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摘 要：与传统的单回直流输电线路相比，同塔双回直流线路结构特殊，可以在节省输电线路施工时间的同时，传输最大的输电功率。文中将根据500kV三沪双回直流输电工程的工程技术为模拟对象，对±500kV同塔双回直流线路的带电作业操作方式以及施工特点进行分析，希望可以对今后同塔双回直流带电线路建设起到良好的指导作用。
关键词：±500kV同塔双回直流线路；带电作业；研究
同塔双回直流线路可实现两端互为供电，通常是一种环网形式，这种线路结构的铁塔基础重量更大，因此在施工过程中需要注意的事项也更多。带电作业是指工作人员在高压设备不停电的情况下，对输电线路进行检修检测的工作，由于500kV同塔双回直流输电线路结构特殊，而且其发展尚处于初级阶段，为保证线路的正常工作并保证检修人员的施工安全，对其带电作业的方式进行研究和分析是非常必要的。经过研究，500kV同塔双回直流线路的带电工程施工主要需要注意以下问题。
一、±500kV双回直流线路带电作业的基本实验布置
双回直流输电线路分别又有一组正极和一组负极，可分为八种排列组合的方式。在输电线路正常工作的情况下，一条回线路正常进行输电工作，但是另外一条回线路是运行的；但是如果输电线路发生故障时，正常运行的线路就会立即停止正常工作，不继续进行输电工作，整个输电线路将会处于一种瘫痪的状态，所有涉及到的用户均无法正常用电，甚至造成电网解列造成不可估量的后果。而这时另一条线路会开始输送电力，维护正常生活和生产，因此，带电作业是一种在同塔双回施工线路中非常常见的巩固作业方式。由于这种施工方式的危险系数较高，在进行线路施工之前，通常需要采用试验的方式对带电作业中的施工注意事项进行探究。
在进行±500kV同塔双回直流线路试验的过程中主要从直流工作电压以及过电压的作用进行设计，并得出具体的结论。试验过程中所需要施用的设备包括冲击电压发生器（5400kV、527kj），低阻尼串联阻荣分压器（5400kV）、峰值电压表、示波器。为了确保试验所得到的数值的准确性，在开始正式检测之前，试验人员要对所有的实验器械进行反复矫正，保证所有测量器械的失误率在3%以下，在进行试验研究的过程中，施工人员需要采用250微秒的操作冲击波进行放电试验。本次试验过程中的钢基塔型与实际的双回直流线路的塔形的制作模拟比例为1/1。由于输电线路中存在输出电流或者电压的可能，在实际的带电操作过程中可能会对施工人员造成一定的伤害，这主要是因为人是一种导体，本次实验过程中采用钢模型类比带电施工人员，模型的形态与人的形态保持一致，要确保每个关节部位都可以进行自由灵活的调节和活动。为了保证实验结果的有效性，本次实验分别在不同的位置进行试验研究，考虑到目前我国的同塔双回直流输电线路主要位于海拔较高的地区，因此本次实验研究中也对不同海拔的带电作业安全距离以及组合间隙进行了分析。
二、带电检修过程中的电压控制方式
带电作业是一种常见的输电线路检修方式，检修人员依照工作技巧和工作经验在不断电的线路上开展工作，但是这具有一定的风险性，线路可能会随时出现较高的电压，尤其是进行直流线路施工的过程中，对地段路以及逆变站甩负荷操作过程中都会产生强烈的过电压。
通过测量研究可知，在双回直流输电线路发生故障的过程中，线路中点的对地故障的过电压水平高于其它部分的过电压水平。虽然双回直流线路的结构比较特殊，具体的电压情况也与单回直流输电线路有所差异，但是当整流出口处的过电压达到最高值并且另一极线出现对地故障时，线路的过电压特点与单回直流输电线路的特点相同。当发生输电故障的位置位于线层极线中点时，对极上允许通过的最大过电压值为1.72，基准值为515KV；当故障发生在上层极线的中点时，最大过电压的值应为1.81。通常情况下，双回直流输电线路与单回直流输电线路的保护机制基本相同，如果线路中存在输电故障时，逆变站逆变侧就会因为短路而跳闸，这时该输电线路无法正常的进行输电工作，直流线路中的逆变侧将会继续为电流的母线进行补偿充电，这时母线就会产生较大的过电压。但是如果逆变侧未能向母线输入无功补偿电压，直流输电线路本身就会产生较为严重的过电压，对带电施工人员的施工安全造成不良影响。
因此在对500kV双回输电线路进行带电检修的过程中，工作人员一定要更具直流线路的具体情况，比如线路的保护配置、线路的设计结构、线路的过电压情况等，进行带电作作业。在故障发生之后，直流线路逆变器逆变侧的最后一台断路器跳闸时，直流线路的整流器将会出现移相闭锁。经过测量可知±500kV双回直流输电线路的在输电线路中产生负荷的最大操作电压标么值为1.16。
三、带电检修工作的安全距离
带电作业具有一定的危险性，因此在带电操作的过程中需要保持一定的安全距离。带电作业的安全距离是指施工人员为保证安全需要与所施工不同电位的物体所需要保持的各种最小空气间隙距离的和。如果施工人员未能在安全距离内进行施工极有可能会被电流和电压打上。按照相关的检修标准，安全距离与施工线路经过电压的大小具有明显的相关性。比如：35kV电压的安全距离为0.7m，110kV电压的安全距离为1.0m，220kV电压的安全距离为1.5m。而文中提高的±500kV的双回直流输电线路的带电施工安全距离为3.0m，并且当施工点点的海拔每上升1000km时，其施工的安全距离也应该相应的增加0.1m。
在进行双回直流线路的带电作业过程中需要从考虑“上极带电作业”和“下机带电作业”。上极带电作业主要考虑等电位施工操作人员所需承担的来自于上方的施工压力、等电施工人員的下方横担压力以及上极等电位施工操作人员对侧面塔身构架这三种情况。在进行下极等电位带电施工操作的过程中，所需考虑的问题与上极等电位施工所需考虑的施工情况相同。通过计算可知：当双回直流输电线路的施工高度正常时，上极等电位对上方横担的安全施工距离为3.6米，对下方横担的安全施工距离为3.1米，对侧身面塔身构架的安全施工距离为3.2米；上极导线对下方横担的安全施工距离为2.7米，对侧面塔身构架的安全带电施工距离为2.9米；夏季导线对侧面塔身构架的安全施工距离为2.8米；夏季等电位对于上方横担的安全施工距离为3.5米。对于侧面塔身构架的安全施工距离为3.1米。以上这些安全施工距离均为正常海拔下的带电施工安全距离，如果双回直流输电系统的施工海拔较高，带电施工人员就需要根据工程的具体要求，对安全施工的距离进行具体的调整。通常情况下，当海拔上升1000千米以上时，其安全距离应该相应的增加0.1米，但是本次研究发现双回直流线路的安全距离差异与单回直流线路的安全距离差异存在不同，本次研究中分别对500和1000米处的安全距离进行了研究，结果表明在500米时上级等电位对上方横担的安全距离为3.8米、1000米时为4.0米；上极等电位对下方横担的安全距离在500米时为3.3米，在1000米时的安全距离为3.5米。因此当海拔每升高500米时，同塔双回直流线路的安全距离适当的增加0.2米。
四、带电检修工作的组合间隙
带电作业作业组合间隙的存在同样是为了保证带电施工人员的施工安全。在进行带电施工之前，工作人员需要在施工的位置进行放电特性实验。在进行500kV双回直流线路施工的过程中，施工人员可以采用多种方式进入到高电位段进行施工，在进行前期放电特性实验的过程中，通常会采用吊篮法。与单回直流输电线路不同的是，双回直流输电线路的安全组合间隙主要包括两种类型，即“上极导线-施工人员-下横担”以及“上极导线-施工人员-侧面塔身构架”。
在进行带电作业的过程中，施工作业人员的如果与高压导线保持相对较远的距离，此时组合间隙所可以产生的放电电压值较小。通过测量可知，即使带电施工人员选用不同方式进入高压段，但是最低放电位置始终为带电施工人员距离高压导线40厘米的位置。当施工过程中的最大过电压标么值等于1.81且双回直流输电线路的施工海拔在平面位置时，不同类型的组合间隙值分别为：“上极导线-施工人员-侧面塔身构架”间隙值为3.2米；“上极导线-施工人员-下横担”间隙值为3.3米；“下级导线-作业人员-侧面塔身架构”间隙值为3.2米。
结语：
综上研究可知，±500kV同塔双回直流输电线路是一种创新的输电线路模式，它可以输出更大功率的电能，为人们的日常生产和生活提供充足的用电。文中对该直流输电线路的最大操作电压标么值、安全距离、组合间隙进行了说明，希望可以为今后同种类型线路的带电施工操作提供借鉴和指导。
参考文献
[1]丁玉剑，宋刚，陈稼苗，应建国，邢月龙，李庆峰，廖蔚明.500kV同塔双回垂直排列紧凑型输电线路带电作业试验研究[J].电网技术，2013（11）.
[2]朱艺颖，呙虎，孙栩，蒋卫平.单回800kV直流线路与双回500kV交流线路同塔架设的电磁暂态仿真研究[J].电网技术，2012（11）.
作者简介：
1、梁伟昕（1989--），男，籍贯：江西省赣州市，学历：本科学历，助理工程师，研究方向：超特高压电力线路运行维护
2、陈远军（1972-），男，籍贯：广西省百色市，学历：专科学历，助理工程师，研究方向：超特高压电力线路带电检修作业
关键词：±500kV同塔双回直流线路；带电作业；研究
同塔双回直流线路可实现两端互为供电，通常是一种环网形式，这种线路结构的铁塔基础重量更大，因此在施工过程中需要注意的事项也更多。带电作业是指工作人员在高压设备不停电的情况下，对输电线路进行检修检测的工作，由于500kV同塔双回直流输电线路结构特殊，而且其发展尚处于初级阶段，为保证线路的正常工作并保证检修人员的施工安全，对其带电作业的方式进行研究和分析是非常必要的。经过研究，500kV同塔双回直流线路的带电工程施工主要需要注意以下问题。
一、±500kV双回直流线路带电作业的基本实验布置
双回直流输电线路分别又有一组正极和一组负极，可分为八种排列组合的方式。在输电线路正常工作的情况下，一条回线路正常进行输电工作，但是另外一条回线路是运行的；但是如果输电线路发生故障时，正常运行的线路就会立即停止正常工作，不继续进行输电工作，整个输电线路将会处于一种瘫痪的状态，所有涉及到的用户均无法正常用电，甚至造成电网解列造成不可估量的后果。而这时另一条线路会开始输送电力，维护正常生活和生产，因此，带电作业是一种在同塔双回施工线路中非常常见的巩固作业方式。由于这种施工方式的危险系数较高，在进行线路施工之前，通常需要采用试验的方式对带电作业中的施工注意事项进行探究。
在进行±500kV同塔双回直流线路试验的过程中主要从直流工作电压以及过电压的作用进行设计，并得出具体的结论。试验过程中所需要施用的设备包括冲击电压发生器（5400kV、527kj），低阻尼串联阻荣分压器（5400kV）、峰值电压表、示波器。为了确保试验所得到的数值的准确性，在开始正式检测之前，试验人员要对所有的实验器械进行反复矫正，保证所有测量器械的失误率在3%以下，在进行试验研究的过程中，施工人员需要采用250微秒的操作冲击波进行放电试验。本次试验过程中的钢基塔型与实际的双回直流线路的塔形的制作模拟比例为1/1。由于输电线路中存在输出电流或者电压的可能，在实际的带电操作过程中可能会对施工人员造成一定的伤害，这主要是因为人是一种导体，本次实验过程中采用钢模型类比带电施工人员，模型的形态与人的形态保持一致，要确保每个关节部位都可以进行自由灵活的调节和活动。为了保证实验结果的有效性，本次实验分别在不同的位置进行试验研究，考虑到目前我国的同塔双回直流输电线路主要位于海拔较高的地区，因此本次实验研究中也对不同海拔的带电作业安全距离以及组合间隙进行了分析。
二、带电检修过程中的电压控制方式
带电作业是一种常见的输电线路检修方式，检修人员依照工作技巧和工作经验在不断电的线路上开展工作，但是这具有一定的风险性，线路可能会随时出现较高的电压，尤其是进行直流线路施工的过程中，对地段路以及逆变站甩负荷操作过程中都会产生强烈的过电压。
通过测量研究可知，在双回直流输电线路发生故障的过程中，线路中点的对地故障的过电压水平高于其它部分的过电压水平。虽然双回直流线路的结构比较特殊，具体的电压情况也与单回直流输电线路有所差异，但是当整流出口处的过电压达到最高值并且另一极线出现对地故障时，线路的过电压特点与单回直流输电线路的特点相同。当发生输电故障的位置位于线层极线中点时，对极上允许通过的最大过电压值为1.72，基准值为515KV；当故障发生在上层极线的中点时，最大过电压的值应为1.81。通常情况下，双回直流输电线路与单回直流输电线路的保护机制基本相同，如果线路中存在输电故障时，逆变站逆变侧就会因为短路而跳闸，这时该输电线路无法正常的进行输电工作，直流线路中的逆变侧将会继续为电流的母线进行补偿充电，这时母线就会产生较大的过电压。但是如果逆变侧未能向母线输入无功补偿电压，直流输电线路本身就会产生较为严重的过电压，对带电施工人员的施工安全造成不良影响。
因此在对500kV双回输电线路进行带电检修的过程中，工作人员一定要更具直流线路的具体情况，比如线路的保护配置、线路的设计结构、线路的过电压情况等，进行带电作作业。在故障发生之后，直流线路逆变器逆变侧的最后一台断路器跳闸时，直流线路的整流器将会出现移相闭锁。经过测量可知±500kV双回直流输电线路的在输电线路中产生负荷的最大操作电压标么值为1.16。
三、带电检修工作的安全距离
带电作业具有一定的危险性，因此在带电操作的过程中需要保持一定的安全距离。带电作业的安全距离是指施工人员为保证安全需要与所施工不同电位的物体所需要保持的各种最小空气间隙距离的和。如果施工人员未能在安全距离内进行施工极有可能会被电流和电压打上。按照相关的检修标准，安全距离与施工线路经过电压的大小具有明显的相关性。比如：35kV电压的安全距离为0.7m，110kV电压的安全距离为1.0m，220kV电压的安全距离为1.5m。而文中提高的±500kV的双回直流输电线路的带电施工安全距离为3.0m，并且当施工点点的海拔每上升1000km时，其施工的安全距离也应该相应的增加0.1m。
在进行双回直流线路的带电作业过程中需要从考虑“上极带电作业”和“下机带电作业”。上极带电作业主要考虑等电位施工操作人员所需承担的来自于上方的施工压力、等电施工人員的下方横担压力以及上极等电位施工操作人员对侧面塔身构架这三种情况。在进行下极等电位带电施工操作的过程中，所需考虑的问题与上极等电位施工所需考虑的施工情况相同。通过计算可知：当双回直流输电线路的施工高度正常时，上极等电位对上方横担的安全施工距离为3.6米，对下方横担的安全施工距离为3.1米，对侧身面塔身构架的安全施工距离为3.2米；上极导线对下方横担的安全施工距离为2.7米，对侧面塔身构架的安全带电施工距离为2.9米；夏季导线对侧面塔身构架的安全施工距离为2.8米；夏季等电位对于上方横担的安全施工距离为3.5米。对于侧面塔身构架的安全施工距离为3.1米。以上这些安全施工距离均为正常海拔下的带电施工安全距离，如果双回直流输电系统的施工海拔较高，带电施工人员就需要根据工程的具体要求，对安全施工的距离进行具体的调整。通常情况下，当海拔上升1000千米以上时，其安全距离应该相应的增加0.1米，但是本次研究发现双回直流线路的安全距离差异与单回直流线路的安全距离差异存在不同，本次研究中分别对500和1000米处的安全距离进行了研究，结果表明在500米时上级等电位对上方横担的安全距离为3.8米、1000米时为4.0米；上极等电位对下方横担的安全距离在500米时为3.3米，在1000米时的安全距离为3.5米。因此当海拔每升高500米时，同塔双回直流线路的安全距离适当的增加0.2米。
四、带电检修工作的组合间隙
带电作业作业组合间隙的存在同样是为了保证带电施工人员的施工安全。在进行带电施工之前，工作人员需要在施工的位置进行放电特性实验。在进行500kV双回直流线路施工的过程中，施工人员可以采用多种方式进入到高电位段进行施工，在进行前期放电特性实验的过程中，通常会采用吊篮法。与单回直流输电线路不同的是，双回直流输电线路的安全组合间隙主要包括两种类型，即“上极导线-施工人员-下横担”以及“上极导线-施工人员-侧面塔身构架”。
在进行带电作业的过程中，施工作业人员的如果与高压导线保持相对较远的距离，此时组合间隙所可以产生的放电电压值较小。通过测量可知，即使带电施工人员选用不同方式进入高压段，但是最低放电位置始终为带电施工人员距离高压导线40厘米的位置。当施工过程中的最大过电压标么值等于1.81且双回直流输电线路的施工海拔在平面位置时，不同类型的组合间隙值分别为：“上极导线-施工人员-侧面塔身构架”间隙值为3.2米；“上极导线-施工人员-下横担”间隙值为3.3米；“下级导线-作业人员-侧面塔身架构”间隙值为3.2米。
结语：
综上研究可知，±500kV同塔双回直流输电线路是一种创新的输电线路模式，它可以输出更大功率的电能，为人们的日常生产和生活提供充足的用电。文中对该直流输电线路的最大操作电压标么值、安全距离、组合间隙进行了说明，希望可以为今后同种类型线路的带电施工操作提供借鉴和指导。
参考文献
[1]丁玉剑，宋刚，陈稼苗，应建国，邢月龙，李庆峰，廖蔚明.500kV同塔双回垂直排列紧凑型输电线路带电作业试验研究[J].电网技术，2013（11）.
[2]朱艺颖，呙虎，孙栩，蒋卫平.单回800kV直流线路与双回500kV交流线路同塔架设的电磁暂态仿真研究[J].电网技术，2012（11）.
作者简介：
1、梁伟昕（1989--），男，籍贯：江西省赣州市，学历：本科学历，助理工程师，研究方向：超特高压电力线路运行维护
2、陈远军（1972-），男，籍贯：广西省百色市，学历：专科学历，助理工程师，研究方向：超特高压电力线路带电检修作业