[发明专利]变电站管母相间加装绝缘板保障带电作业安全的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电带电检修作业，具体涉及一种变电站管母相间加装绝缘板保障带电作业安全的确定方法。

背景技术

变电站是电网中极为重要的一个环节，其能否安全运行直接关系到整个电网的稳定和运行。随着电网规模的不断扩大、电压等级的不断升高，变电站事故造成的影响也越来越严重。

国外开展变电站内带电作业的国家有近100个，其中较早的是美国。到目前为止，美国除个别州外均开展了变电站带电作业，开展的作业项目包括：带电更换母线引流线、耦合电容器等；俄罗斯、法国等也相继开展了带电更换电压互感器，带电断、接引避雷器，隔离刀闸和断路器等设备的带电消缺等作业项目。

国内在变电站带电作业方面也做了许多工作。早在上世纪80年代，华中工学院就开展了变电站硬母线相间绝缘的雷电冲击和操作冲击放电特性试验研究；武汉高压研究所在“500kV变电站带电更换管母‘V’串绝缘子安全性试验研究”基础上，针对500kV变电站典型母线结构，完成了“500kV变电站带电作业间隙试验研究”，确定了在500kV变电站进行带电作业时，作业间隙的操作冲击放电特性。

1988年，长沙电力局研制成功了绝缘盒式升降梯，具有重量轻、便于携带等优点，可在作业现场进行组装、竖立、倒放，克服了以往变电站带电作业中常用竖式绝缘梯的缺陷，减轻了作业人员的劳动强度。

针对在变电站开关场所进行带电作业时，由于设备与设备之间以及设备对地间距离较小导致等电位作业难以进行、且安全裕度小等问题，赣东北供电局联合江西省电力修造厂共同研制了一种可360°旋转的绝缘硬梯，应用于在变电站内带电检修线夹、带电绑扎母线引流线、开关带电加油等需要等电位作业的项目。

浙江省衢州电业局，为了解决变电站原有挂线方法（人力抛挂和射绳枪挂线）的缺点，研制了一种新的等电位带电软母线挂线装置。现场实际应用表明，挂线时间可由原来的30min甚至更长减小到5min以内，大大缩短了工作时间，不仅节省了抛射绝缘引绳所需的人力，而且避免了人力抛挂和射绳枪挂线方法给作业人员和周围设备带来的一系列不安全因素。

综上所述，目前国内外开展各电压等级变电站的带电作业项目时，均未针对110kV和220kV电压等级变电站硬管母相间带电作业时存在安全距离不足的问题进行过研究工作。即：根据《110kV典设》和《220kV典设》确定的110kV和220kV变电站硬管母间间隙距离，扣除带电作业人员人体占位间隙0.5m后，无法满足《安规》规定的带电作业安全距离要求。

为此，为了解决110kV和220kV变电站管母间存在的安全距离不足问题，考虑现有的以下两种方案：

方案一：采用绝缘毯对邻近非作业相的管母进行绝缘遮蔽。使用中需考虑绝缘毯的遮蔽范围，以避免绕击放电的现象。本方案主要靠绝缘毯的层间耐压能力来提高作业间隙的电气绝缘强度，但受目前绝缘毯的固有性能和现场检测能力的限制，该方案在现场操作中存在较多安全隐患。目前市面上容易购买的绝缘毯为2级（适用范围为10kV），由于其较为柔软，且厚度较薄（2～3mm），因此在使用中容易被划伤或刺穿。但现有绝缘毯的现场检测仅是依靠目视判断其是否有划痕或针眼；通过表面电阻测试仪检测其沿面电气强度。这种现场检测方法在使用电压等级较低时（如10kV），问题尚不明显。但在110kV或220kV电压等级上使用，则一旦使用的绝缘毯上有划痕或针眼，在较高幅值的操作过电压下，间隙电气强度将急剧降低而被击穿。特别是受目前定型绝缘毯厚度和尺寸的限制，本方案中需要多块绝缘毯组合使用，以上问题就显得更为突出了。

方案二：在作业相附近安装保护间隙以保护作业人员。按照保护间隙的设计原则，保护间隙的工频耐受电压应高于系统运行中可能出现的最大线电压；保护间隙的操作冲击放电电压与管母间带电作业间隙的操作冲击放电电压应满足（U₅₀+3σ）_保护间隙≤（U₅₀－3σ）_作业间隙的关系。即任何工况下，当沿管母传来操作过电压，并且有可能造成带电作业间隙发生闪络时，均是保护间隙先行放电，达到保护作业人员的目的。但是，一方面，由于保护间隙耐受电压较低，一旦系统出现操作过电压，易引起保护间隙放电，导致系统保护装置动作，但由于带电作业时自动重合闸装置已退出运行，此时系统将停运，降低了供电可靠性；另一方面，保护间隙自行灭弧能力差，且一般安装位置距离作业点较近，一旦出现放电，容易对附近的作业人员造成二次伤害；最后，保护间隙安装和拆卸工艺较为复杂。