1000kV交流输电线路带电作业技术导则编制说明

本标准是根据《国家能源局关于下达2012年第二批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技〔2012〕326号）的任务编制的。本标准适用于海拔2000m及以下地区1000kV单回和双回交流线路的带电检修和维护作业，规定了作业方式、技术要求、作业安全措施、作业工具的试验、运输和保管等。一、编制背景1.1000kV同塔双回交流输电线路—皖电东送工程已经投入运行。2.目前的《1000kV交流线路带电作业技术导则》只适用于1000kV单回交流线路。二、编制主要原则及思路1.本导则中规定的1000kV交流输电线路带电作业的技术要求等内容，是根据1000kV交流输电线路带电作业相关试验研究结果并结合我国带电作业的应用经验制定的。2.本标准中1000kV同塔双回线路带电作业主要技术要求编制依据如下：（1）安全距离、组合间隙及工具绝缘长度1）带电作业过电压结合1000kV交流同塔双回线路的工程实际，分析研究了带电作业工作中的过电压类型，并通过仿真计算确定了在带电作业工作中可能出现的最大过电压。考虑带电作业操作过电压时，不必考虑和空载线路过电压和自动重合闸过电压。经计算，我国首条同塔双回路特高压交流输电工程——“皖电东送”工程，在不同运行方式下的单相接地三相分闸过电压水平为：三相分闸在故障线路健全相上产生的最大操作过电压为1.61p.u,在不同方式下的单相接地故障清除分闸过电压水平为：最大操作过电压为1.58p.u。根据计算结果，在确定带电作业相关技术参数时，按照最大过电压1.61p.u考虑。计算结果表明，皖电东送1000kV交流同塔双回输电线路带电作业操作过电压波前时间为2800μs以上，远大于标准操作波的波前时间（250μs）。根据计算结果，在带电作业试验中采用波前时间为720/4000μs的操作冲击波进行试验，(与外绝缘研究中采用波形相同)，所有试验数据均已按GB/T16927.1修正至标准气象条件下。2）试验布置针对1000kV交流同塔双回输电线路设计使用的典型铁塔的结构特点，试验研究在等电位、地电位作业等不同工况下的带电作业最小安全距离，通过直线塔或耐张串进入高电位的最小组合间隙，以及绝缘工器具最小有效绝缘长度，并通过危险率的计算，验证作业的安全性能。试验布置如图1所示。图1直线塔安全距离、组合间隙和绝缘工具试验布置图2耐张串安全距离及组合间隙试验布置3）试验结果a）安全距离试验结果在最小安全距离的研究中，改变模拟杆塔构架与导线的距离d，求取U50,结果如图3所示。b）组合间隙试验结果根据试验可知，当模拟人距高电位约0.4m时，期房点电压最低，而耐张串最低放电电压位置在模拟人距均压环（高电位）绝缘子片数为2片处（距高电位约0.4m）。将模拟人置于放电间隙中放电电压最低点，改变S1求取U50，结果如图4所示：图3安全距离操作冲击放电特性图4组合间隙放点特性c）绝缘工具最小有效长度试验结果改变绝缘工具的有效绝缘长度，通过试验求取其操作冲击50%放电电压，试验结果如图5所示。图5绝缘工具放电特性考虑到在使用操作工具时，其布置方式也可能与支拉吊工具相同，因此，操作工具的最小有效绝缘长度不应小于支拉吊工具的取值。4）间隙值及绝缘长度的确定在确定带电作业最小安全距离和最小组合间隙时，需考虑海报高度的影响。海拔校正系数Ka采用IEC60071-2-1996推荐公式。为满足设计需要分别计算求取标准气候条件下，海拔500m、1000m、1500m及2000m条件下的带电作业安全距离和最小组合间隙。根据GB/T18037，带电作业可接受的最大危险率水平为1.0×10-5.根据间隙在标准气象条件下的操作冲击放电电压值U50，计算得出不同海拔高度下的校正因数Ka，将各带电作业间隙的放电电压乘以海拔修正因数Ka，并查相应的放电曲线，求得同塔双回线路的带电作业安全距离、组合间隙以及绝缘工具最小有效绝缘长度，如表1-表4所示。最小安全距离海拔高度Hm最小安全距离mH≤5005.7500≤H≤10005.91000≤H≤15006.21500≤H≤20006.5注：表中数值不包括人体占位间隙，作业中需考虑人体占位间隙不得小于0.5m。绝缘工器具最小有效绝缘长度海拔高度Hm最小有效绝缘长度mH≤10006.51000≤H≤20006.9线路最小组合间隙海拔高度Hm最小组合间隙m塔身下横担H≤5005.86.0500≤H≤10006.16.31000≤H≤15006.36.61500≤H≤20006.76.9注：表中数值不包括人体占位间隙，作业中需考虑人体占位间隙不得小于0.5m。最小组合间隙和良好绝缘子的最少片数海拔高度Hm单片绝缘子结构高度mm线路良好绝缘子的总长度最小值m良好绝缘子的最少片数H≤10001706.74019535205331000＜H≤20001707.4441953820537注：表中数值不包括人体占位间隙，作业中需考虑人体占位间隙不得小于0.5m。5）加装保护间隙作业加装保护间隙带电作业不仅可提高带电作业的安全性，而且可使作业间隙偏小的杆塔的带电作业满足安全要求，避免带电作业安全距离成为塔头尺寸设计的控制因素。因此，当作业间隙不满足安全距离要求是，因采用加装保护间隙的作业方式。对1000kV交流带电作业保护间隙进行了工频闪络、工频耐压、操作冲击试验，得出保护间隙放电特性曲线如下图6和7所示。图6保护间隙工频闪络电压（有效值）图6保护间隙工频闪络电压（有效值）保护间隙值（m）闪络电压有效值（kV）闪络电压U闪络电压U50(kV)保护间隙大小（m）图7保护间隙操作冲击放电特性保护间隙取值原则是在不影响线路正常运行的前提下确保带电作业人员的安全。任何工况下，当线路上产生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，从而限制操作过电压水平，保护作业间隙安全。保护间隙操作冲击放电电压上限应略低于作业间隙放电电压下限，即（U50+3σ）b≤（U50－3σ）z。双回线路保护间隙设定值如表5所示。保护间隙设定值海拔高度Hm双回线路保护间隙设定值mH≤10003.41000≤H≤20004.3通过保护间隙绝缘配合试验，可得加装保护间隙后，再出现过电压时，放电全部经由保护，无通过工作间隙。对绝缘配合试验结果进行计算表明，加装保护间隙后可明显降低带电作业危险率。三、修订内容原标准仅适用于1000kV交流单回线路，为了满足皖电东送工程的实际需要，标准的适用范围由1000kV交流单回线路扩展至1000kV交流同塔双回线路。对“5技术要求”中的最小安全距离、绝缘工具最小有效绝缘长度、最小组合间隙和良好绝缘子的最少片数进行了修改。按照1000kV交流单回线路和1000kV交流同塔双回线路分别进行规定。“5.3.6保护间隙设定值”中增加了同塔双回线路的设定值。在“5.3.8保护间隙的安装“中增加了双回线路的安装方式。增加了”5.6双回线路中的一回带电、在另一回停电线路上作业“的技术要求。四、规范结构及内容1.目录2.前言3规范正文共设9章：第1章是本标准的适用范围；第2章是规范性引用文件；第3章是术语和定义；第4章是1000kV交流输电线路带电作业的一般要求，包括人员要求、制度要求、气象条件及其他要求；第5章是技术要求，包括最小安全距离、组合间隙、绝缘工具最小有效长度、良好绝缘子最少片数、加装保护间隙作业、安全防护、以及双回线路中的一回带电、在另一回停电线路上作业和电位转移等技术要求；第6章是进出等电位，包括直线塔进出等电位和耐张塔进出等电位；第7章是作业主要事项；第8章是工具的试验，介绍预防性试验和检查性试验；第9章对工具的运输和