输电线路跨越施工带电封网技术难点的探讨

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:蔡瀚
[导读] 摘要:现由于输电线路高速发展,整个电力网络错综复杂。
        (广州燃气集团有限公司高压运行分公司  广州  510630)
        摘要:现由于输电线路高速发展,整个电力网络错综复杂。线路改造技改、新建线路等工程面临重大跨越施工难题,现主要是停电封网带电跨越施工,但现在出现很多电力线路无法停机封网。110kV及以下在地形允许下是可以进行跨越架施工,当地形复杂或高电压跨越时只能封网施工。带电封网主要需要人员在带电线路上方施工操作,安全隐患大。现在随着科学进步,电网带电作业技术已日益成熟,带电封网技术可以运用带电技术中的智能化技术进行作业,运用机器人进行带电封网,解决带电封网技术难题。
        关键词:封网;安全隐患;带电作业;智能化
        一、背景
        随着国家建设规划和电力能源的输送要求,大通道、长距离输电、高负荷输送的纵横交错的电力网已逐步形成,现多条大通道也在同时施工建设中。输电线路的纵横交错往往给施工带来的技术难题就是跨越施工,特别是跨越高电压等级的线路工程,跨越高压线路架线施工主要采用停电线路保护或停电封网带电跨越施工。两种施工方案都是必须停电,所以所有跨越施工都必须根据调度年度停电计划进行跨越架线施工,部分重要电力通道每年只有一次停电窗口,一旦错过必须等候一年。而且很多变电站进出通道的限制,在用电高峰期是无法停电,一旦停电会导致变电站失压等现象。
        同时也出现过跨越单通道和发电电力输出通道,涉及多个系统和输电的压力没法进行停电,一旦停电会导致整个用电区域的停电,涉及区域生产生活问题,所以通常为了新建线路施工跨越线路不停电时需建设临时线路转供电,提高输电线路建设成本和施工工程量。部分电力输出通道停电还必须停车停产,必须在发电站停电检修时才会出现停电窗期,不然停车停产将出现能源浪费和巨大的经济损失,所以现在跨越施工停电难问题日益严重,如果可以进行带电封网跨越施工将解决这一难题,现有跨越封网技术还未达到带电操作的可行性,安全隐患非常大。
        二、难题解决方向
        现如果地形运行的情况下通常使用跨越架施工,但这个在工程运用中涉及线路高度,地形平坦和材料的运输,迄今为止运用最多为10kV及以下线路工程带电搭设跨越架封网不涉及停电问题,而且搭设跨越架危险系数大造价非常高。110kV及以上线路很少能使用跨越架封网技术,安全距离要求高,很难进行施工操作。
        带电封网跨越施工虽然不是真正意义上操作人员带电作业,但其安全隐患和危险因素可以借鉴现有带电作业技术。带电作业近几年已快速发展,带电检修、带电更换绝缘串、带电水冲洗等专业技术已日益成熟,但主要是带电某点施工,主要是安全技术要求较高。带电作业主要技术难题为使用工机具和人员安全技术用具。如绝缘爬梯、绝缘服、绝缘手套、绝缘绳等一大批带电作业工机具与防护用具得到了广泛的使用。良好的实践值得带电封网跨越施工工机具研发和实操作业工作的借鉴。封网施工需要使用强力绝缘封网承力索、绝缘副绳和连接件等与带电物相匹配的绝缘工机具。
        封网还需人力进行织网,因为涉及带电作业,现主要有两种已有技术值得借鉴,一为人力穿戴绝缘服等防护工机具进行织网,人员穿戴防护服进入带电区域操作应严格按照带电步骤进行操作。封网织网和网绳固定时施工人员需高空作业,而且都是有主绳为索道,运用空中飞车慢慢进行行走和拖动副绳并运用元宝螺栓固定锁死。同时封网工机具如空中飞车、元宝螺栓等都必须使用绝缘材料,确保施工人员的安全性。相对现有技术实现的难度较低,只对各封网工机具的性能改进,使用绝缘工机具就可以进行探索实施。但次种封网技术实施难度高,安全隐患较大,封网效率比较低。


        另一种技术是借鉴带电机器人进行封网施工,现在智能带电机器人更换绝缘子、更换金具、断线、更换断路器、设备清洗等技术已在电网中运用,这些现有技术都为专用带电机器人,还未大面积使用,各技术也在探索与开发中。带电机器人带电进入、机器人抗电磁干扰、远程控制和绝缘材料方式等技术都可以使用到带电封网机器人或装置中得到应用,同时也是该技术的难点和解决要点。研制智能带电封网机器人进行带电封网,根据封网要求网绳的展放,网绳固定,副绳的安装,机器人的行走,拆网都需根据带电形式进行处理。智能化控制技术操作,施工人员可以远离电力线路进行图像传导指引、动作控制等操作。机器人带电封网技术需要解决的难题多,现阶段实施的可能性较小,但次技术安全性非常高,施工效率高,将是未来带电封网的一种趋势,也是电网建设迫切需解决的问题。
        三、重要意义
        输电线路跨越施工带电封网技术难题一直阻碍着一道难以逾越的鸿沟,但现在带电作业技术和带电机器人作业技术的发展已为带电封网技术难题提供理论基础。如果此难题能得到相应解决将彻底影响到输电线路设计、施工和技改等工作,输电线路架线施工制约施工进度主要就是跨越施工,我们必须在工程的前期就需要报审跨越方案走流程,电力跨越架线施工计划需根据跨越线路停电窗口进行编排。而且停电计划时常变动非常大,人力物力进场后一旦无法停电施工将损失巨大的进场和机械租赁费用。
        如果可以进行带电封网施工,施工单位可以根据工期和工程特点编制最优的进度计划,减少人力物力的投入,避免窝工,减少施工成本,最严重可能会导致工期的延后。架线施工方案同时也可以根据施工进度及时调整,化被动为主动。同时减少很多调度或转供电得协调问题。
        对于业主方由于不需要停电进行封网,无需与系统外电力线路进行协调,发电侧无需停工停车,减少停电带来的能源浪费和经济损失,确保电网的运行安全。用户侧也可以正常进行生活生产,无需停电停产,特别对某些无法停运的用户,如医院、高铁、地铁等用户。
        带电封网技术难题解决如果是通过带电封网机器人得以实现还可以减少施工人员的工作量,减少人员的疲劳程度,提高施工安全性。从现有带电作业点的发展到带电作业面的发展,促进带电工机具和防护用具的研发与生产,促进带电作业进一步发展,为以后带电施工的全面实施积累经验,同时也对施工机械化和智能化的发展提供基础。而且对于停电检修技改项目的发展也可以提供新的作用模式,保障电网的运行安全。
        带电封网技术难题解决可以为业主方、施工方带来极大的经济效益,减少项目投资,减少发电单位不必要的经济损失,提高施工效率减少施工成本,减少施工人员的劳动量,加快项目施工建设,为用户端的生活生产提供强有力的保障。
        四、总结
        带电封网技术在未来电网建设将是不可或缺的施工技术,虽然现在各技术难题还未充分解决,各项技术方案还需进一步完善,但这是社会科学进步和发展的趋势,也是提高生产力发展生产的动力,将会提高电网建设的安全性和电网运行的稳定性。带电封网技术难题解决具有极大的经济效益、科技效益和显著的社会效益。
        参考文献:
        [1] 《电力建设安全工作规程 第2部分电力线路》DL 5009.2-2013
        [2] 《架空输电线路无跨越架不停电跨越架线施工工艺导则》DLT 5301-2013
        [3] 《高压带电作业机器人的开发背景及展望》 《浙江电力》2005
        [4] 《一种带电作业机器人控制系统技术方案》 南京理工大学
 
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