蔣安麗
從寧夏銀川到山東青島之間,有一條橫跨5省份、長達1333公里的“電力天路”,將來自西部富余的清潔電能,源源不斷地化為支撐山東經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的動力。這一國家“西電東送”的重要通道,就是±660千伏銀東直流輸電線路。這也是世界上首條±660千伏電壓等級輸電線路,輸電能力位居山東三大“外電入魯”通道之首。
自2011年2月28日,銀東輸電工程由單極試運行變?yōu)殡p極正式投運以來,其電能輸送能力由200萬千瓦提高到400萬千瓦,是常規(guī)500千伏超高壓交流輸電線路輸送能力的4倍,約占山東全省用電負荷的近十分之一。這大大緩解了山東省電力供應(yīng)緊張的壓力,并且提高了山東電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性和可靠性。因此,銀東線也被稱為“不能停電的線路”。
國家電網(wǎng)山東電力集團公司(以下簡稱“山東電力”)高度重視該線路的安全運行管理,將其列為“為民服務(wù)、創(chuàng)先爭優(yōu)”活動的一項重要內(nèi)容。在迎峰度夏期間的一次直升機線路巡檢中,山東電力發(fā)現(xiàn)銀東輸電線路2012號塔導(dǎo)線線夾螺栓處開口銷脫落,必須及時修復(fù)。但如果停電更換,需要近一個小時,不僅會造成減少供電1000萬千瓦時,而且山東電網(wǎng)將減少400萬千瓦外電,將對電網(wǎng)穩(wěn)定運行和生產(chǎn)、生活產(chǎn)生較大影響。
山東電力決定:必須開展帶電作業(yè)進行檢修?,F(xiàn)實的挑戰(zhàn)也隨之凸顯:對應(yīng)用大量世界領(lǐng)先技術(shù)的首條±660千伏電壓等級輸電線路進行“治療”,如何肩負起這“世界第一”的重任?
超前攻關(guān)±660千伏直流輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)
隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步,人民群眾對供電可靠性的要求越來越高,帶電作業(yè)作為電力生產(chǎn)的一項重要檢修、檢測手段,對保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、提高供電可靠性和社會經(jīng)濟效益具有重要意義。帶電作業(yè),顧名思義就是在不停電的情況下檢修高壓和中低壓輸電線路。其中,開展超高壓輸電線路帶電作業(yè),作業(yè)人員要穿著屏蔽服,爬上幾十米高的鐵塔,在幾萬伏的高壓線上進行檢修。在行業(yè)內(nèi),這被稱做“刀尖上跳舞”。
LU東電力自二十世紀六十年代開始開展帶電作業(yè)工作,深入研究帶電作業(yè)的新技術(shù)、新工具、新方法,在濟寧、泰安建立帶電作業(yè)培訓(xùn)基地,每年對全省帶電作業(yè)人員進行輪訓(xùn),不斷提高員工隊伍素質(zhì)和能力,拓展帶電作業(yè)項目,多次在省級以上帶電作業(yè)技能競賽活動中獲得好成績,并獲得專利30余項。目前,山東電力共有輸電帶電班18個,作業(yè)人員123名;配電帶電班26個,作業(yè)人員212名,可從事中低壓配電至超高壓輸電的帶電作業(yè)。
近幾年,圍繞加快轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式,山東電力相應(yīng)加大了電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究和攻關(guān)力度。但是,由于+660千伏直流輸電線路帶電作業(yè)沒有經(jīng)驗可循,對于銀東線的帶電作業(yè),山東電力仍需要邊科研、邊實踐、邊總結(jié)、邊提高,在實踐中不斷探索。
山東電力集團公司生產(chǎn)技術(shù)部副主任張治取在接受本刊記者采訪時介紹,作為銀東直流輸電工程的受電方,其實早在工程設(shè)計階段,山東電力已經(jīng)考慮到帶電作業(yè)項目,成立了由超高壓公司、電力研究院等單位技術(shù)骨干組成的攻關(guān)組。經(jīng)過數(shù)千次理論計算和上百次現(xiàn)場試驗,逐步確定了±660千伏直流輸電線路帶電作業(yè)最小安全距離、絕緣工具最小有效絕緣長度、安全防護的標準、進出電場的方式等內(nèi)容,為實施帶電作業(yè)打下了基礎(chǔ)。
為攻下此次具有“世界第一”分量的帶電作業(yè),山東電力高度重視制定完備的技術(shù)措施。課題研究組成員查閱了大量技術(shù)規(guī)范,同時全程跟蹤直流施工現(xiàn)場,學(xué)習(xí)各種新工藝、新技術(shù)。經(jīng)歷近兩個月加班加點的奮戰(zhàn),一本厚厚的《±660千伏直流輸電線路帶電作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則》編制完成,并順利通過國家電網(wǎng)公司驗收,為帶電作業(yè)提供了重要的技術(shù)支撐。
在后來的實際操作中,作業(yè)人員在電壓相當于家用電壓3000倍的銀東線上進行帶電作業(yè),有著兩樣重要“法寶”:一個是可屏蔽百萬伏電壓的屏蔽服,其從帽子到手套以及襪子之間都有特殊導(dǎo)線連接,形似“太空服”,能夠有效屏蔽直流電場、旁路暫態(tài)電流,阻隔離子流;另一個是和屏蔽服相連的電位轉(zhuǎn)移棒,可對作業(yè)人員進出電場起到嚴格保護作用。事實上,因銀東線首次采用±660千伏電壓等級、1000平方毫米大截面導(dǎo)線等多項新技術(shù),其帶電作業(yè)的一整套器具必須專門研發(fā)、設(shè)計,而研制過程也是困難重重。山東電力集團公司生產(chǎn)技術(shù)部智能電網(wǎng)中心副處長雍軍告訴記者:“研發(fā)團隊通過一條條驗算理論數(shù)據(jù),一次次進行現(xiàn)場試驗,一點點總結(jié)成功經(jīng)驗,經(jīng)過20多個月的艱苦攻關(guān),才選擇出了適用于直流帶電作業(yè)絕緣工器具的絕緣材料,并針對±660千伏直流輸電線路塔型的特點及帶電作業(yè)操作項目,完成了直流輸電線路帶電作業(yè)工器具的型式設(shè)計工作,最終完成工器具的加工及試驗、定型工作?!?/p>
此外,為有效控制帶電作業(yè)中的危險點,避免操作不當帶來的隱患,山東電力提出了“三明三嚴一視同”的管理方式,旨在通過一整套安全的作業(yè)標準、嚴格的作業(yè)程序、完善的防護手段,保證作業(yè)過程中人身、電網(wǎng)和設(shè)備安全。
至此,山東電力已初步具備了開展實際±660千伏直流輸電線路帶電作業(yè)的能力。然而,山東電力沒有急于進入試驗環(huán)節(jié),展示研究成果。山東電力集團公司超高壓公司總經(jīng)理盧剛說:“在真正帶電試驗前,還必須進行多次模擬演練,以確保操作過程萬無一失!”
備戰(zhàn)“不能停電的線路”帶電作業(yè)
2011年2月21日,利用銀東直流輸電系統(tǒng)停電調(diào)試的有利時機,山東電力開展了一次帶電作業(yè)模擬演練。當作業(yè)人員通過“吊梯法”進入電場時,由于鐵塔太高,控制進電場人員的滑輪組受到繩索自身伸縮特性影響,進電場過程無法滿足“平穩(wěn)、流暢”的帶電作業(yè)要求,存在安全隱患。作業(yè)人員將所有模擬試驗錄像留存,反復(fù)回放,對每一個動作進行分解討論。在之后的操作驗證中,通過不斷優(yōu)化作業(yè)方式、改進作業(yè)程序,高空與地面人員的配合越來越默契,成功完成了帶電作業(yè)的全部流程,為順利開展帶電試驗奠定了基礎(chǔ)。
同年4月14日,在國家電網(wǎng)公司特高壓直流試驗基地,山東電力成功實施了首次±660千伏直流輸電線路等電位帶電_作業(yè)模擬試驗。在離地30多米高的±660千伏直流超高壓電線上,身穿屏蔽服的山東電力集團公司超高壓公司帶電作業(yè)班的王進,前后歷經(jīng)近兩個小時,成功完成了進出等電位、等電位導(dǎo)線修補、等電位間隔棒更換等操作項目。即便如此,山東電力仍在事后進行了認真總結(jié)與分析,對發(fā)現(xiàn)的問題進行細致研究。比如,是否可以將作業(yè)時間縮至1個小時或者更短?
在實際作業(yè)中,即使有屏蔽服的保護,等電位作業(yè)人員在高壓線上的安全作業(yè)空間非常狹小,隨意伸一下胳膊就可能超過安全距離受到電擊,因此幾十米高空作業(yè)的人員,注意力必須高度集中。這對作業(yè)人員的技術(shù)、體能以及心理素質(zhì),都有著相當高的要求。同時,由于±660千伏電壓等級高、不確定因素多,時間越長,風(fēng)險也就越大。
為進一步規(guī)范作業(yè)程序、提高作業(yè)人員技能水平、縮短作業(yè)時間,山東電力開展了為期兩周的模擬操作帶電作業(yè)強
化訓(xùn)練。帶電班成員白天上塔演練操作,晚上研究作業(yè)方案,從安全措施到進電場的方式,再到與地面工具傳遞配合,乃至在導(dǎo)線上行走的步距,都進行了嚴密計算和詳細論證。
魔鬼藏在細節(jié)之中,帶電作業(yè)更是如此。比如,當人體靠近超高壓線路的導(dǎo)線時,在人體和導(dǎo)線之間會形成一個電壓差,作業(yè)人員如不及時讓外部電壓和導(dǎo)線電壓達到一致,就會出現(xiàn)放電,從而危及生命安全。如此一來,即使一個將電位轉(zhuǎn)移棒搭上線路的簡單動作,都很有講究,動作越準確、速度越快越安全。因此,對于每一個細節(jié)動作,帶電班人員每天都要反復(fù)地演練。
同時,為了實現(xiàn)高空與地面的精準配合,帶電班的所有成員每天要登4次塔,相當于20層的高樓上下8次,因為高強度的訓(xùn)練,隊員們晚上睡覺時肌肉經(jīng)常會痙攣。但這樣的成效也是明顯的。“到最后高空和地面的配合就像做手術(shù)一樣,醫(yī)生一伸手,剪子、刀子就遞到手中了。”王進說。
創(chuàng)新中履責(zé)問鼎世界第一
2011年10月17日,山東德州平原縣王廟鎮(zhèn)樓莊村風(fēng)和日麗,萬里無云。10點30分,有“±660千伏帶電第一人”之稱的王進身著屏蔽服,在兩名登塔電工的配合下,通過軟梯登上56米高的輸電線路導(dǎo)線,至距離導(dǎo)線O.5米處,他將電位轉(zhuǎn)移棒快速掛住上方滋滋作響的±660千伏超高壓導(dǎo)線,進入等電位,帶電作業(yè)正式開始。之后,王進一直坐在子導(dǎo)線上,檢查連接情況,安裝開口銷,同時還進行了修補導(dǎo)線、更換間隔棒模擬作業(yè)。11時22分,王進回到地面,工地上一片歡呼。這也正式宣告:經(jīng)歷穩(wěn)打穩(wěn)扎的準備工作,世界首次±660千伏級帶電作業(yè)圓滿成功,一項新的世界紀錄誕生。
據(jù)了解,比起停電檢修,此次帶電作業(yè)為社會節(jié)省電量約1000萬千瓦時,創(chuàng)造經(jīng)濟效益540余萬元。同時,該項工作填補了我國±660千伏輸電線路帶電作業(yè)的空白?!斑@項帶電作業(yè)工作的實施和圓滿完成,標志著我們國家在±660千伏以及更高電壓等級、直流帶電作業(yè)方面邁出堅實的一步,為國內(nèi)外有關(guān)工作提供一個參考,提供技術(shù)標準。”山東電力集團公司超高壓公司副總經(jīng)理劉洪正說。
全國帶電作業(yè)標準化技術(shù)委員會、全國電力架空線路技術(shù)委員會等單位紛紛發(fā)來賀信,熱烈祝賀這一成績的取得。同時,世界首次±660千伏輸電線路帶電作業(yè),正值黨的十七屆六中全會召開期間,中央電視臺、人民日報、新華社、大眾日報等中央、省級媒體給予了高度關(guān)注和持續(xù)報道,在社會上引起了強烈反響。國家電網(wǎng)公司發(fā)展特高壓電網(wǎng),促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地建設(shè)的“一特四大”戰(zhàn)略,實現(xiàn)全國范圍資源優(yōu)化配置的發(fā)展理念得到廣泛傳播和深度認可。
在公司總結(jié)表彰大會上,山東電力集團公司總經(jīng)理李同智充分肯定了銀東±660千伏直流輸電線路世界首次成功帶電作業(yè)工作的成績,并特別指出,要“持續(xù)強化科技創(chuàng)新,充分發(fā)揮科技支撐引領(lǐng)作用;繼續(xù)發(fā)揚創(chuàng)先爭優(yōu)的拼搏進取精神,推動公司各項工作再創(chuàng)佳績?!?/p>
“十二五”期間,發(fā)展特高壓是電網(wǎng)發(fā)展的重中之重,隨著社會對供電可靠性要求的同步提升,帶電作業(yè)將在線路維護中扮演更為重要的角色。此次±660千伏線路帶電作業(yè)的順利完成,為將來開展特高壓帶電作業(yè)奠定了堅實基礎(chǔ)。同時,其更為直接的貢獻是,為全面開展±660千伏線路帶電作業(yè)提供了技術(shù)樣本。由于銀東線途經(jīng)寧夏、陜西、山西、河北、山東五省區(qū),張治取告訴記者,目前,山東電力正推動與其他省電力公司共享帶電作業(yè)經(jīng)驗、成果,共同維護銀東線這一“不能停電的線路”。