要保证保护间隙上限放电电压不得超过下限电压，即任何情况下一旦出现过电电压时，都需要使保护间隙实现100%放电；（2）在较高工作电压状态下，保护间隙不会动作，但是与之相对应的可调电极要满足标准间距要求，其相应的间距距离整定值最好根据现有实验数据来给予确定。

3 500kV线路带电作业保护间隙试验研究

3.1工频耐压及闪络试验

在500kV线路带电作业保护间隙中，电压是保护间隙可以长时间接受的最大工作，而并非闪络。例如，在500kV线路上，其所能承受的最大电压值为550kV，对应的最大值约为。此时如果把保护间隙设定为1.2m时，此时可以为其施加318kV的电压进行耐压试验，4h后可以发现其不存在放电现象，如果将保护间隙设定为1.1m时，继续施加318kV的电压进行耐压试验，4h后未见放电现象，因此可以确定在一定保护间距距离范围内，可以有效避免放电现象的发生。

3.2操作冲击电压试验

次试验过程中，其试验波形通常是按照250/2500μs标准操作来出现冲击波形，并且使两电极间距出现一定程度的变化。通过把相对应的线性回归方式及实验结果进行表示，就可以得出与之相对应的保护间隙放电特征曲线，同时也可以得到放电间隙距离S0与放电电压U50%之间的关系。

3.3作业间隙危险率计算

作业间隙危险率通常是指在进行带电作业时可能诱发绝缘层破坏的概率。假设操作过电压过程中，空气间隙击穿概率满足正态分布，此时作业间隙危险率的计算公式如下：

上式中，通常是指带电作业过程中过电压幅值的概率密度函数，通常是指幅值大概在U 之下所存在的空气间隙过电压击穿概率分布函数，其具体表达使如下：

其中，Um -过电压的平均值，σd-保护间隙放电压实际标准偏差值，σ0-过电压标准的偏差值，U50%-保护间隙值为50%时所对应的放电压。

另外，在进行实际操作过程中，电压平均值为：

Um=U0.13%/1+3［σ0］

式中，U0.13%-系统操作过电压的最大值。3［σ0］-过电压相对标准偏差值。

通过对500kV电路加装保护间隙后，其作业间隙危险率计算公式为：

式中，Pp(U)- 在操作冲击电压过程中，保护间隙放电概率分布函数。

借助上述计算公式和实地收集的数据就能够得到带电作业危险率的准确数值。大量的调查与研究发现，在同一作业间隙中，如果配备保护间隙后，可以有效降低作业间隙的放电危险率，以确保作业人员的生命安全。

4. 500kV线路带电作业保护间隙的安装

在进行500kV线路带电作业保护间隙的安装过程中，一般是按照《电业安全工作规程》中的相关规定来进行，由于小塔窗线路、500kV 紧凑型线路等线路基本上不满足最小组合间隙（4.0m）和最小安全距离（3.6m）的基本要求，因此在进行线路带电作业过程中需要安装保护间隙，其具体内容如下：（1）通常情况下，500kV线路所选择的档距一般为500m-1000m，但是与之相匹配的保护间隙的保护范围为1700m。因此，在进行500kV线路带电作业过程中，需要按照要求在相邻作业点位置悬挂保护间隙；（2）保护间隙悬挂之前，要确保地线的连接完毕。在进行悬挂过程中，需要将间隙距离调整至最大值，一般为2.5m左右，并在确保导线与前端插夹接触牢固，且作业人员进入前，才允许调整间隙距离至标准值。但是在作业结束后，还需要把距离调节至最大值，以确保导线与插夹脱离，然后才可以拆除地线；（3）在调节电极间距过程中，作业人员需要穿戴全套屏蔽服装，而且还需要选择专门的绝缘操作杆来操作；（4）在绝缘子串的安装过程中，首先直线绝缘子串需要与保护间隙垂直并联安装，有的时候也可以在杆塔位置水平安装，并与导线连接，其次V 型绝缘子串，既可以水平安装在侧边构架与导线的中间，也可以垂直安装在上部横梁与自身导线的中间位置。

5 总结

随着社会经济的飞速发展，科学技术的不断进步，500 kV紧凑型线路，由于其在使线路输送容量增加的同时，降低线路走廊的用地面积，在未来的发展中，一定会取得更加广泛的应用。因此，如何保证在紧凑型线路不停电的情况下开展设备紧急缺陷或隐患处理，保证线路设备安全可靠运行，对其进行深入地探讨具有非常重要的实际意义。

参考文献:

[1]张国平.500kV线路带电作业保护间隙的研究[J].科技创新导报,2013,(29):38-39.

[2]卢江莹,苏清寿.500kV紧凑型输电线路带电作业方法探究[J].大科技,2015,(35):126-127.

[3]张智丹,武慧敏.试论500kV线路带电作业的保护间隙[J].科技展望,2017,27(27):100.