接触网防闪络改造装煤筒仓外挂托架.pdf

2020. 7 EPEM 143 专业论文 Professional papers 接触网防闪络改造装煤筒仓外挂托架 大同煤矿集团有限责任公司塔山铁路分公司 倪国军 摘要 介绍一种简易方法， 采用 “装煤筒仓外挂托架改造” 把闪络绝缘子外移， 从根本上解决绝缘闪络、 击穿问题。 关键词 接触网； 装煤筒仓； 闪络； 外挂托架 绝 缘子是供电维护中的重要部分，而线 路上绝缘子闪络、放电的发生与绝缘 子脏污和潮湿有直接关系，也与设计 安装有很大关系。绝缘子因闪络导 致击穿会引发接地故障和其他一些难以控制的事故 如人身伤亡和设备烧损，同时也影响煤炭运量。绝 缘子闪络与绝缘子所处空间污染程度和大气湿度有 关 ； 绝缘子积污程度又受绝缘子类型影响，也受环 境影响。绝缘子在设计安装时，有些绝缘子地处潮 湿位置，如这次改造的项目塔山装煤筒仓下方“不 落弓”边缘位置的绝缘子，该处绝缘子处在装煤筒 仓靠外沿位置（-260mm） ，易受装煤时“过水煤” 的蒸汽和煤尘的污染引起闪络，是此次改造的重点。 1 装煤筒仓下方绝缘子闪络的原因分析 每年冬季装煤时或遇较大雨雪天气塔山筒仓临 边绝缘子就会发生绝缘子闪络，严重时引发击穿、 跳闸等故障。2018年冬季装煤时的闪络率甚至达到 （11月 次年3月）发生闪络率达到72（监控观察 所得数据，可观闪络发生数 / 总装次数） ，雨雪天气 时闪络率达到13，不仅影响外运且影响人身和设 备安全，必须从根本上进行解决 ； 据普速铁路接 触网运行维修规则[TG/GD115-2017] 规定 供 电段每年应对接触网周围污染源进行调查，确定污 秽等级，明确监测监控及清扫维护要求。特殊处所 应缩短周期适时安排清扫。潮湿隧道的绝缘部件参 照Ⅲ级及以上污秽等级管理。 据此确定塔山装煤筒仓的污秽等级为三级区域， 据绝缘部件监测监控及清扫维护要求，Ⅲ级及以上 污秽等级区段清扫周期要求1年。针对塔山装煤筒仓 的清扫频率（严重闪络时）每三天一次已无法满足 防闪络要求，说明闪络绝缘子部位存在严重问题必 须进行整改 ； 现状调查 如装煤筒仓发生绝缘子闪 络、击穿引发跳闸对同煤外运量影响巨大，总体情 况比较严重。塔山筒仓共运行14年，沿底边彩板房 下方设置绝缘子，弊端日益突显，雨、雪、水蒸汽 均易附着在筒仓临边下方的绝缘子上，潮湿又导致 煤尘容易附着，引发闪络、击穿、跳闸事故的发生。 闪络引发跳闸后有时导致无法自动重合闸、手动送 电，造成长时间停电、引发事故抢修等问题。 2 应对措施 定目标 装煤筒仓临边绝缘子闪络率控制到8 以内，绝缘子击穿次数降为0。 目标可行性分析 理论依据。根据运行维修 规程规定，接触网运行与维护应根据环境、污闪 等影响供电安全的外部环境因素，建立有效机制， 减少对接触网设备运行安全的影响 ； 人员素质。小 组成员具有较高的文化素质，有高度的责任心和积 极的工作态度 ； 技术水平。小组成员经近九年的专 业技术培训，具有一定的业务水准 ； 且参加 T 课题 培训教育30小时 ； 实现条件。本课题得到公司上下 的大力支持，并决定委派小组成员进行十余天的调 研。外部承重总量小于0.2吨，远远小于横梁承重量。 经多方技术认可，可以执行方案改造。 根据现有条件及周边环境，针对各项原因进行 分析研究选择了相应的对策进行整改 加强绝缘。 利 更换爬弧距离更大的绝缘子，操作简单，程序 144 EPEM 2020. 7 专业论文 Professional papers 上只申请普通“天窗”即可。弊 受现有设备高度 余量影响，可加的绝缘子有限 ； 需要的加强绝缘子 需另外的技术验证 ；装煤筒仓外挂托架改造项目。 利 不落弓支撑架外移出装煤筒仓下方，绝缘子部 分远离风险区段，根本上解决闪络放电问题。弊 施工方法复杂，需要人员器具较多 ； 需申请专用的 “天窗”施工时间，预计为3小时。 2019年4月1号底选题后，经检查、测量、统 计至确定对策共用3天时间。此期间结合地段与设 备的实际情况决定采用方法1、2结合进行处理，理 论验证后试看效果。采用的装煤筒仓外挂托架改造 项目能从根本上解决绝缘闪络、击穿问题。经过后 期检测从根本上解决了筒仓临边下方绝缘子击穿问 题，闪络率控制在8 以下，绝缘子击穿次数为0。 有力保障了牵引供电安全运行，达到了课题活动的 预期效果。 为确保装煤筒仓外挂托架改造项目顺利完成， 广泛听取专业人员意见并经小组成员多次分析讨论、 研究、反复论证确定初步方案 结合今年及往年的 筒仓引发的闪络、放电现象，供电段于19年4月开展 整治专项活动。彻底清除该地点绝缘子击穿引发的 接地故障和烧损设备故障，把装煤筒仓1区的绝缘子 外移到筒仓外侧。即避免该处绝缘子与装煤时升腾 起的水蒸汽拉开距离，又加长绝缘子绝缘距离。最 终确定方案为 外挂托架的改造办法，使闪络区的 绝缘子彻底外移，并加长绝缘距离的保护措施，从 而避免绝缘子闪络发生后击穿事故的发生。 装煤筒仓外挂托架改造项目主要材料 自主加 工成型竖向固定钢板（90090012）个，自主 加工成段槽钢（120）若干，按需自主加工彩钢板 （10mm 厚）若干，用成品再加工的绝缘子调节台 （200mm）1个，绝缘子调节杆（500mm）2个，自 主加工成型钢性接触线连接架1套，FZSW42绝缘 子（1000mm）1套，脚手架（8米）1套，特种螺栓 （M24900）若干。以上所述安装于钢板结构重量 为0.0765吨，槽钢构件为0.12吨，总重约为0.2吨， 远小于装煤筒仓横梁应力。用槽钢竖立固定在装煤 筒仓的彩板侧，打四孔，用特型螺栓 M24打入筒仓 彩板内，提前进行了装煤筒仓内部构造检测，预留 承力索锚孔位置，在钢板的右侧固定槽钢三角架， 架设改装立式绝缘子。 槽钢三角架设计长度2000mm，与承力索垂 直高度约430mm，空气侧方绝缘距离达到590mm （实测） ，符合接触网运行检修规则第一百七十二 条 接 触 网 空 气 绝 缘 间 隙 大 于300mm 要 求 ；用 FZSW42/1000替代原有 FZSW35/500绝缘子，有 效增加绝缘爬弧距离200，下端接200mm 的补接 装置，再焊接500mm 的调节端形成长度可调的结 构 ； 绝缘子固定架 使钢性接触线与可调节端连接， 预留螺母孔11mm，用两根长螺栓贯穿钢性接触网 钢管，避免偏移造成打弓等问题。 对托架进行安装。选定4月16号、17号“天窗” 作业时间进行改造安装。16号 在装煤筒仓彩板 侧安装固定钢板 90090012 和120槽钢三角 架。由于钢板较厚重需 M24900螺栓与装煤筒仓 主结构进行连接固定，安装后测量槽钢三角架与承 力索绝缘子空气绝缘最近距离为590mm，满足普 速铁路接触网运行检修规则中的接触网空气绝缘 间隙要求。在槽钢三角架下方安装 FZSW 绝缘子 1000mm 直立长度，比之前的绝缘子有效绝缘距离 增大1倍，调节台200mm ； 17号 拆除原有钢性接 触线上立式绝缘子架台螺栓，长年使用螺栓生锈比 较严重，钢性接触线已与立式绝缘子架台成为一体， 拆时须进行切割，为避免不落弓的钢性接触线受到 影响，在切割时容错量要保证在5mm 左右，切割前 需进行测量和确认，保证连接架的完整切割。在切 割时严格做好防护防止火星飞溅形成灼伤。卸载后 对不落弓装置的钢性接触线进行水平测量和高度测 量，保证平滑衔接。 ３ 检测 电力机车通过时留人现场目测，看受电弓是否存 在不平滑过渡。在安装完成后，于安装当日和4月至 12月进行了进行测量和数据记录和效果观测，根据监 控结果进行显示，2019年4月至10月94次观测湿闪率 0、绝缘子击穿0、跳闸0，2019年11月至2020年3月 77次观测湿闪率平均5.7、绝缘子击穿0、跳闸0 ； 现场查看闪络情况（装煤时可见闪点为湿闪记录，雪 天、装煤湿闪总归为闪络率统计，闪络率 可观闪络 发生数 / 总装次数） ； 测量托架与不落弓高差，以托 架为主参考项目对接两组钢性接触线进行高差测量。 4 结语 结合地段实际情况创新采用“装煤筒仓外挂托 架”方法外移了闪络绝缘子，从根本上脱离与潮湿 空气、脏污煤尘的接触，使闪络问题达到了根本性 2020. 7 EPEM 145 专业论文 Professional papers 解决。改用 FZSW42、1000mm 的绝缘子代替原有 FZSW35、500mm 的绝缘子，提高了此处绝缘子安 全性能和绝缘强度，有效增大了绝缘子的爬弧距离、 提高了绝缘性能，使闪络率降低到10 以下。整体 改造用时120分钟，日常天窗时间可进行改造，不用 申请长时间的施工“天窗” ，非常值得推广。外移绝 缘子后仍保有可调底座，对不落弓装置的水平可方 便调节，便于维护。整体结构轻便，改造方便快捷， 稳定性能好。通过全过程质量控制和检测结果显示， 此次整改是有效和稳定的，减少此处绝缘子出现闪 络放电现象10 以下，绝缘子击穿次数为0，减少 每年天窗维护时间660分钟。 参考文献 [1]关昕宇. 煤矿精快速定量装车系统不落弓装置技 术应用研究 [T].同煤科技 ,2016,1. [2] 康红新. 接触网棒式绝缘子污闪原因分析及预防 措施 [T].中国科技博览 ,2012,5. （上接120页） 安放在消防仓库内，发生火情可第一时间装车进行 组织灭火。对讲机、喊话喇叭、手电筒（夜间火情） 时刻保持备用状态，日常做好外观检查及充电工作。 每天对车辆进行检查，保证24小时待命状态。 重要节假日特别巡视。重要节假日如春节、清明 提前开会安排节假日防火要求及分工，明确每个人的 职责。如 谁在进山（进站）路口告知外来人员防火 要求、谁负责盘查火种，谁在光伏场区全天巡视，谁 负责跟踪监护进山人员祭祀，谁负责在值班室远方监 视等，明确每个人的防火职责 ； 充分借助外部资源。 加强与当地森林防火部门、村委会、乡镇政府等沟 通，积极互通防火信息，发现火情第一时间通知森林 消防、政府联防队等外部力量。提前对放牧人员进行 摸排，进行法律法规宣贯和防火安全教育。与周边村 委（民）建立联合防火巡逻队，对重点防火区域外围 区域进行巡逻监控，结合历史起火点进行重点关注。 山地集中式光伏电站的防火是一项长期不懈的 工作，最重要的是在源头上进行控制，把关好除草 质量 ； 另外平时要注重应急管理，提升人员防火安 全意识和应急处置能力，避免次生事故发生。防火 工作是一项从策划准备到巡视实施到应急处置的系 统性工作，要增强自身责任意识、坚定信念、突出 重点、多措并举，才能做好山地集中式光伏电站防 火工作，保证人身、设备安全。 （上接135页） 荷的实际负荷几乎为0，主要是因为实际监测的可切负 荷并没有任何动作，在短时间内进行尺度滚动优化是 和长时间尺度优化结果进行了相互的结合。通过图7c 可看出其修正了储能出力，在一定程度上变得更加平 稳。通过图7d 可看出在滚动优化下被动调整变得更加 平滑，这样就可降低对发电机产生的损害，并且因为 曲线的波动偏小所以也可发挥修正的功效 [6]。 总体来说，通过对于算例的分析，就可证明实 施基于需求测的微电网多时间尺度滚动优化能量管 理是有效的。 参考文献 [1]李丙才, 张小勇,等.一种新的基于需求侧响应下 光储微电网运行策略 [J].电子测试 ,2020,2. [2]张巧来 , 马运东 , 王愈 . 基于用户侧需求响应的互 联微电网研究 [J].电测与仪表 ,2019,10. [3]王辉 , 廖昆 ,等.需求响应下含微电网配电侧市场 多目标出清模型[J].电力建设 ,2019,2. [4] 刘慧 . 基于需求侧响应的微网能量管理策略研究 [D]. 江南大学,2019. [5] 孟驰华 . 基于需求侧响应的微电网优化调度策略 [D].燕山大学,2019. [6] 叶秀珍. 基于动态需求侧响应的微电网运营机制优 化 [D]. 华南理工大学,2019. （上接142页） 品检验状态的判断，还可以建立分析模型，利用大 数据分析技术对这些海量数据进行管理，生成信息 表单，为研发、制造提供更多的信息，这些数据隐 含了的巨大价值。 参考文献 [1] 徐瑞 , 夏焱 ,孙文智.产品数据管理与项目管理集 成研究 . 航空精密制造技术 ,2016,1. [2]白晓明 ,郭银章.协同设计环境下的产品数据管理 及应用研究 .计算机技术与发展 ,2014,4. [3]王泽彬, 金飞 , 马艳峰.产品数据管理在企业中的 应用.哈尔滨工业大学学报 ,2001,3.