【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⅠⅡⅢ()Ⅳ注：SDD為附鹽密度(CaSO4按41%修正)。－7。－7 不同污穢等級(jí)下不同型式絕緣子所對(duì)應(yīng)的片數(shù)污穢等級(jí)ESDD(mg/cm2)CA590EZ(瓷普通型)FC300/195(玻璃普通型)NN1N2N3NN1N2N304848484851515151Ⅰ5552535458555758Ⅱ6056585965606264Ⅲ()66736066626864717078647166736875Ⅳ7871737583757879注：ESDD為等值附鹽密度(未修正)；N為ESDD未進(jìn)行修正后的片數(shù)，N1為ESDD按41%CaSO4修正后的片數(shù)，N2為ESDD按30%CaSO4修正后的片數(shù)，N3為ESDD按20%CaSO4修正后的片數(shù)。研究結(jié)果表明，雙傘型300kN瓷絕緣子在SDD/，單Ⅰ串污耐壓值較相同污穢度和相同串型下的CA590EZ普通型300kN瓷絕緣子提高約5%。美國(guó)特高壓試驗(yàn)基地(Project UHV)也曾對(duì)雙傘型絕緣子與普通型絕緣子進(jìn)行過(guò)相同污穢度下的污耐壓對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，雙傘型較普通型絕緣子污耐壓提高約7%。－8 雙傘CA887EZ型及異型絕緣子串污耐壓特性研究結(jié)果序號(hào)串 型SDD(mg/cm2)U50%(kV)σ(%)1CA590EZ普通300kN雙Ⅰ串48片2CA887EZ雙傘300kN單Ⅰ串48片3CA590EZ普通300kN單Ⅴ串48片45CA887EZ雙傘300kN單Ⅴ串48片注：－9所示。－9 不同污穢等級(jí)下雙傘型絕緣子所對(duì)應(yīng)的片數(shù) 單位:片污穢等級(jí)ESDD(mg/cm2)N045Ⅰ49Ⅱ53Ⅲ63Ⅳ67注：1) ESDD為等值附鹽密度(未修正)；2) ESDD按41%CaSO4修正后的片數(shù)。－－9可見(jiàn)在Ⅱ級(jí)污區(qū)考慮適當(dāng)?shù)脑６群螅?4片雙傘型絕緣子可滿足要求。由于試驗(yàn)示范工程沒(méi)有Ⅱ級(jí)以下污區(qū)，經(jīng)國(guó)家電網(wǎng)公司多次召開(kāi)會(huì)議后確定1000kV特高壓試驗(yàn)示范工程的基本絕緣配置為54片。3）雙聯(lián)串片數(shù)武漢高壓研究所對(duì)25片XP3160絕緣子串單、雙串結(jié)構(gòu)的U50%－－110：－10 單、雙串結(jié)構(gòu)的U50%比較型 式串長(zhǎng)(片)(kV)單串雙串450mm檔同型號(hào)雙串U50%比單串U50%XP316025XWP216025XWP516025－11 改變雙串開(kāi)檔距離的U50%比較型 式串長(zhǎng)(片)(kV)450mm550mm650mmXP316025U50%相對(duì)值上述試驗(yàn)是基于500kV線路的絕緣子串U50%試驗(yàn)條件，在開(kāi)檔距離550mm時(shí)，雙串絕緣子的凈距為270mm，試驗(yàn)得到的U50%，且能夠防止絕緣子串間的串弧、跳弧現(xiàn)象。武漢高壓研究院的絕緣研究報(bào)告表明，CA590EZ普通型300kN瓷絕緣子，雙Ⅰ串的單片污耐壓值較相同污穢度SDD/Ⅰ串污耐壓而言，降低6%。即在相同污穢度SDD/，雙Ⅰ串的片數(shù)較單Ⅰ串的片數(shù)應(yīng)增加6%。如CA590EZ普通型300kN瓷絕緣子，雙Ⅰ串的單片污耐壓值在相同污穢度SDD/Ⅰ串污耐壓進(jìn)行了比對(duì)，其它污穢度SDD/NSDD和不同于CA590EZ普通型絕緣子的其它型式普通型絕緣子來(lái)進(jìn)行比對(duì)性研究，在求取雙Ⅰ。根據(jù)西安交通大學(xué)所做的1000kV線路絕緣子串均壓計(jì)算結(jié)果，當(dāng)雙串絕緣子間距600mm時(shí)，單片絕緣子承受的最大電壓與500kV線路相當(dāng)，因此，保證雙聯(lián)絕緣子串絕緣子間凈距270mm左右，基本可以保證絕緣子串的U50%值不降低。因此，雙聯(lián)Ⅰ串絕緣子間凈距270mm左右時(shí)，可采用與單Ⅰ串采用相同的絕緣配置。4）中相V串片數(shù)CA590EZ普通型300kN瓷絕緣子，在SDD/，Ⅴ型串污耐壓較單Ⅰ串要分別提高6%和4%。CA887EZ雙傘型300kN瓷絕緣子單Ⅴ型串在SDD/，與雙傘型絕緣子單Ⅰ串相比提高約13%。其結(jié)果與通用電氣的試驗(yàn)結(jié)果有較大差別。即結(jié)構(gòu)高度盤(pán)徑爬電距離為146mm254mm305mm的標(biāo)準(zhǔn)型懸式絕緣子Ⅴ型串的污耐壓比懸垂串高20%～30%。產(chǎn)生較大差別的原因主要是CA590EZ普通型300kN瓷絕緣子和CA887EZ雙傘型300kN瓷絕緣子的盤(pán)徑分別為320mm、330mm，遠(yuǎn)大于254mm。在合理傘形前提下，大盤(pán)徑絕緣子可以起到阻弧作用而使電弧飄移絕緣子不易形成線狀放電，使除盤(pán)徑外的傘形狀不對(duì)污耐壓的影響較大而產(chǎn)生較大差別。Ⅴ型串污耐壓較單Ⅰ串高的分析原因如下：①是本Ⅴ型串的電弧較單Ⅰ串易飄移絕緣子串表面不易形成線狀放電，與單Ⅰ串緊貼絕緣子串的電弧短接形式不同；②是Ⅴ型串特殊的布置方式改善了絕緣子串的對(duì)地電容，使容性電流對(duì)絕緣子串的影響減小，提高了其污閃電壓；③在合理的污穢設(shè)計(jì)下，V型串的積污特性要優(yōu)于懸垂串，僅為懸垂串的85%甚至更低；由于中相塔窗的影響，并為以后的防污留有裕度，在桿塔設(shè)計(jì)時(shí)中相Ⅴ串的絕緣子建議按與邊相Ⅰ串同樣的片數(shù)考慮。9．4 耐張絕緣子串由于水平放置容易受雨水沖洗，因此其自潔性較懸垂絕緣子串要好，110~500kV運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，耐張絕緣子串很少污閃。因此在同一污區(qū)內(nèi)，其泄漏距離可較懸垂串減少。9．5 依據(jù)相關(guān)研究成果及評(píng)審意見(jiàn)，在海拔高度超過(guò)1000m的地區(qū)，絕緣子的片數(shù)應(yīng)進(jìn)行修正，修正辦法可按下式確定。 式中n為常壓P0下的絕緣子片數(shù)，nH為低氣壓P下的絕緣子片數(shù)，m1為氣壓修正指數(shù)。各種絕緣子的m1值應(yīng)根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。 武漢高壓研究所針對(duì)FC400/205型玻璃絕緣子在青海電力試驗(yàn)研究院進(jìn)行了高海拔下的U50%人工污穢工頻耐受電壓特性研究。同時(shí)在武漢高壓研究所也進(jìn)行了三片串的比對(duì)試驗(yàn)。，絕緣子的U50%隨著海拔高度的增加呈下降趨勢(shì)。在SDD/，在海拔高度為2261m、FC400/205型玻璃絕緣子U50%較平原地區(qū)降低約11%；SDD/，其U50%較平原地區(qū)降低約13%。其U50%%/km。經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得出，對(duì)于FC400/205型玻璃絕緣子，取其算術(shù)平均值m1av=?！拔鞅彪娋W(wǎng)750kV輸變電工程關(guān)鍵技術(shù)研究”課題《高海拔區(qū)750kV輸變電設(shè)備外絕緣選取方法及絕緣子選型研究》－1：表 各種絕緣子的m1值絕緣子型式m值EDSS EDSS 平均值標(biāo)準(zhǔn)型雙傘防污型三傘防污型至目前為止，國(guó)際上有關(guān)m1值的資料不多，Hubert P. Mercure在分析了前蘇聯(lián)等國(guó)家的研究結(jié)果后指出，對(duì)于交流電壓，標(biāo)準(zhǔn)型絕緣子污閃電壓隨氣壓的下降率為6%/km。另外，國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)和重慶大學(xué)也在氣壓罐內(nèi)對(duì)短串絕緣子進(jìn)行了污穢試驗(yàn)，清華大學(xué)對(duì)210kN普通型瓷絕緣子試驗(yàn)研究結(jié)果表明，；重慶大學(xué)研究的結(jié)果表明，對(duì)于交流系統(tǒng)，從試驗(yàn)結(jié)果分析，本次試驗(yàn)所得特征指數(shù)與國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)值接近，具有可比較性。由于目前尚未對(duì)特高壓長(zhǎng)串絕緣子進(jìn)行高海拔條件下的人工污穢試驗(yàn)，在現(xiàn)階段對(duì)于運(yùn)行在高海拔地區(qū)交流系統(tǒng)內(nèi)的普通盤(pán)形瓷絕緣子，長(zhǎng)串絕緣子的高海拔修正因數(shù)需進(jìn)一步研究。 不同海拔高度的氣壓海拔高度(m)050010001500200025003000氣壓(Mpa) 1000kV輸電線路高海拔地區(qū)絕緣子串片數(shù)計(jì)算值海拔高度(m)0100020003000絕緣子串片數(shù)54545760－4。 1000kV交流特高壓部分形狀的絕緣子m1值絕緣子型式普通型雙傘防污型三傘防污型m19．6 正文條文給出的空氣間隙值通過(guò)國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院、中國(guó)電力科學(xué)研究院和中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司分別研究并經(jīng)過(guò)2006年8月5日在北京召開(kāi)的“特高壓交流試驗(yàn)示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究成果和設(shè)計(jì)專(zhuān)題第二次審查會(huì)”以及2006年12月9日在武漢召開(kāi)的“特高壓交流試驗(yàn)示范工程空氣間隙討論會(huì)”整合確定，－1所示。－1 空氣間隙整合值海拔高度H（m）50010001500工頻電壓間隙（m）操作過(guò)電壓間隙（m）中相V型串()()邊相I串雷電過(guò)電壓間隙（m）不予規(guī)定（）帶電作業(yè)間隙（m）中相V型串邊相I串根據(jù)武漢高壓研究院及中國(guó)電力科學(xué)研究院試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)不同的桿塔部位，其50％放電電壓有差別，表中括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)1為貓頭塔中相對(duì)上橫擔(dān)要求的間隙，2為酒杯塔中相對(duì)對(duì)上橫擔(dān)要求的間隙。1）工頻電壓空氣間隙該值也進(jìn)一步通過(guò)武高院的真型塔試驗(yàn)做了必要的驗(yàn)證。－2所示。－2 真型塔邊相間隙工頻放電電壓試驗(yàn)值塔頭間隙（m）放電電壓（kV）970118612401342142415671694變異系數(shù)σ1x%%%① 前蘇聯(lián)的方法（國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院）要求的單間隙50%。 （－1）式中Z和β取決于并聯(lián)間隙數(shù)，按偏嚴(yán)格考慮m=500，Z=3，；單間隙的變異系數(shù)，多間隙的變異系數(shù)?？紤]13σ，%，為了安全，再考慮5%的安全裕度。－3 邊相工頻電壓要求值 海拔高度H（m）050010001500海拔修正系數(shù)Ka（峰值）（kV）（I串）1070113812101286－4 真型塔邊相間隙工頻放電電壓試驗(yàn)值和要求值的比較空氣間隙距離（m）工頻放電電壓試驗(yàn)值（kV）變異系數(shù)σ1x工頻放電電壓要求值（kV）1186%1138（海拔H=500m）1240%1210（海拔H=1000m）1342%1286（海拔H=1500m）。邊相間隙工頻放電電壓可以滿足安全運(yùn)行要求。－5 邊相工頻電壓間隙建議值海拔高度H（m）050010001500空氣間隙（m）② DL/T 620—1997方法（中國(guó)電力科學(xué)研究院）根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T 620—1997）的規(guī)定：風(fēng)偏后線路導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的工頻50%放電電壓U50應(yīng)符合下式要求： （－2）式中：Um__系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓，kV；K2__線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)，由下式確定：σ__空氣間隙工頻放電電壓的變異系數(shù)，；K1__安全系數(shù)。我國(guó)500kV線路雖然標(biāo)準(zhǔn)DL/T 620—1997要求按式（）確定工頻電壓間隙，而規(guī)程（DL/T 5092—1990）（海拔1000m）間隙值，按酒杯塔、。－6 邊相工頻電壓（K1==） 海拔高度H（m）050010001500海拔修正系數(shù)Ka（懸垂串）U0（峰值）（kV）（懸垂串）1168124113201404間隙（m）－7 邊相工頻電壓間隙建議值海拔高度H（m）050010001500空氣間隙（m）③ DL/T 620—1997方法（中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)公司）根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T 620—1997）的規(guī)定：風(fēng)偏后線路導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的工頻50%放電電壓U50應(yīng)符合下式要求： （－3）式中：Um__系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓，kV；K2__線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)。－8 邊相工頻電壓（K2=） 海拔高度H（m）050010001500海拔修正系數(shù)Ka（懸垂串）U0（峰值）（kV）（懸垂串）1257133714221511間隙（m）2）操作過(guò)電壓要求的空氣間隙－9，導(dǎo)線對(duì)貓頭塔上、。－9 真型塔中相導(dǎo)線對(duì)塔的空氣間隙的操作沖擊放電電壓τf（μs）25010005000U50（kV）180120152149σ（%）4。－10 真型塔邊相導(dǎo)線對(duì)塔的空氣間隙的操作沖擊放電電壓τf（μs）25010005000U50（kV）178919152125－11為不同的導(dǎo)線對(duì)塔柱的間隙距離和對(duì)應(yīng)的操作沖擊放電電壓關(guān)系（τf=250μs）。，τf=1000μs的操作沖擊放電電壓比τf=250μs的操作沖擊放電電壓大約高7%。由此可推出τf=1000μs的不同的導(dǎo)線對(duì)塔柱的間隙距離和對(duì)應(yīng)的操作沖擊放電電壓，－12。－11 貓頭塔邊相導(dǎo)線對(duì)塔柱的空氣間隙距離和操作沖擊放電電壓的關(guān)系（τf=250μs）間隙距離（m）U50（kV）15461789195