向家坝-上海 电极形状对放电电压有一定的影响 全线分6个污区 获得了直流线路杆塔V型串空气间隙距离与正极性50％操作冲击放电电压的特性曲线 向家坝-上海 不再增加片数已能保证较高的耐雷水平和较低的雷击跳闸率水平 龙政数据为Kaolin土 从±500kV葛上 使容性电流对绝缘子串的影响减小 ±400kV直流线路指1．7倍过电压 同样运行电压下 其在雷电冲击电压下的绝缘裕度较大 重污区其爬电比距不宜小于盘型绝缘子最小要求值的3／4 表7．0．3 所以±800kV线路耐张串绝缘子片数可不再增加 时间极短 1 ＋V 污秽绝缘子的闪络电压随之降低 表35 K 与交流操作波间隙因数K＝1．28非常接近 重污区全部为复合绝缘子 采用下式计算 ±500kV葛上线悬垂绝缘子片数 其产生机理及出现的频度 绝缘子要增加1片 其闪络电压可提高10％ 2 复合绝缘子污闪电压比瓷和玻璃绝缘子高50％以上 e 图9 对于±800kV直流输电路 ——单片绝缘子的爬电距离有效系数 将高于清洁湿耐受值 科研单位正在进行研究 有时上下表面积污量相差2倍～10倍 操作冲击对σ 操作过电压间隙值需根据真型塔试验结果确定 mH/8150 a 参见图6 根据电科院所做复合绝缘子试验情况 云南-广东±800kV直流线路工程采用的复合绝缘子及爬距配置见表38 ±500kV阿南纪北线绝缘配置一览表 图7 U——系统标称电压(kV) 7．0．6 如按交流配合比选择大气过电压下的间隙值则明显偏大 式中 1 绝缘子的片数应进行修正 对线路进行抽能和去空气游离电子作用 我国的±500kV线路工程除葛上线外都采用NGK提供的数据 3)在合理的污秽设计下 ——安全系数 根据±500kV直流线路上过电压研究 m 直流分量的叠加影响甚大 i 在操作冲击电压下 U 3 ABOVE±600kV》报告中对于操作的σ 7．0．3 ±800kV线路的绝缘配合 CONVERTER 均采用负的地线保护角 2007年8月22日在北京召开的±800kV直流线路绝缘选择讨论会议上 但±800kV线路直线杆塔悬垂绝缘子串的绝缘子片数选择主要取决于工作电压 110kV～500kV运行经验表明 式中 全过程不超过100ms 国内外对绝缘子的人工污耐压试验证明 仅作为耐雷水平是否满足要求的校验条件 中国电科院在文献“±800kV直流绝缘子污秽放电特性及高海拔放电系数研究”报告中结论 与单I串紧贴绝缘子串的电弧短接形式不同 一般地区和轻污区采用37片瓷或玻璃绝缘子 ——直流电压下间隙放电电压的空气密度 耐张绝缘子串由于水平放置容易受雨水冲洗 ——海拔Hm高度的绝缘子片数 在导线对地电压情况下爬电比距与等值盐密的关系曲线及对数拟合表达式详见图4和公式10 操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行 取消了0级污区 国网公司决定全线调爬 2005年3月 表38 50545-2010条文制定 表49 迫使其多次调爬 特高压线路雷击跳闸高达16次 日本特高压线路和其500kV线路一样 在海拔高度超过1000m的地区 污区是37片或是40片 ±800kV直流线路反击耐雷水平明显高于交流500kV线路杆塔接地电阻在10Ω～15Ω范围时的反击耐雷水平177kA～125kA U 按绝缘子下表面盐密选择片数 根据美国电科院有关试验得出初步增大系数Y＝1－0．38lg(T／B) 30°风偏 s 按4次耐压法得出 按公式10计算出直流线路爬电比距要满足表33的要求 ——单片绝缘子的几何爬电距离(cm) 运行不到一年 取1．60 直流条件下的污耐压值较之交流低15％～20％ 防雷和接地 向家坝-上海 操作过电压及雷电过电压的要求 2 对无可靠污耐压特性参数的绝缘子 n 葛上数据为Tonoko土 采用插值法得到0m 分裂导线对塔身间隙在直流正极性电压作用下的放电特性见图5 ——空气间隙放电电压海拔修正系数 由于铁塔塔头尺寸主要由极间距控制 轻污区0．05mg／cm 湿度校正系数 绝缘子有关污闪试验数据采用日本NGK公司的CA735(160kN)瓷质绝缘子 而不溶于水的成分起的作用是在潮湿气候条件下吸收水分 50％ 未发生过污闪事故 拟和曲线为美国BPA后期采用 50545-2010条文制订 因此 S≥0．015L＋U 根据中国电科院系统所关于锦屏-苏南±800kV直流线路内过电压研究报告 7．0．2 表47 换流阀很快动作 S 我国的武汉高压研究所和中国电力科学研究院主要是以U 复合绝缘子在轻 7 放电电压与对应导线位置的塔身宽B之间 因此 目前规范中没有提出直流线路的雷电过电压的间隙要求 (13) 盐密与爬距关系曲线 对于高压直流线路而言 复合绝缘子爬距定为瓷绝缘子爬距的3／4以上已经有相当裕度 且按工作电压选择的绝缘子串的操作冲击50％放电电压远大于系统操作过电压 塔头间隙设计时目前一般暂不考虑雷电过电压影响 棒-板的试验结果很接近 在2004年设计的±500kV三沪线设计中 虽降压运行 L——档距(m) 对无可靠污耐压特性参数的绝缘子 的最小安全距离如表49所示 在负极性直流电压下 其数值可根据绝缘子串的雷电冲击试验获得或由绝缘长度求得 一般档距的档距中央 因此按照弱憎水性的污闪特性推荐复合绝缘子长度 由换流状态转换为逆变状态 当采用爬电比距法时 近年来 大量试验研究证明 电科院和NGK污耐压法片数的比较 美国高压部门一直未作直流操作波空气间隙放电试验 2 0 锦屏-苏南±800kV直流线路绝缘子串基本片数(钟罩型盘式瓷绝缘子) 根据以上计算原则及方法 根据国网电科院研究结果 选择适合的试验室和试验方法 m 提高反击时的耐雷水平 表51 表36 基本不影响线路连续运行 要求片数为40 01 主要原因在以下几个方面 01 后者是今后的发展趋势 7．0．5 STATIONS 美国 尽管很不完善 就可以得到海拔为H时的50％放电电压 接地电阻很难降到30Ω时 1 复合绝缘子两端均应加装均压环 由于污秽原因 我国雷电定向定位仪记录的数据表明 L 高度每增高10m 两种计算方法得到的结果差别不大 a 7．0．5 前苏联 参照现行行业标准《高压直流架空送电线路技术导则》DL／T 该方法和实际绝缘子的污秽耐受能力直接联系在一起 S 根据美国EPRI试验验证 通过对V型串塔头空气间隙进行的正极性50％操作冲击放电特性试验 又进行了局部调爬 其50％操作冲击电压是50％污闪运行电压的1．7倍～2．3倍 带电部分与杆塔构件的最小间隙(m) 轻污区低海拔的复合绝缘子计算推荐最小长度和爬距为8．8m和33．0m 较为合适的特高压直流线路的防雷计算新方法 436-2005的公式 即使在重污秽下也很少下降或不下降 ——系统最高电压(kV) 如果采用双节复合绝缘子串 H ——空气间隙在操作电压下放电电压的变异系数 电科院采用不同绝缘子串型式的±800kV直线塔空气间隙冲击50％击穿电压试验结果见表47 表46 风偏后导线对杆塔构件的空气间隙 位于居民区和水田的接地体应敷设成环形 带电部分与杆塔构件的最小间隙应符合表7．0．7所列数值 下部曲线为棒-板间隙 2)V型串特殊的布置方式改善了绝缘子串的对地电容 VOLTAGES 式中 参考审定的污区分布图和直交流积污比 H——海拔高度(m) 向家坝-上海和锦屏-苏南±800kV直流线路工程推荐的绝缘子V串片数配置见表42 但污闪事故多次发生(因污闪导致的行波保护动作率为0．17次／百公里·年) 而按操作过电压间隙值进行防雷计算 瑞典导线-塔身间隔放电特性 注 试验的复合绝缘子的长度和爬距为8．16m和28．32m 另一种看法认为 向家坝-上海 也可参照污秽等级按爬电比距法选择合适的绝缘子型式和片数 在工程设计中宜采用单支复合绝缘子 轻污区0．05mg／cm 推荐±800kV级直流输电线路单V串所需各种伞型绝缘子的片数见表31 因此在同一污区内 溪洛渡-浙西 带电部分与杆塔构件的最小间隙(m) 绝缘子的污闪特性还受灰密的影响 表29 直流线路带电部分对杆塔构件空气间隙放电电压要进行修正 7．0．2 推得±800kV线路要求的片数见表37 7．0．12 公式7．0．6中各种绝缘子的m 贵广的运行情况 我国以前没有足够的试验数据 7．0．10 n 如采用两根地线 我国第一条±500kV葛上线的绝缘配合设计 雷电过电压一般不作为选择绝缘子片数的决定条件 溪浙线和哈郑线工程采用的复合绝缘子长度和爬距见表40 若假定绝缘子串的污耐压与串长成正比 1 ()括号内值为重冰区采用值 雷击跳闸主要是由绕击引起的 L——要求的爬电比距(cm／kV) 其污闪电压较均匀积污提高10％～20％ 50％ 日本 因此复合绝缘子是否可以串联使用要进一步试验 其空气间隙的正极性雷电冲击放电电压要与绝缘子串的50％雷电冲击放电电压相匹配 表30 7．0．6 436-2005 其爬电距离可较悬垂串减少 由于±800kV线路按工作电压确定的绝缘子串长具有较高的耐雷电冲击绝缘水平 是一种较好的绝缘子串长的确定方法 而单极接地分闸过电压是确定带电作业安全距离时要考虑的过电压 溪洛渡-浙西±800kV直流线路绝缘子串基本片数配置(悬垂V串和耐张串) 在现行国家标准《带电作业工具基本技术要求与设计导则》GB／T 叠加在直流分量之上 空气间隙在操作冲击电压下放电电压的变异系数σ 地形地貌特点及土壤电阻率高低等因素进行±800kV线路防雷设计 图6上部曲线为棒-棒间隙 在杆塔间隙距离的设计中可不予考虑 m 根据中国电科院在溪洛渡-浙西±800kV特高压直流线路工程中的试验研究结论 见表32 我国500kV线路雷击跳闸的主要原因是绕击跳闸 原则上要用此法 各方统一了工程设计原则 表51 1．15 a 同型号的绝缘子的直流操作耐压为直流耐压的2．2倍～2．3倍 中间部分为直流电压叠加操作冲击电压试验数据 钟罩型绝缘子为5．9％ 直流积污比曲线给出直流线路的对应盐密 对线路盘形绝缘子片数的海拔修正提出以下公式 全长50．9km 放电电压与间隙距离呈线性关系 耐张绝缘子串受力比悬垂绝缘子串大 绝缘子的耐污闪能力就下降 根据这些最新的试验结果 在中等程度污秽条件下 由2支串联复合绝缘子及玻璃绝缘子组成的V型绝缘子串所需的空气间隙 参考值见表45 V型串污耐压较单I串高 全高超过40m有地线的杆塔 ——特征指数 m 我国电力科学研究院曾在500kV塔头上进行了直流叠加雷电冲击波的绝缘子串闪络试验 容易产生零值绝缘子 耐张绝缘子串很少污闪 在中 7．0．13 当时是参照交流线路爬距并由电力部邀请加拿大泰西蒙公司进行咨询设计 绝缘子片数应按下列公式计算 图7．0．8 一般需满足能够耐受长期工作电压的作用和操作过电压作用的要求 n——海拔1000m时每联绝缘子所需片数 K＇ ±800kV线路直线杆塔上悬垂绝缘子串的绝缘子片数选择 ——额定运行电压(kV) ±800kV线路绝缘子片数的确定应采用污耐压法 在±500kV三沪线设计中 溪洛渡-浙西±800kV直流线路工程推荐的绝缘子串片数见表44 N 哈密-郑州±800kV直流线路复合绝缘子长度和爬距(m) (2)操作过电压空气间隙 436-2005中的公式 K 由于其放电间隙距离相对于绝缘子串长要小很多 污耐压法是根据试验得到绝缘子在不同污秽程度下的污秽耐受电压 ±800kV直流输电线路的防污绝缘设计 采用双节复合绝缘子串的带电作业间隙值需根据真型塔试验结果适当增加 要根据绝缘子的污耐压特性 参照电力行业标准《高压直流架空送电线路技术导则》DL／T 档距中央导线与地线之间的距离宜用数值计算的方法确定 注 即便在亲水性状态下 绝缘子的操作冲击耐受强度 从表46可知 分别比由整支复合绝缘子组成的V型绝缘子串多0．2m～0．8m 提高了其污闪电压 从以上两个表中可以看出 1 在±800kV直流架空线路绝缘子选择和杆塔塔头空气间隙冲击放电特性试验研究的最终报告中 IEC的统一试验标准操作波为250／2500μs （）括号中的值为按NGK的方法选定的绝缘子片数 式中 目前的关键是0．05mg／cm 并且与棒-棒 如果不考虑直流线路逆变侧不投旁通对紧急停运时的故障形式 L 3 可采用6根～8根总长不超过500m的放射形接地体或连续伸长接地体 s 将试验结果与棒-板间隙和棒-棒间隙的试验结果进行比较的结果表明 U 雷击跳闸是1000kV线路跳闸的主要原因 外伞型绝缘子为3．9％ V型串的积污特性要优于悬垂串 地区雷电活动的强弱特点 在等值盐密相同的情况下 2003年设计的±500kV三广和贵广直流线路的绝缘配合设计参照了已建葛上和龙政线调爬经验 ±800kV线路应沿全线架设双地线 图8 基本处于同一绝缘水平 7．0．9 它的试验波形为120／4000μs 1 综合云南-广东±800kV特高压直流线路 它反映气压对于污闪电压的影响程度 不必按绝缘子串的50％雷电冲击放电电压的100％确定间隙 其中最高运行电压U 盐密时工作电压要求的悬垂V型绝缘子串片数(钟罩型) 复合绝缘子爬距仅需要瓷和玻璃绝缘子爬距的2／3即可 考虑到在线路实际运行中复合绝缘子完全亲水性出现的可能性不大 因此 目前国内±800kV直流线路操作过电压水平计算结果在1. 云南-广东±800kV直流线路绝缘子串基本片数(钟罩型盘式瓷绝缘子) 可按下式计算 早期的太平洋联络线是按照等效交流放电特性决定的 (B)＝U 最大操作过电压发生在线路中间 耐张绝缘子串的绝缘子片数可取悬垂串同样的数值 L 要分别满足工作电压 绝缘配置水平较其他线路有较大提高 绝缘配合 (3)雷电过电压要求的空气间隙 在计算耐雷水平后 (7．0．2-2) U＇ 7．0．4 －5 上表内插求得盐密0．05mg／cm 南方电网技术研究中心 ＝80％·U 以长串绝缘子试验来确定 1 贵广到三沪线无不如此 K＇ 其数据也存在较大分散性 占其总跳闸次数的84％ H 对于带电作业要求的空气间隙 用0m海拔的50％放电电压乘以相应海拔高度下的空气放电电压海拔修正系数K 规定可以接受的危险率水平为1．0×10 7．0．13 部分形状绝缘子的m ±800kV线路的绝缘配置 采用NGK钟罩式直流绝缘子(结构高度H170mm／盘径320mm) 由于受中间均压环的影响 另外大电网会议于2002年出版的《HVDC 因此直流的爬电比距是交流的2倍以上 哈密-郑州±800kV特高压直流线路工程进行了复合绝缘子长度的优化研究 当时葛上线的运行经验还未反馈到位 应结合当地已有的运行经验 ±800kV直流线路塔头空气间隙(m) m U＇ 其复合闪络电压(V 式中 7 其绝缘子选择片数见表34 按推算的爬电比距要求的绝缘子片数 (1)——塔身宽B为1m时的放电电压 为816kV U 锦屏-苏南±800kV直流线路复合绝缘子长度和爬距(m) 50％ 但均认为污秽绝缘子的操作冲击闪络电压都随污秽程度的增加而降低 在工作电压下由2支串联复合绝缘子组成的V型绝缘子串 ±800kV不同海拔高度空气间隙放电特性试验曲线 ＝K ±800kV直流线路杆塔空气间隙操作冲击放电特性 m——海拔修正因子 绝缘子串表面不易形成线状放电 图6 表50 ±500kV龙政线悬垂绝缘子片数 交流电网的成功运行经验 表37 宜通过试验研究确定 2000年日本开始建设的±500kV阿南纪北线 反击雷电流超过200kA 对需要带电作业的杆塔 取5％ 中 现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 7．0．8 单片CA-735EZ绝缘子的污耐压值(kV) 对应0m的操作冲击间隙距离为5．1m 电气间隙距离仅做适当调整 宝鸡(海拔900m)和青海硝湾(海拔2200m)进行了大量V串塔头空气间隙的50％操作冲击放电特性试验 V型绝缘子串的长期积污取I型串的3／4 表43 可以用单独施加雷电波时(如交流线路)的试验数据来进行防雷计算 作为对比 则当导线对杆塔的净空距离为2．1m时 7．0．12 雷电绕击率较低 7．0．1 式中 空气间隙直流放电电压的变异系数取0．9％ 少量的试验数据表明 因此 龙政线是2002年12月21日单极投运 操作过电压对绝缘子片数的选择不起控制作用 0．9％ 下的V型串片数 ＝ne 7．0． 两复合绝缘子间的联结金具上发生跳弧现象 绝缘子串风偏后导线对杆塔空气间隙的正极性50％操作冲击放电电压U 的参考值 当土壤电阻率超过2000Ω·m L＝0．8891ln(ESDD)＋6．2606 经折算 电科院和瑞典STRI联合完成了±800kV直流复合绝缘子的研制和试验工作 在设计中要尽可能从塔头结构及构件布置上为带电作业创造方便条件 表32 表42 m 防雷和接地 所有数据灰密为0．1mg／cm k 1 L 从表28可看出 ESDD——等值盐密(mg／cm 因此其自洁性较悬垂绝缘子串要好 应使线路能在工作电压 －5 按照目前±500kV超高压直流输电线路绝缘配置 从表30可以看出 锦屏-苏南±800kV直流线路工程推荐的复合绝缘子长度及爬距配置见表39 检修人员停留在线路上进行带电作业时 过电压值为1308kV 取6％ 在同一污秽条件下 在相同的盐密下 在正极性直流电压下 )见表46 这两条都根据现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 线路绝缘水平不断提高 杆塔上地线对导线宜采用负保护角 从2004年1月到2月 表40 K 清华大学根据向家坝-上海±800kV特高压直流输电工程塔型尺寸和间隙 n≥λU/L σ 根据《高压直流架空送电线路技术导则》DL／T 尚有不少地点出现了不同程度的放电现象 爬电比距可根据运行经验较悬垂绝缘子串适当减少 可见直流电压要求的空气间隙距离远小于冲击电压要求的间隙距离 绝缘子盐密与耐压的关系采用NGK的直流绝缘子CA-735EZ(ф320×H170)的污耐压值进行计算 (1)·(1.03－0.03B) 2005年底 海拔修正因子m与电压的关系 则直流线路沿线最大暂态过电压出现在0．1p．u．功率下线路中点故障时非故障极线路中点 500m 但人工污秽试验结果同自然污秽条件下的污耐压值存在等价性问题 中国电科院在高海拔地区进行了相关的试验和研究 选择合适的绝缘子型式和片数 在雨量充沛地区 空气间隙放电电压海拔修正系数K 试验也不多 湿度校正系数 采用负保护角 n 相继发生4次污闪跳闸 ——海拔修正系数 (1)工作电压空气间隙 (1)污耐压法 得到在0m海拔下所需要的操作间隙为4．5m e 工作电压 根据图9的曲线 表44 当然交流操作波形更复杂 K＇ 系统不可能发生合闸空载线路操作 ——操作冲击电压下间隙放电电压的空气密度 式中 选择的片数见表36 比较合理 表28 6p．u．～1．8p．u 要考虑带电作业所需的安全空气间隙距离 (7．0．6) 2003年6月21日双极投运 表34 导线与地线的距离可按下式校验(气温15℃ 由表47可以看出 起点调至37片 表31 如图7所示 线路绝缘子海拔修正系数为 ±800kV直流线路反击雷电性能的计算(电科院计算) 求出预选型号绝缘子的污闪电压数据 原电力部向泰西蒙公司便提出了我国电网110kV～220kV线路防污运行经验总结 国内外污闪试验结果(包括STRI试验)证实 根据有关试验结果 ) 导线对杆塔空气间隙的直流50％放电电压应符合公式10的要求 其操作过电压水平在1．5p．u．～1．8p．u． 可按下式计算 龙政 dc U ——0m海拔的绝缘子片数 直流线路的绝缘子片数(串长)较交流1000kV线路还多(长) 7．0．11 图5 中 Ⅰ级污区采用不低于40片绝缘子(铁塔间隙按42片) 计算得到正极性50％操作冲击放电电压为1486kV 其中T／B为上下表面积污比 经分析 操作过电压海拔修正因子与电压的关系按图7．0．8中的曲线a(极对地绝缘)取值 表7．0．12 FOR 导线对铁塔50％操作冲击耐受电压最低 计算±800kV反击耐雷水平如表50 其次就是降低工频接地电阻 雷季干燥时每基杆塔不连地线的工频接地电阻不应大于表7．0．12所列数值 结合现场实际污秽调查结果 1000m 而雷击跳闸的原因是雷绕击导线 宜采用爬电比距法 7．0．10 H 2 直流换流阀在直流线路遭受电击时 条文中规定的海拔修正公式适用于2000m及以下地区 绝缘子串的雷电波闪络电压(kV) 直流分量的叠加影响甚微 7．0．9 50％ 国际上多引用瑞典试验数据 2 通过对表32的分析可以得出 主要波形为直流分量之上叠加一冲击波 然后重新启动 分裂导线对塔身间隙的放电特性更接近棒-板的情况 由于直流线路串长大于交流线路 因此 前苏联特高压线路的地线保护角过大是(大于20°)造成了雷电绕击率过高的主要原因 表41 再按NGK公司提出的绝缘子污耐压数据进行绝缘子片数选择 50％ 可由下式确定 不过 盐密时工作电压要求的悬垂V型绝缘子串绝缘子片数(钟罩型)不宜小于表7．0．3的数值 对于导线-塔身间隙 其次为玻璃绝缘子及整支复合绝缘子组成的V型绝缘子串 按上下法求出U 以钟罩型绝缘子表面积污作为直流盐密 式中 CA735绝缘子的有效爬距系数取1．0 计算得出的绝缘子片数比较 运行证明其绝缘配置偏小 污秽物使绝缘子操作冲击耐受强度降低 (4)前苏联的研究表明 注 以往我国±500kV线路的绝缘配置 对于直流线路 s 为保证一定的极间距 ±800kV直线塔空气间隙冲击50％击穿电压试验结果 1)V型串的电弧较单I串易飘移 中污区采用44片 也可按照该公式进行修正 表28反映了NGK自身数据的变化 溪洛渡-浙西 使选定的绝缘子串的污秽耐受电压大于该线路的最大工作电压 ——高海拔地区每联绝缘子所需片数 7．0．7 对于棒板间隙 7．0．1 即可满足±800kV直流电压对空气间隙的要求 锦屏-苏南以及溪洛渡-浙西 (H－1000)/8150 B的取值范围为0．02m～5m 其绝缘子片数选择详见表35 前者反映天广 高海拔地区 与交流系统有一定的不同 ±800kV线路带电检修研究已有中国电力科学研究院通过试验得到相关成果 ±800kV线路V型串绝缘子片数分别采用两种方法计算结果对比见表30 考虑到污秽导致放电的关键是污秽物溶于水造成的导电性 重污区采用复合绝缘子 注 线路投入运行后便出现污闪事故而运行调爬 18037中 50％ S 3 ±800kV直流线路反击雷电性能的计算(清华大学计算) 进行污秽外绝缘设计 a ——空气间隙直流放电电压的变异系数 在溪洛渡-浙西±800kV直流线路中 ＝e 值要根据实际试验数据确定 表48 ±500kV龙政直流线路是1999年上半年完成技术设计的 一种看法认为 直流杆塔空气间隙的正极性50％操作冲击放电电压要符合公式11的要求 7．0．4 s 当时泰西蒙公司并未按此执行 直流线路的操作过电压 1500m和2000m的50％操作冲击放电特性曲线见图9 H——海拔高度(m) 当预加直流电压时 ——绝缘子串的50％雷电冲击放电电压(kV) 表7．0．7 3 K 无风) 图4 2 (15) 计算出满足带电作业危险率小于1×10 玻璃绝缘子的表面积污与钟罩型绝缘子的表面积污相同 50％ 2004年3月 根据中国电力科学研究院试验结果 在高海拔地区 通过耕地的直流输电线路的接地体应埋设在耕作深度以下 导线距横担 电科院 σ (7．0．2-1) 在海拔高度1000m以下地区 本条根据现行国家标准《110kV～750kV架空输电线路设计规范》GB 最高海拔750m 由于带电作业的方式是灵活多样的 而是参照日本的交 50％ 操作过电压倍数K＇ 50545-2010规定 在高海拔地区1000m～4000m地区 取5％ (7．0．8) 导线距塔身的距离不同空气间隙的电气特性也不同 与目前电科院采用方法的程序差别很大 中国电力科学研究院在北京(海拔55m) 美国 8 云南-广东±800kV直流线路复合绝缘子长度和爬距(m) 虽千差万别 并需退出重合闸 其接地电阻可不受限制 表33 中国电科院在±800kV直流V型绝缘子串杆塔塔头空气间隙操作冲击放电特性试验中 三广 其有效绝缘长度应满足雷电过电压和操作过电压的要求 云南-广东 采用合理的防雷方式 并结合当地已运行线路的经验综合确定 重污区 所以工程上采用了较长规格的复合绝缘子 则理论计算绕击事故率极低 ±800kV线路在相应风偏条件下 以往超高压输电线路设计时 北方地区直流特高压线路工程的绝缘子片数应根据当地的污秽特征和气候条件 表39 自2004年投运以来 雷电反击跳闸的概率愈来愈小 50％ 50％ 式中 对污秽条件下绝缘子纯操作冲击强度存在不同看法 2 ／500＋2 导线V型悬垂串肢长需达到13m以上 表45 1 高海拔所需绝缘子片数按本规范公式7．0．6进行修正 在山区不宜大于－10° 条文中的数据是根据中国电科院在溪洛渡-浙西±800kV特高压直流线路工程中给出的钟罩型瓷绝缘子XZP-210和CA-756EZ在直流盐密0．05mg／cm 同等污秽 对于工作电压 如果最高运行电压取816kV 根据多年的设计及运行经验 表41给出了部分形状绝缘子m 2 以保持污层潮湿促进导电性能的增长 在一般情况下不会也不宜因考虑带电作业而增大塔头尺寸 2 间隙取2．35m 7．0．7 由于绝缘子表面脏污时沿面放电过程是其表面干燥带的形成及局部电弧的发展过程 前苏联特高压线路的运行经验也表明 根据分析和试验结果 仅为悬垂串的85％甚至更低 e 绝缘子结构高度170mm 安全系数取1．15 当海拔高度超过2000m时 绝缘子的人工污耐压与灰密的－0．12次方成比例的降低 由2支串联复合绝缘子组成的V型绝缘子串 自然污秽绝缘子每片上下表面 λ——爬电比距(cm／kV) 应通过技术经济比较 早在±500kV葛上线路设计时 分裂导线对塔身间隙的正极性直流放电特性 (3)按±500kV线路的绝缘水平外推 复合闪络电压与单独雷电冲击基本一致 (8) 葛上线自1989年投运以来 在两支复合绝缘子串联使用时 海拔每升高1000m 1 并考虑到绝缘配置裕度 初步建议我国±800kV直流输电工程带电作业最小间隙取值不宜小于6．9m 三伞型绝缘子表面积污为钟罩型绝缘子表面积污的2／3 S——导线与地线间的距离(m) 在雷电过电压情况下 在1985年至1994年10年期间 只需按绝缘子串的50％雷电冲击放电电压的80％确定间隙(间隙按0级污秽要求的绝缘长度配合)或雷电过电压间隙不予规定 (14) 为保持高杆塔的耐雷性能 K 各设计院统一了计算方法 Ⅱ级污区及以上全部采用复合绝缘子 绝缘配合 雷电过电压对绝缘子片数的选择不起控制作用 K k U 雷电过电压海拔修正因子应取1．0 其基本绝缘配置为 ——单片绝缘子的有效爬电距离(cm) 即按下式进行配合 (2)爬电比距法 只凭日本NGK提供 天广 值的参考值 ——系统最高电压(kV) 一般要求在悬垂串片数基础上增加绝缘子片数 随着海拔升高或气压降低 表43 特高压直流工程计算程序见表29 目前尚无直流操作波形的规定 计算得到正极性50％操作冲击放电电压为1536kV 注 随着线路额定电压的提高 n 复合绝缘子下降6．4％ 严重影响系统的安全运行 是按NGK公司推荐的方法和污耐压曲线进行的 值的参考值 7．0．3 2 空气间隙操作冲击放电特性比较 由试验确定 雷季干燥时每基杆塔不连地线的工频接地电阻 同一表面的不同部位及同一串绝缘子各片之间污秽量分布不一样 ——操作过电压倍数 式中 两者的差距是8％ 哈密-郑州±800kV特高压直流线路的带电部分与杆塔构件的最小间隙值具体见表48 注 图8还给出了电科院20世纪80年代开展的±500kV直流线路塔头空气间隙的50％正操作冲击放电电压试验的特性曲线