500 kV输电线路带电水冲洗的工艺和实施

牛慧文，张海峰，吴宝贵，申屠柏水，方康健

（1.国网浙江省电力公司培训中心，杭州311600；2.山西晋缘电力化学清洗中心有限公司，太原030000）

经验交流

500 kV输电线路带电水冲洗的工艺和实施

牛慧文1，张海峰2，吴宝贵1，申屠柏水1，方康健1

（1.国网浙江省电力公司培训中心，杭州311600；2.山西晋缘电力化学清洗中心有限公司，太原030000）

绝缘子污闪是导致输电线路发生跳闸故障的主要原因之一，采用带电水冲洗作业可以有效避免绝缘子污闪事故。对220 kV输电线路的水冲洗已总结出一套行之有效的方法，而500 kV输电线路带电水冲洗目前还是空白。介绍500 kV输电线路带电水冲洗的具体工艺和操作实践，为今后开展500 kV输电线路带电水冲洗作业提供参考。

500 kV输电线路；绝缘子串；带电水冲洗；工艺；实施

0 引言

随着工业的发展，环境污染日趋严重，导致绝缘子污闪事故出现频率高、覆盖面广的趋势。频繁的污闪跳闸给电网正常运行造成重大安全隐患，严重时还会引起大面积停电，给经济建设造成巨大的损失，同时对输电线路造成不可恢复的创伤[1]。然而，绝缘子实际运行时长期暴露在自然环境中，环境中的尘埃及沿海地区海风中的盐分沉积在表面，形成污秽层。在雾、露、小雨、雪等气象条件下，污秽层中的电解质湿润后，其表面的电导率会增加，导致绝缘性能下降，从而造成绝缘子表面的闪络放电[2]。绝缘子污闪放电的过程主要是：表面污秽的沉积→污秽层的湿润→形成干带→局部放电，最后导致沿面闪络。为了能及时清除绝缘子表面污垢，又不影响正常输电，各国都在发展带电水冲洗作业[3]。

220 kV输电线路带电水冲洗作业采用消防车等大型冲洗设备，进入作业现场后使用消防水枪直接冲洗。而500 kV输电线路大多架设于高山等消防车辆无法进入的地区，不能采用与220 kV输电线路相同的方法进行冲洗。因此，通常采用便携式的制水设备，登塔后用特制的小水枪进行冲洗，因而涉及到水枪喷口直径、水枪压力、水电阻率和冲洗方法等方面的问题。从2012年开始至今，浙江省电力公司与山西晋缘电力化学清洗中心有限公司合作，通过试验，项目组总结出了一套成熟、稳定的带电水冲洗方法[4]，可确保500 kV输电线路设备带电水冲洗作业安全、可靠、有效地实施。

1 带电水冲洗工艺

1.1 作业流程

500 kV输电线路带电水冲洗作业流程如图1所示，包括工器具运输、制水、工器具组装、工器具检查、水电阻率检查、水枪压力检查和准备、登塔等过程。

图1 500 kV带电水冲洗作业流程

1.2 杆塔选择

针对直线塔、耐张塔不同污秽等级的绝缘子进行泄漏电流试验，试验电压为500 kV，直线塔试验场地为浙江省电力公司培训中心浙西500 kV桥林5127线4号塔，杆塔为酒杯型直线塔。绝缘子组装方式为Ⅰ型、Ⅱ型悬垂绝缘子串。耐张塔试验场地为桥林5127线2号塔，杆塔为干字型转角塔。绝缘子组装方式为耐张水平双联绝缘子串。

1.3 工器具运输与制水

因为500 kV输电线路的杆塔大多分布于高山等车辆难以到达的位置，针对这种情况，自制了1套小型制水设备，可以用人力或骡马将其运至作业面，其它工器具及数量见表1。带电水冲洗使用的水可以就地取山泉水或自备自来水，然后通过小型制水设备制作出作业用水。

1.4 塔下准备工作

将水枪嘴固定在操作杆的卡齿上，旋转至操作杆所需角度，将引水管的一端与操作杆引水管接通，另一端与升压泵连接。调节水柱压强，测试水电阻率及水枪压力，通过试喷水枪观察水柱并调整至最佳状态。

表1 500 kV输电线路带电水冲洗作业所需的工器具

1.5 悬垂绝缘子串冲洗

图2中1为1号作业人员，2为2号作业人员，3为绝缘操作杆[5]，4为引水管。对悬垂绝缘子串作业时，塔上有2名工作人员。1号作业人员为辅助人员，将无头绳与绝缘滑车带到横担上方，使用绳套将滑车挂在被冲洗的绝缘子串横担侧的中部。2号作业人员为冲洗操作人员，站在与绝缘子串中部平行的主材处。地面作业人员将组装好的操作杆及引水管吊至横担，由1号作业人员转交给2号作业人员，由2名作业人员配合进行冲洗作业。

图2 悬垂绝缘子作业示意

1.6 耐张绝缘子串冲洗

如图3所示，对耐张绝缘子串作业时，塔上有2名工作人员，1号作业人员带传递绳至被冲洗绝缘子横担侧，在地面作业人员的配合下，将组装好的滑板支撑架吊至横担，并由2名作业人员一起将其安放在双串绝缘子上，然后将操作杆吊至横担，1号作业人员用操作杆将滑板支撑架推至导线侧第3片绝缘子处，然后将操作杆安放在滑板支撑架上。2名作业人员就绪后开始冲洗。

图3 耐张塔作业

1.7 注意事项

带电水冲洗作业必须遵循国家电网公司带电作业相关规程，同时应注意以下事项：

（1）冲洗作业前，必须对水的电阻率进行检验，确认其符合要求。

（2）对悬垂绝缘子进行冲洗时，要掌握好操作杆与绝缘子串的距离，以免发生组合绝缘安全距离不够[6]的情况。

（3）在对水平串绝缘子进行冲洗时，由于操作过程中需不停调整冲洗的角度，操作杆会上下左右转动，因此要时刻注意喷嘴与绝缘子的距离。

（4）冲洗时应选择合理站位，横担上方吊枪人员应与下方持枪人员密切配合，冲洗前应先测试水柱长度。

（5）确保有良好的冲洗角度和水柱冲击力，冲洗时避免脱枪。冲洗水柱移动要缓慢，且由导线侧向接地侧移动。

2 技术措施

水枪喷口直径、水的电阻率和水枪压力是关系到带电水冲洗安全性、可靠性与冲洗效果的重要指标。

2.1 喷口直径的选择

图4是500 kV绝缘子在3 mm，8 mm，10 mm这3种不同水柱喷口直径时的水柱泄漏电流与水柱长度的关系。从图4可以明显看出，水柱的泄漏电流随着水柱长度的增大而减小，这一规律适用于不同水柱喷口直径。从图4可知，3 mm水枪口径的水柱泄漏电流最小，试验表明，3 mm水枪口径的冲洗效果也很好，既能获得良好的冲洗效果，又能降低耗水量。

图4 不同水枪口径下水柱长度和泄漏电流的关系

2．2水枪压力的选择

图5所示是500 kV绝缘子在3 mm，8 mm，10 mm 3种不同水枪直径下的水柱泄漏电流与水枪压力的关系，从图5可以明显看出，在不同水枪压力下，水柱的泄漏电流没有明显的变化趋势。因此，在进行带电水冲洗时，水枪压力不必考虑，只要满足冲洗条件和冲洗效果即可。试验时，采用1.8 MPa，水柱的冲击力可满足要求。

图5 不同枪口直径下水枪压力与泄漏电流的关系

2.3 水电阻率的选择

调整水枪压力，在500 kV和550 kV电压等级下，测量水柱的泄漏电流与水电阻率的关系。图6为500 kV设备和550 kV设备的泄漏电流与水电阻率的关系。从图6可以看出，550 kV设备的泄漏电流大于500 kV设备，且随着水的电阻率增加而缓慢减小，但是变化趋势不明显，在电阻率达到200 000 Ω/cm之后泄漏电流呈线性下降，有利于试验数据的采集与分析。因此，在项目中采用200 000 Ω/cm及以上的电阻率作为标准。

图6 水电阻率与泄漏电流的关系

3 结语

国家电网公司在500 kV带电水冲洗作业方面尚未出台相关的导则。本次试验通过对喷涂不同等级人工污秽的绝缘子进行冲洗，未发生闪络及泄漏电流过大的情况，从而印证了冲洗方法的科学性和合理性。经过大量的冲洗试验，总结得出了相关的经验与数据，并由浙江省电力公司发布了500 kV输电线路带电水冲洗作业导则，为下一步国家标准的推行提供了重要依据。

[1]李双全，伍约任．电气设备污闪的产生及防止措施[J]．电力建设，2008（4）∶158-159．

[2]丁一正，谈克雄．带电作业技术基础[M]．北京：中国电力出版社，1998．

[3]中国电力百科全书，输电与配电[M]．北京：中国电力出版社，2001．

[4]胡毅．带电作业工具及安全工具试验方法[M]．北京：中国电力出版社，2003．

[5]易辉．带电作业工具、装置和设备预防性试验规程[M]．北京：中国电力出版社，2006．

[6]中国电力企业联合会标准化中心．简明IEC电力技术双解词汇[M]．北京：中国电力出版社，2005．

（本文编辑：龚皓）

Process and Implement of Live Water Washing of 500 kV Transmission Lines

NIU Huiwen1，ZHANG Haifeng2，WU Baogui1，SHENTU Boshui1，FANG Kangjian1
（1.State Grid Zhejiang Training Center，Hangzhou 311600，China；2.Shanxi Jinyuan Electric Power Chemical Cleaning Centre Co.，Ltd.，Taiyuan 030000，China）

Pollution flashover of insulators is one of the major reasons that cause trip fault of transmission lines.Live water washing can solve the po11ution flashover of insulators effectively.This paper introduces the specific process and operation practice of live water washing on 500 kV transmission lines,which can provide reference to live water washing on 500 kV transmission lines in future.

500 kV transmission line；insulator string；live water washing；process；implementation

TM732

：B

：1007-1881（2014）12-0065-04

2014-09-30

牛慧文（1983-），男，山西岚县人，讲师，主要从事输电线路带电作业及施工的教学与培训工作。