【文章內(nèi)容簡介】 ⅠⅡⅢ()Ⅳ注：SDD為附鹽密度(CaSO4按41%修正)。－7。－7 不同污穢等級下不同型式絕緣子所對應(yīng)的片數(shù)污穢等級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%。美國特高壓試驗基地(Project UHV)也曾對雙傘型絕緣子與普通型絕緣子進行過相同污穢度下的污耐壓對比試驗，試驗結(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 不同污穢等級下雙傘型絕緣子所對應(yīng)的片數(shù) 單位:片污穢等級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可見在Ⅱ級污區(qū)考慮適當(dāng)?shù)脑６群螅?4片雙傘型絕緣子可滿足要求。由于試驗示范工程沒有Ⅱ級以下污區(qū)，經(jīng)國家電網(wǎng)公司多次召開會議后確定1000kV特高壓試驗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(片)(kV)單串雙串450mm檔同型號雙串U50%比單串U50%XP316025XWP216025XWP516025－11 改變雙串開檔距離的U50%比較型 式串長(片)(kV)450mm550mm650mmXP316025U50%相對值上述試驗是基于500kV線路的絕緣子串U50%試驗條件，在開檔距離550mm時，雙串絕緣子的凈距為270mm，試驗得到的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串污耐壓進行了比對，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進行比對性研究，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算結(jié)果，當(dāng)雙串絕緣子間距600mm時，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，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結(jié)果有較大差別。即結(jié)構(gòu)高度盤徑爬電距離為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瓷絕緣子的盤徑分別為320mm、330mm，遠(yuǎn)大于254mm。在合理傘形前提下，大盤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，使除盤徑外的傘形狀不對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地電容，使容性電流對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)計時中相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運行經(jīng)驗表明，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)研究成果及評審意見，在海拔高度超過1000m的地區(qū)，絕緣子的片數(shù)應(yīng)進行修正，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)實際試驗數(shù)據(jù)確定。 武漢高壓研究所針對FC400/205型玻璃絕緣子在青海電力試驗研究院進行了高海拔下的U50%人工污穢工頻耐受電壓特性研究。同時在武漢高壓研究所也進行了三片串的比對試驗。，絕緣子的U50%隨著海拔高度的增加呈下降趨勢。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)過計算可以得出，對于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)等國家的研究結(jié)果后指出，對于交流電壓，標(biāo)準(zhǔn)型絕緣子污閃電壓隨氣壓的下降率為6%/km。另外，國內(nèi)的清華大學(xué)和重慶大學(xué)也在氣壓罐內(nèi)對短串絕緣子進行了污穢試驗，清華大學(xué)對210kN普通型瓷絕緣子試驗研究結(jié)果表明，；重慶大學(xué)研究的結(jié)果表明，對于交流系統(tǒng)，從試驗結(jié)果分析，本次試驗所得特征指數(shù)與國內(nèi)外經(jīng)驗值接近，具有可比較性。由于目前尚未對特高壓長串絕緣子進行高海拔條件下的人工污穢試驗，在現(xiàn)階段對于運行在高海拔地區(qū)交流系統(tǒng)內(nèi)的普通盤形瓷絕緣子，長串絕緣子的高海拔修正因數(shù)需進一步研究。 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國網(wǎng)武漢高壓研究院、中國電力科學(xué)研究院和中國電力工程顧問集團公司分別研究并經(jīng)過2006年8月5日在北京召開的“特高壓交流試驗示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究成果和設(shè)計專題第二次審查會”以及2006年12月9日在武漢召開的“特高壓交流試驗示范工程空氣間隙討論會”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）操作過電壓間隙（m）中相V型串()()邊相I串雷電過電壓間隙（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電力科學(xué)研究院試驗結(jié)果，對不同的桿塔部位，其50％放電電壓有差別，表中括號內(nèi)數(shù)據(jù)1為貓頭塔中相對上橫擔(dān)要求的間隙，2為酒杯塔中相對對上橫擔(dān)要求的間隙。1）工頻電壓空氣間隙該值也進一步通過武高院的真型塔試驗做了必要的驗證。－2所示。－2 真型塔邊相間隙工頻放電電壓試驗值塔頭間隙（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值和要求值的比較空氣間隙距離（m）工頻放電電壓試驗值（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（中國電力科學(xué)研究院）根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T 620—1997）的規(guī)定：風(fēng)偏后線路導(dǎo)線對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)最高運行電壓，kV；K2__線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計配合系數(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（中國電力工程顧問集團公司）根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T 620—1997）的規(guī)定：風(fēng)偏后線路導(dǎo)線對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)最高運行電壓，kV；K2__線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計配合系數(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）操作過電壓要求的空氣間隙－9，導(dǎo)線對貓頭塔上、。－9 真型塔中相導(dǎo)線對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)線對塔柱的間隙距離和對應(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)線對塔柱的間隙距離和對應(yīng)的操作沖擊放電電壓，－12。－11 貓頭塔邊相導(dǎo)線對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