绝缘子串数和片数的选择.doc
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页本工程绝缘子配合按Ⅲ级污秽区设计，泄漏比距取Ⅲ级区的
21.7 mm kv 。
一、绝缘子串数的确定： 1、悬垂绝缘子串：
（1）按导线最大综合荷载计算：
按《电力工程高压送电线设计手册》
310 页 5-3-2
计算公式
n
k
1
G
T 。
n ——悬垂绝缘子串数
k 1——悬式绝缘子在运行情况下的机械强度的安全系数， k 1=
T ——绝缘子额定机械拉伸负荷 T=100kN
G ——作用在绝缘子串上的综合荷载（ N ）
G G n G j
本工程气象条件不考虑覆冰
2
2
G n g 4 sl h
g 1sl v
G n ——导线无覆冰时的综合比载
xxx计算纸
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g4——导线无冰时风比载
N
m mm 2
页
S ——导线计算截面积mm2
l h——水平档距 m
g1——导线自重比载N m mm2
l v——垂直档距 m
2
3 N
其中： S=275.96mm l h =350m g 1=32.7495 10
2
m mm
g 4=45.221 103 N
m mm 2
l v=650m
G n g4 sl h 2 g1 sl v 2 =(N)
绝缘子串的综合荷载不计风载取自重荷载
即： G j 41.201 9.8 403.71( N )
G G n G j 7724( N )
7724 ?
n 2.0 0.15 1串。
100000
（2）按导线断线条件计算：
根据 5-3-3 计算公式 n k 2 T D
T
。
n——悬垂绝缘子串数
k2——悬式绝缘子在断线情况下的机械强度的安全系数，k2=
xxx 计算纸
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页 T D ——导线断线张力，根据设计规程按铁塔设计取最大使用张力
50%，即为 T D =（N ）
T D
?
即： n k 2 T
0.23 1串
2、耐张绝缘子串：
n 1 k 1 T m
T n ——耐张绝缘子串数
k 1——耐张绝缘子在运行情况下的机械强度的安全系数，
k 1=
T m ——导线的最大使用张力（ N ） T m
m s 112.45 275.96
31032
T ——绝缘子额定机械拉伸负荷
T=100 kN
T m
?
n 1 k 1 0.62 1串
T
二、绝缘子爬距的确定：
FXB -110/100 棒型悬式合成绝缘子最先小公称爬电距离 3150mm 。
4
其泄漏比距为：
3150 24.9(
mm
) 21.7(
mm
)
1.15 110
kv
kv
满足Ⅲ级防污区标准。
xxx计算纸
第4页共4页页综合上述计算，悬垂、耐张绝缘子串数选择1串；型号为
FXB 4-110/100 。
电力系统电压等级与规定
电力系统的电压等级与规定 1、用电设备的额定电压 要满足用电设备对供电电压的要求，电力网应有自己的额定电压，并且规定电力网的额定电压和用电设备的额定电压相一致。为了使用电设备实际承受的电压尽可能接近它们的额定电压值，应取线路的平均电压等于用电设备的额定电压。 由于用电设备一般允许其实际工作电压偏移额定电压±5%，而电力线路从首端至末端电压损耗一般为10%，故通常让线路首端的电压比额定电压高5%，而让末端电压比额定电压低5%。这样无论用电设备接在哪一点，承受的电压都不超过额定电压值的±5% 2、发电机的额定电压 发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下，所以发电机的额定电压规定比网络额定电压高5%。具体数值见表4.1-1的第二列。 表4.1-1 我国电力系统的额定电压 网络额定电压发电机额定电压 变压器额定电压 一次绕组二次绕组 3 6 103.15 6.3 10.5 3及3.15 6及6.3 10及10.5 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 13.8 15.75 18 20 13.8 15.75 18 20 35 110 220 330 500 35 110 220 330 500 38.5 121 242 363 550 3、变压器的额定电压 根据功率的流向，规定接收功率的一侧为一次绕组，输出功率的一侧为二次绕组。对于双绕组升压变压器，低压绕组为一次绕组，高压绕组为二次绕组；对于双绕组降压变压器，高压绕组为一次绕组，低压绕组为二次绕组。 ①变压器一次绕组相当于用电设备，故其额定电压等于网络的额定电压，但当直接与发电机连接时，就等于发电机的额定电压。 ②变压器二次绕组相当于供电设备，再考虑到变压器内部的电压损耗，故当变压器的短
输电线路绝缘子及其连接金具的选择
输电线路绝缘子及其连接金具计算 河北兴源工程建设监理有限公司许荣生 最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积 年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积 实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积 一、已知条件见下图 该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。 二、计算依据 1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010； 2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008； 3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算 1．导线最大使用张力 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为 75.19kN×95%×40%=28.572kN。 2．绝缘子及连接金具的机械强度 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1 ”。 “绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF
1-09-1000kV特高压交流输电线路绝缘子片数选择
1000kV特高压交流输电线路绝缘子片数选择 纪新元 [摘要] 根据近几年科研试验成果，文中列出了各型绝缘子的运行性能比较及其污耐压试验数据及曲线，综合归纳了按污秽条件选择绝缘子片数的方法，并在此基础上，对当前1000kV线路绝缘配置进行了说明。 [关键词]1000kV特高压输电线路污秽试验绝缘子片数选择 1 引言 1000kV交流特高压输电线路是当前国际上交流最高电压级的输电线路。早在1985年，前苏联就建成一条1150kV单回路输电线路，总长达1900km，其中约900km按1150kV电压运行，至1991年由于前苏联解体和经济衰退，导致该段线路降压至500kV运行。日本于1988年开始建设1000kV线路。共建成两段全长238km的1000kV双回路特高压线路，建成后降压为500kV运行。其它如美国、意大利和加拿大均建有该电压级的试验线路。 我国从2005年着手研究。并于2007年开始建设1000kV晋东南—南阳—荆州单回路特高压输电线路，全长约654km。现正设计1000淮南—上海双回路特高压输电线路，全长约640km。 1000kV交流特高压单、双回输电线路的建设，塔头绝缘设计是关键技术之一，而绝缘子片数选择则是塔头绝缘设计中的重要环节，为此，我国科研及设计单位进行了大量的调查研究及科学试验，取得了一定的成果，为我国特高压线路的设计提供了有力的科学依据。 本文综合了近几年来我国科研、制造及设计单位的研究成果，对1000kV线路绝缘片数的选择进行了论述，供广大读者参考。 2 绝缘子型式选择 目前我国输电线路大量使用的绝缘子主要有盘型悬式瓷绝缘子、盘型悬式玻璃绝缘子及复合绝缘子三大类。现将其运行情况及污闪性能简介如下。 2.1 我国绝缘子运行情况浅述 2.1.1 盘型悬式瓷绝缘子
国内电网电压等级划分
国内电网电压等级划分 局民用电是220V，工业用电是380V，为什么同样是变电站出来的电，到了用户端就不同呢？高压与低压有什么不同呢？ 工业用电与居民用电 工业用电其实就是我们经常提到的三相交流电（由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120 °角的交流电路组成的电力系统），而民用电采用的是单相220V对居民供电。 三相交流电可以使电机转动，当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流(电磁感应原理)。这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动，因此工业用电都是三相交流电。 民用电的火线与零线之间电压为220V ，工业用电则是各相线间电压380V ，相地之间电压220V。民用电其实就是三相之中的一相。电厂到居民变电站都是3相5线，变电站的作用之一就是把电分成很多个1相3线给居民使用。 高压与低压的分界线 根据GB/T 2900.50-2008中定义2.1规定，高[电]压通常指高于1000V（不含）的电压等级，低[电]压指用于配电的交流电力系统中1000V及以下的电压等级；国际上公认的高低压电器的分界线交流电压则是1000V（直流则为1500V）。 在工业上也有另外一种说法，电压为380V或以上的称之为高压电，因此我们习惯上所说的220V、380V都是低压，高于这个电压都是高压；再之前的电业规程中规定分界线为250V，虽然新的《电业安全工作规程》已经出台，但很多地方执行的还是以前的标准。 高压电器的通俗分类 1、所谓的高压、超高压、特高压并无本质区别（随着电压增高，绝缘要求、安全要求会有不同），只是人们的叫法不同而已，其分界线也是约定俗成，并无明确规定。 2、电网就是指整个供配电系统，包括发电厂，变电站，线路，用电侧。
电力系统的电压等级
电力系统的电压等级 额定电压：各用电设备、发电机、变压器都是按一定标准电压设计和制造的。当它们运行在标准电压下时，技术、经济性能指标都发挥得最好。此标准电压就称为~。 一、电力系统的额定电压等级 1、电力系统的额定电压等级（输电线路的额定线电压） 220，kV 3，kV 6，kV 10，kV 35，kV 60，kV 110，kV 220，kV 330，kV 500，kV 750，kV 1000一般来说：110kv 以下的电压等级以3倍为级差：10kv 35kv 110kv 110kv 以上的电压等级，则以两倍为级差：110kv 220kv 500kv 确定额定电压等级的考虑因素： 三相功率S 和线电压U 、线电流I 的关系是UI S 3=。 当输送功率一定时，输电电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资越小；但电压越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也越大。所以，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。 但从设备制造的角度考虑，线路电压不能任意确定。规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。 2、发电机、变压器、用电设备的额定电压的确定 1）用电设备的额定电压=线路额定电压 允许其实际工作电压偏离额定电压% 5±2）线路的额定电压： 指线路的平均电压（Ua+Ub ）/2， 线路首末端电压损耗为10%；因为用电设备允许的电压波动是±5%，所以接在始端的设备，电压最高不会超过5%；接在末端的设备最低不会低于-5%； 3）发电机的额定电压 总在线路始端，比线路额定电压高5%；3kv 的线路发电机电压为3.15kv。
4）变压器的额定电压 一次侧：相当于用电设备 A、直接与发电机相连，额定电压与发电机一致。 B、直接与线路相连，额定电压与线路额定电压相同； 二次侧：相当于电源 A、二次侧位于线路始端，比线路额定电压高5%。计及自身5%的电压损耗，总共比线路额定电压高10%。 B、二次侧直接接用电设备（负荷）时，只需考虑自身5%的电压损耗。
广东电网公司悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则
电网公司悬式绝缘子选型及爬电比距配置导则 1 总则 本导则规定了选择悬式绝缘子形状和类型及爬电比距配置时所遵循的原则。 本导则适用于玻璃绝缘子、复合绝缘子和瓷绝缘子。 设计单位、基建单位和运行单位在35kV及以上线路选择绝缘子时必须严格执行本导则。运行线路调爬时可参照本导则选择绝缘子。 2 规性引用文件 《Selection and dimensioning of high-voltage insulators for polluted conditions -Part 1: Definitions, information and general principles》（IEC 60815:2006）《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》（GB/T 16434-2010）《高压输变电设备的绝缘配合》（GB311.1-1997） 《架空送电线路运行规程》（DL/T741-2001） 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997） 《标称电压高于1000V交流架空线路用复合绝缘子使用导则》（DL/T864-2004） 《盘形悬式绝缘子劣化检测规程》（DL/T626-2005） 《污秽地区绝缘子使用导则》（JB/T5895-1991） 《高压线路用棒形悬式复合绝缘子――尺寸与特性》（JB/T8460-1996） 《110～500kV架空送电线路设计技术规程》（DL/T5092-1999） 《高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW152-2006） 3 术语和定义 3.1 爬电距离有效系数K 钟罩型、深棱型等防污型绝缘子的污耐受电压要高于普通型绝缘子，但污耐受电压提高的程度不一定与爬电距离成正比。爬电距离有效系数表示爬电距离的有效性，与绝缘子外形、污秽程度等因素有关（参见GB/T 16434-1996附录D）。
输电线路绝缘子选择及计算
1 绝缘子选型 1.1 绝缘子材质 我国主要生产的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、盘形玻璃绝缘子及复合绝缘子 1.2 各类绝缘子特性 绝缘子的性能比较 表1-1 不同类型线路绝缘子的性能比较 3 污区划分
3.1 沿线污秽调查 3.1.1 走廊沿线污源分布情况 本次对待建1000kV特高压中线工程线路走廊沿线进行了污染情况调查。湖北省境内绝大部分地区为自然污秽，包括生活污染、公路扬尘、农村施用农药、化肥以及烧山积肥的灰尘；工业污秽主要集中在宜城市板桥镇，分布有石灰厂、水泥厂、采石场等重点污源。河南省境内线路附近分布较多乡镇，主要的自然污秽来自居民区的生活污染和农田施用的化肥等，线路跨越铁路、高速公路、土路若干，加上风沙扬尘等也会对线路造成一定的污染；工业污源主要有采石场、石灰厂、水泥厂、铝铁厂、炼钢厂、火电厂等。山西省境内沿线分布储煤厂、炼焦厂、炼铁厂、火电厂、砖厂等，小型煤矿区和炼铁高炉更是星罗棋布，大气污染十分严重。另外1000kV特高压中线工程线路平行或跨越的500kV线路有：斗樊线、双玉Ⅰ、Ⅱ回、樊白Ⅰ、Ⅱ回、姚白线、白郑线、牡嵩线、沁获线、榆临线；跨越铁路七条、已建成高速公路六条、国道和省道若干。 (1) 化工污秽 该线路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁阳市碳素有限公司(1500万kg/a)、孟县化肥厂(6000万kg/a)、偃师市山化县化工厂、南阳石蜡精细化工厂(12000万kg/a)、南阳市金马石化有限公司(600万kg/a)、长治化工有限公司、钟祥市华毅化工有限公司(18000万kg/a)等。另外晋城市规划中的野川、马村化工园区，工厂十分集中，规模现在大约为30000万kg/a，随着发展，其规模将进一步扩大。 (2) 冶金污秽 冶金污秽主要包括铝厂、炼铁厂、炼钢厂等。根据调研情况，主要
电压等级划分详细
电压等级（voltage class）电力系统及电力设备的额定电压级别系列。 额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。 电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离范围内，各种电力设备及电力系统本身仍能能正常运行。 在我国电力系统中，把标称电压1kV及以下的交流电压等级定义为低压，把标称电压1kV以上、330kV以下的交流电压等级定义为高压，把标称电压330 kV及以上、1000 kV以下的交流电压等级定义为超高压，把标称电压1000 kV及以上的交流电压等级定义为特高压，把标称电压±800 kV以下的直流电压等级定义为高压直流，把标称电压±800 kV及以上的直流电压等级定义为特高压直流。通常还有一个“中压”的名称，美国电气和电子工程师协会（IEEE）的标准文件中把2.4 kV至69 kV的电压等级称为中压，我国国家电网公司(SG)的规范性文件中把1 kV 以上至20 kV 的电压等级称为中压。 目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV。
电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。 通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。（35KV、60KV 线路为输电线路，110KV、220KV线路为高压线路，330KV以上线路称为超高压线路。把60KV以下电网称为地域电网，110KV、220KV电网称为区域电网，330KV以上电网称为超高压电网。把电力用户从系统所取用的功率称为负荷。） 10kV及其以下的电压线路称为配电线路。 将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在1kV以下电压称为“低电压”。 我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。
电气知识总结-绝缘子选取
绝缘配合设计 爬电比距法其实是泄露比距法： n≥γU e01 注：n-海拔1000m时每联绝缘子所需片数； γ-爬电比距（cm/kV）； 参照：《110kV-750kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010 P55 附录B 高压架空线路污秽分级标准例：三级：（2.50-3.20），四级：（3.20-3.80） U-系统标称电压（kV）; 参照：《标准电压》GB/T 156-2007 P1 3.3 系统标称电压：用以标志或识别系统电压的给定值（及额定电压）：例：110kV Le-单片悬式绝缘子的几何爬电距离（cm）； 参照：1.《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则》GBT 26218.1-2010 P2 绝缘子正常承载运行电压的两部件间沿绝缘件表面的最短距离或最短距离的和。 2.参照招标物料U70B/146(玻璃)=320mm U70B/146D(瓷质双伞)=450mm Ke-绝缘子爬电距离的有效系数，主要由各种绝缘子几何爬电距离在实验和运行中污秽耐压的有效性来确定；并以XP-70、XP-160型绝 缘子为基础，其中： 1.普通型、草帽型Ke值取为1； 2.双层伞型、大小伞型Ke值取为1； 3.钟罩防污型、深棱伞≤C级时Ke 值取为0.9；≥C级时Ke值取为0.8
统一爬电比距法：爬电距离与绝缘子两端最高运行电压之比。 n≥KγU 3K e L01 K-系数110-220kV系统K为1．15， 330-500kV系统K＝1．1。 相电压为线电压/3 参照： 1.k值参考《标准电压》GB 156-2007 P.3/4 2.对于三相交流系统，相关标准的爬电比距系指线电压为计算技术的值，而统一爬电比距系指绝缘子两端的电压。因此，对于交流系统，应按相对电压为计算基础。 ：
绝缘子串数和片数的选择.doc
第1页共4页 页本工程绝缘子配合按Ⅲ级污秽区设计，泄漏比距取Ⅲ级区的 21.7 mm kv 。 一、绝缘子串数的确定： 1、悬垂绝缘子串： （1）按导线最大综合荷载计算： 按《电力工程高压送电线设计手册》 310 页 5-3-2 计算公式 n k 1 G T 。 n ——悬垂绝缘子串数 k 1——悬式绝缘子在运行情况下的机械强度的安全系数， k 1= T ——绝缘子额定机械拉伸负荷 T=100kN G ——作用在绝缘子串上的综合荷载（ N ） G G n G j 本工程气象条件不考虑覆冰 2 2 G n g 4 sl h g 1sl v G n ——导线无覆冰时的综合比载
xxx计算纸 第2页共4页 g4——导线无冰时风比载 N m mm 2 页 S ——导线计算截面积mm2 l h——水平档距 m g1——导线自重比载N m mm2 l v——垂直档距 m 2 3 N 其中： S=275.96mm l h =350m g 1=32.7495 10 2 m mm g 4=45.221 103 N m mm 2 l v=650m G n g4 sl h 2 g1 sl v 2 =(N) 绝缘子串的综合荷载不计风载取自重荷载 即： G j 41.201 9.8 403.71( N ) G G n G j 7724( N ) 7724 ? n 2.0 0.15 1串。 100000 （2）按导线断线条件计算： 根据 5-3-3 计算公式 n k 2 T D T 。 n——悬垂绝缘子串数 k2——悬式绝缘子在断线情况下的机械强度的安全系数，k2=
电压等级划分
电压等级划分 我国的电力网额定电压等级（KV）： 0.22，0.38，3，6，10，35，60，110，220，330，500。 习惯上称10KV以下线路为配电线路，35KV、60KV线路为输电线路，110KV、220KV线路为高压线路，330KV以上线路称为超高压线路。把60KV以下电网称为地域电网，110KV、220KV电网称为区域电网，330KV以上电网称为超高压电网。把电力用户从系统所取用的功率称为负荷。另外，通常把1KV以下的电力设备及装置称为低压设备，1KV以上的设备称为高压设备。 电压等级（voltage class）电力系统及电力设备的额定电压级别系列。额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离范围内，各种电力设备及电力系统本身仍能正常运行。 我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电。 我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV（宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。
目前我国常用的电压等级：220V、380V、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常35KV及以上的电压线路称为送电线路。10KV及以下的电压线路称为配电线路。将额定1KV以上电压称为“高电压”，额定电压在1KV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。 我国规定的额定电压为：42V、36V、24V、12V、6V五种。 我国高压为：750KV、500Kv、220KV、110KV、35KV、10Kv、6KV。我国低压为：380V、220V、110V、36V、24V、12V。
线路绝缘子选择分析
哈尔滨电业局(以下简称哈局)现管辖的66kV及以上线路103条，总长度2765.384k m，杆塔总数为10870基，各类绝缘子457269片。自哈尔滨地区在1980年发生大面积污闪事故以后，哈局采取监测盐密、调整线路爬距、涂硅油及定期清扫等措施，取得了较好的防污闪效果。但春、秋两季的防污清扫不但消耗大量人力、物力，而且要安排停电，既影响工农业生产及人民生活用电，又降低了线路的供电可靠率指标。为了防止线路发生污秽闪络事故，减少线路绝缘清扫的停电次数，有必要对线路的绝缘配合设计进行探讨。 1 输电线路绝缘子的积污规律 哈局送电线路大多采用X-4.5绝缘子。污区采用XWP-7型防污绝缘子，近年来在II、III级污区开始采用合成绝缘子。 文献［1］介绍了华东地区多年试验的X-4.5和XWP-7型绝缘子的长期积污规律。指出两种绝缘子的积污规律基本相似：约在运行2a后积污达到饱和值，运行1a的盐密值基本是饱和值的50%，饱和后污秽绝缘子的表面积污受雨水冲刷及风吹的影响，盐密呈现波动，但一般不会超过饱和值。 合成绝缘子在我国运行时间较短，对积污规律的探索及实验工作有待加强，文献［2］介绍了抚顺防污实验站做的近3a的X-4.5型和合成绝缘子积污对比实验结果。结果表明，运行近1a的合成绝缘子的盐密值为普通X-4.5绝缘子盐密值的2.25倍，运行近1.5a为2.54倍，运行2.5a时为2.10倍，运行2.5a的合成缘子与运行1.5a的合成绝缘子盐密比较接近，说明合成绝缘子的积污规律与普通绝缘子的积污规律相近，即运行约2a的积污达到饱和值，合成绝缘子的盐密可取为普通悬式绝缘子的2.5倍。 2 线路外绝缘设计原则 目前，我国线路绝缘设计是按输电线路1a进行1次人工清扫的原则设计的。按《架空送电线路设计规程》设计的哈局66kV及220kV线路直线塔绝缘子片数分别为5片和1 3片，并据此确定塔头尺寸。 而美国、日本等国家的线路绝缘是按长期有效的原则来设计的，设计的线路一般不需要绝缘清扫。以日本500kV线路在不同污秽区的绝缘配合设计为例，绝缘子使用个数见表1。 表 从表1可知，日本的500kV送电线路是根据线路所在地区的污秽程度确定线路绝缘子的 使用片数，然后根据绝缘子串的片数来确定塔头尺寸。 哈局已运行的送电线路杆塔的塔头尺寸已经确定，受塔头尺寸限制，仅靠增加绝缘子数
电网电压等级的确定
电网电压等级的确定，是与供电方式、供电负荷、供电距离等因素有关的。 有关资料提供了供电电压与输送容量的关系： 当负荷为2000KW时，供电电压易选6KV，输送距离在3-10公里； 当负荷为3000KW-5000KW时，供电电压易选10KV，输送距离在5-15公里； 当负荷为2000KW-10000KW时，供电电压易选35KV，输送距离在20-50公里； 当负荷为10000KW-50000KW时，供电电压易选110KV，输送距离在50-150公里； 当负荷为50000KW-200000KW时，供电电压易选220KV，输送距离在150-300公里； 当负荷为200000KW以上时，供电电压易选500KV，输送距离在300公里以上。 但近年来，随着电气设备的进步及电力技术的发展，输送容量及距离有了很大进步。 电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高，10 kV 电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。 发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110kV /10 kV 或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。
500kV输电线路绝缘子的选择和应用
500k V输电线路绝缘子的选择和应用 薛 彬＊ 李晓红 藏国民 (内蒙古超高压供电局,内蒙古 呼和浩特 010080) 摘 要:主要论述了瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子及硅橡胶复合绝缘子的优缺点,并对比三种材质绝缘子之间的各项电气、机械性能。根据三种绝缘子自身特点及性能对比分析来确定在不同地区绝缘子的选择。 关键词:送电线路;绝缘子;污秽等级;击穿电压 送电线路运行中发生事故,除了倒杆塔、断线、外力破坏,就是从绝缘子串上发生事故了,根据运行统计,发生在内蒙古500k V输电线路的故障90%以上是从绝缘子上引发的,如雷击、污闪、鸟害、掉串等等。因此合理、有效地选用绝缘子种类、型号是线路运行减少事故和工作量的有效途径。 目前内蒙古500k V输电线路上使用的绝缘子主要有硅橡胶复合绝缘子、瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子三种,各类绝缘子产品都有自己的优、缺点、电气及污秽特性和合适使用范围等,因此在线路上正确选用绝缘子种类和型号,是减少绝缘子故障跳闸概率和检修清扫维护工作量的有效措施。下面将几种常用绝缘子的特性和适用范围描述如下。 一、硅橡胶复合绝缘子的特性 1.优点 (1)强度高、质量轻。合成绝缘子所用的玻璃钢芯棒的纵向抗拉强度很高,一般在600M P a以上,是瓷的5～10倍,与优质碳素钢的强度相当。另外,芯棒材料的比重仅为2.0,比钢轻得多;伞裙材料的比重也小于2.0,一次合成绝缘子能比较容易地制造出规定机械负荷数千牛的强度等级,质量仅有盘形绝缘子的10%～15%。尤其500k V输电线路多在山区,在检修更换及事故抢险工作中,合成绝缘子的重量轻,不怕摔损的特点是其它绝缘子无法比拟的。 (2)无零值。合成绝缘子属于棒形绝缘子结构,其内、外极间距几乎相等,一般不发生内部绝缘击穿,也不需要检修零值检测工作。 (3)污闪电压高。合成绝缘子的伞裙护套材料都是有机高分子材料,表面能低,有很强的增水性。落在裙表面的水份都凝成许多彼此分离的细小水珠,而不形成连续的水膜导电层,因而泄露电流小,难以形成局部电弧,不容易发生沿面污秽闪络。另外由于芯棒强度高,合成绝缘子的杆径和伞径都比瓷绝缘子串小得多,形状系数大,在表面同样脏污和表面电导率相同的条件下,它的表面电阻比形状系数小的瓷绝缘子串高。绝缘子污闪电压和表面电阻有直接关系,表面电阻大,泄漏电流小,相应的污闪电压也就高。试验室试验结果和运行经验都证实合成绝缘子的污闪性能提高,很少发生污闪事故。 (4)运行维护简便。污闪性能高,不用进行污秽清扫,也不用检测零值,使维护工作量大大地减少。 2.缺点 (1)耐雷水平低。由于复合绝缘子必须靠两端安装金属均压环来改善绝缘子串的分布电压,保护过电压短路、闪络时电弧对硅橡胶伞裙灼伤,保护两端芯棒、金具连接处不因漏电起痕及电蚀损破坏密封性能,以及绝缘子伞盘直径较小等因素,因此在同等结构高度情况下,复合绝缘子的耐雷水平要比瓷质、玻璃绝缘子低10%～30%左右 。 图1 复合绝缘子芯棒脆断照片 (2)使用寿命难以评定。硅橡胶伞裙材料在气候因素和电弧作用下易发生老化、材料电蚀损和漏电起痕等质变,会导致因界面的电击穿、损坏密封及芯棒脆断掉串事故,目前还缺乏在线和离线检测手段,它的运行寿命也难以评估,目前估计其运行寿命只能达到瓷质、玻璃绝缘子的二分之一(早期的复合绝缘子有的运行3～5年就出现脆化、硬化、粉化、开裂等现象,或在雾雨等湿沉降气候下发生放电、憎水性减弱等)。到了运行寿命进行全部更换的工作量也是相当大的。 497 中国电力教育 2008年研究综述与技术论坛专刊＊作者简介:薛彬,男,内蒙古超高压供电局丰镇输电所,助理工程师。
我国电力系统额定电压等级
我国电力系统有那些额定电压等级？电力系统元件（设备）的额定电压如何确 定？ 我国最高交流电压等级是750KV（兰州---官亭线），其下有500、330、220、110、（60）、35、10KV，380/220V，国家电网公司正在实验1000KV特高压交流输电； 我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线），另有正负50KV（上海---嵊泗群岛线），100KV （宁波---舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。 目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压”，额定电压在 1kV以下电压称为“低电压”。我国规定安全电压为36V、24V、12V三种。 随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。 1.电压允许偏差 用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时，其运行参数和寿命将受到影响，影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异，电压偏差计算式如下： 电压偏差（％）=（实际电压－额定电压）/额定电压×100％ (1) 《电能质量供电电压允许偏差》（GB12325－90）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为： （1）35kV及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为额定电压的＋5％～－5％； （2）10kV及以下高压供电和低压电力用户为额定电压的＋7％～－7％； （3）低压照明用户为额定电压的＋5％～－10％。 为了保证用电设备的正常运行，在综合考虑了设备制造和电网建设的经济合理性后，对各类用户设备规定了如上的允许偏差值，此值为工业企业供配电系统设计提供了依据。 在工业企业中，改善电压偏差的主要措施有三： （1）就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，它是产生电压偏差的源，因此，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。 （2）调整同步电动机的励磁电流，在铭牌规定植的范围内适当调整同步电动机
绝缘子选择
第五章杆塔荷载及强度校验 第四节避雷线与导线线间距离校验 字体大小小中大 避雷线（也称架空地线）的作用是防雷。本节主要从满足防雷需要的角度讨论避雷线 的布置以及避雷线与导线的配合。这也是决定杆头尺寸的一个方面。 实际上，本章第一节所介绍的杆塔头部尺寸的确定、导线的线间距离、避雷线在塔头 的布置要求等均属于线路设计的绝缘配合内容。下面就避雷线与导线线间距离校验作进一步介绍。 一、绝缘子的选择 有关绝缘子的作用及种类在第一章已作过介绍， 下面说明有关悬式绝缘子的选择要求。 绝缘子在工作中受各种大气环境的影响，并可能受到工作电压、内部过电压和大气过电压的作用。因而要求在这三种电压作用以及相关的环境之下能够正常工作或保持一定的绝缘水平。 1.按正常工作电压决定每串绝缘子的片数 三种电压以工作电压数值为最低。但是，工作电压一年四季长期作用于绝缘子，当绝缘子表面被污染，特别是积了导电污秽又受潮时，在工作电压长时间作用下绝缘子可能因表明污秽不均匀发热、局部烘干后烘干带被击穿、泄漏电流加大导致热游离而发生污闪。污闪电压和污秽性质、程度有关，和受潮状况等因素有关，它具有统计规律。 为了防止污闪的发生，目前采用的主要方法是保持绝缘子串有一定的泄漏距离。根据污染程度、性质的不同，把污秽地区分成等级，按不同的污秽区规定不同的泄漏距离。单位泄漏距离也叫泄漏比距，它表示线路绝缘或设备外绝缘泄漏距离与线路额定线电压的比值。 我国的规定值见表5－4所示。
绝缘子串的泄漏距离应满足下式 (5-12) 式中 D―绝缘子串的泄漏距离，cm ； U―线路额定电压，KV ； d―泄漏比距，cm/KV 。 知道每片绝缘子的泄漏电流距离，即可决定绝缘子的片数n 。 绝缘子的泄漏电流距离指两极间沿绝缘件外表面轮廓的最短距离。 直线杆塔每串绝缘子片数为 n ＝D/S (5—13) 式中 D —绝缘子串应有的泄漏距离，cm ； S —每片绝缘子的泄漏距离，cm ； n —直线杆绝缘子串的绝缘子片数。 2.根据内部过电压决定绝缘子片数 绝缘子串在内部过电压下不应发生闪络，概率应很低。因此要求绝缘子串的操作冲击湿闪电压大于操作过电压的数值。 如果绝缘子手册或产品目录上设有操作冲击湿闪电压，或对于220KV 及以下线路，可以用于工频湿闪电压换算成操作冲击湿闪电压。这时，绝缘子串的工频湿闪电压应满足下式:
电力系统电压等级与变电站种类
.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高，10 kV电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV （220V/380V）。 发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多 数为两个电压等级（两圈变压器）110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般 只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3）桥形接线
交流输电线路绝缘子串片数选择
交流输电线路绝缘子串片数的选择 吴光亚，蔡炜，张锐 武汉高压研究所（武汉430074） 摘要：讨论了高压交流掐电线路绝缘于串片数选择的原则。提出了由爬电比距确定绝缘子串片数时．一定要考虑爬申距离有效系数，或由污耐压来确定绝缘子串片数。 关键词：输电线路绝缘子串污秽片数交流 1 引言 在输电电压不断提高，过电压水平不断下降及过电压保护设备日趋完善的今天，工频电压下绝缘性能是确定绝缘水平的控制因素。输电线路绝缘设计应考虑因风暴引起极端风偏角及在污秽物和高湿度条件下相互作用的情况。在工业区或沿诲、农村，线路的外绝缘会因种类不同的污染降低，解决办法是增加绝缘子串片数或选择防污特性优良的绝缘子。不同国家在确定绝缘子串片数时所采用的方法不完全相同，需要分析绝缘子污秽设计存在的问题。 2 确定绝缘子串片数不同方法 2.1国际电工委员会IEC报告 IEC出版物60815推荐采用爬电比距进行污秽绝缘设计。该报告对交流系统用长棒型和牵引线路绝缘子、盘形悬式绝缘子、针式支柱和刚式支柱绝缘子、线路柱式绝缘子、空心绝缘子和套管等的污秽水平和爬电比距之间的关系进行规定，如表1示。表1中括号内为较小值、较大值分别采用系数1.1和1.15来换算。 表1 污秽水平和爬电比距之间的关系 污秽水平最小公称爬电比距 （爬电距离/最高线电压）（cm/kV） Ⅰ—轻 1.6 (1.76～1.84) Ⅱ—中等 2.0 (2.2～2.3) Ⅲ—重 2.5 (2.75～2.88) Ⅳ—很重 3.1 (3.41～3.57) 2.2 前苏联 对污秽绝缘设计考虑人工污秽耐受电压值及爬电比距有效系数。在不同污秽等级下的110～500kV交流输电线路，规定其50%人工污秽耐受电压值U50不应低于表2 中所给定值，其最低有效爬电距离应满足表3的要求。确定绝缘子串片数的方法是通过长串试验求取50%人工污秽耐受电压单片折算值，标准偏差σ取8%，污耐受电压U耐应进行系数（1-4σ）来校正，即U耐=（1-4σ）U50，污秽设计目标电压值确定为最高运行相电压UФmax，绝缘子片数N即UФmax与U耐之比。 655
电压等级的划分.doc
电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着电机制造工艺的提高，10 kV电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV （220V/380V）。 发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550kV /220kV /110kV。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 kV /110kV /35kV或110kV /35kV /10kV。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110kV /10 kV或35 kV /10 kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 kV /10kV、35kV /0.4kV、10kV /0.4kV，其中以10kV /0.4kV为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3）桥形接线