输电线路基础知识

运行方式

本站电气主接线为单元接线，1F、2F机组分别并列于10kVⅠ、Ⅱ段母线，经1B、2B主变接入220kV Ⅰ母，斜卡电站电量通过斜塔线汇聚于220kv母线上，通过一回220kV踏九线送入500kV九龙变电站。

1CB、2CB厂变分别接于10kVⅠ、Ⅱ段母线，3CB厂变接于35kV斜塔线上。

线路

构成架空输配电线路的主要部件有:导线、避雷线、金具、绝缘子、杆塔、拉线和基础、接地装置等，如下图所示：

各部件作用及分类

1、导线

导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的

侵蚀。因此，导线的材料除了应有良好的导电率外，还须具有足

够的机械强度和防腐性能。目前在输电线路设计中，架空导线和

避雷线通常用铝、铝合金、铜和钢材料做成，它们具有导电率高，

耐热性能好，机械强度高，耐振、耐腐蚀性能强，重量轻等特点。

一般输电线每相采用单根导线，对于超高压容量输电线路，为了

减小电晕以降低电能损耗，并减小对无线电、电视的干扰，多采

用相分裂导线，即每相采用两根、三根或更多跟导线。

2.避雷线（架空地线）

避雷线作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体泄入大地，从而减少雷击导线的几率，保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏，起到防雷保护作用。在架空地线中通以通信用的光纤，这种架空地线称为光纤复合架空地线。

3.线路金具

通常把输电线路使用的金属部件总称为金具，输电线路金具主要起支持、固定、接续导地线的作用，是连接导线与绝缘子、绝缘子与杆塔以及地线与杆塔的重要部件。金具种类繁多，按照性能和用途可分为：线夹、连接金具、接续金具、保护金具和拉线金具。

4.绝缘子

绝缘子是线路绝缘的主要元件，用来支撑或悬吊导线使之与杆塔绝缘，保证线路具有可靠的电气绝缘强度，用来支持或悬挂导线，并使导线与杆塔间不发生闪络的原件，是支撑导线并使之与杆塔绝缘的物体。一般是用电工陶瓷制成的，又叫瓷瓶。另外还有钢化玻璃制作玻璃绝缘子和用硅橡胶制作的合成绝缘子。其种类和用途大致如下：

（1）普通型悬式瓷绝缘子

普通型悬式瓷绝缘子（见下图）按金属附件连接方式可分为球型连接和槽型连接两种。输电线路多采用球型连接。

普通型悬式瓷绝缘子针式瓷绝缘子耐污型悬式瓷绝缘子（2）针式绝缘子

针式绝缘子（见上图），主要用于线路电压不超过35kV，导线张力不大的直线杆或小转角杆塔。优点是制造简易、价廉，缺点是耐雷水平不高，容易闪络。

（3）耐污型悬式瓷绝缘子

普通瓷绝缘子只适用于正常地区，也就是说比较清洁的地区，如在污秽区使用，因它的绝缘爬电距离（在两个导电部分之间沿绝缘材料表面的最短距离）较小，易发生污闪事故，所以在污秽区要使用耐污型悬式瓷绝缘子（见上图），以达到污秽区等级相适应的爬电距离，防止污闪事故发生。（4）悬式钢化玻璃绝缘子

悬式玻璃绝缘子（见下图）具有重量轻、强度高，耐雷性能和耐高、低温性能均较好。当绝缘子发生闪络时，其玻璃伞裙会自行爆裂。

（5）瓷横担绝缘子

瓷横担（见下）绝缘水平高，自洁能力强，可减少人工清扫；能代替钢横担，节约钢材；结构简单、安装方便、价格较低。

悬式钢化玻璃绝缘子瓷横担绝缘子合成绝缘子

（6）合成绝缘子

合成绝缘子（见上图）是一种新型的防污绝缘子，尤其适合污秽地区使用，能有效地防止输电线路污闪事故的发生。它和耐污型悬式瓷绝缘子比较，具有体积小、重量轻、清扫周期长、污闪电压高、不易破损、安装运输省力方便等优点。

绝缘子串片数选择见下图：

5.杆塔

用来支承架空输电线路导线和架空地线并使它们之间以及与大地之间保持允许的安全距离的杆形或塔形构筑物。世界各国线路杆塔采用钢结构、木结构和钢筋混凝土结构。通常对木和钢筋混凝土的杆形结构称为杆，塔形的钢结构和钢筋混凝土烟囱形结构称为塔。不带拉线的杆塔称为自立式杆塔，带拉线的杆塔称为拉线杆塔。

（一）按其在输电线路中的用途和功能可分为直线、耐张、转角、终端、换位、跨越六种类别的杆

（1）直线杆塔。支承导线、架空地线的重力以及作用于它们上面的风力，而在施工和正常运行时不承受线条张力的杆塔，导线和架空地线在直线杆塔处不开断。直线杆塔的作用仅是线路中悬挂导线

（2）耐张杆塔。除支承导线和架空地线的重力和风力外，还承受这些线条张力的杆塔。导线和架空地线在耐张杆塔处开断。耐张杆塔使用耐张绝缘子串，在断线时能承受张力，限制断线事故范围，起隔离事故的作用。

（3）转角杆塔。支承导线和架空地线的张力，使线路改变走向形成转角的杆塔。导线和架空地线开断张拉于杆塔上时称为耐张转角杆塔，导线和架空地线不开断的称为悬垂转角杆塔。

（4）终端杆塔。线路起始或终止的杆塔。终端杆塔定位于变电厂或变电所的配电装置门型构架前，

5）换位杆塔。用来改变线路中三相导线排列位置的杆塔。导线在换位杆塔上不开断时称为直线换位杆

（6）跨越杆塔。用来支承导线和架空地线跨越江河、湖泊及海峡等的杆塔。导线及架空地线不直接张拉于杆塔上时称为直线跨越杆塔，直接张拉于杆塔上时称为耐张或转角跨越杆塔。跨越杆塔一般都比较高，为减小杆塔承载，节省材料及降低工程造价，一般多采用直线跨越杆塔。

（二）按其不同的外观结构形状可分为酒杯型、猫头型、干字型、上字型、克里米亚型、单柱型、门型、悬链型等主要型式的铁塔和钢筋混凝土杆。

酒杯型塔猫头型塔干字型塔

（1）酒杯型塔。塔上架设两根架空地线，导线排列在一个水平面上，塔形呈酒杯状，如上图所示。它通常是220 kV及以上电压等级输电线路的常用塔型，有良好的施工运行经验，特别适用于重冰区

（2）猫头型塔。塔上架设两根架空地线，导线呈等腰三角形布置，塔型呈猫头状，如上图所示。它也是220 kV及以上电压等级输电线路的常用塔型。

（3）干字型塔。塔上架设两根架空地线，导线基本上呈等腰三角形布置，其形状如“干”字，如上图所示。这种塔型受力清晰直接，有较好的经济指标，在中国通常是220 kV及以上电压等级输电线

上字型塔克里米亚型塔

（4）上字型塔。杆塔上只架设一根架空地线，导线呈不对称三角形布置，其外形呈“上”字形，如上图所示。它适用于轻雷及轻冰地区导线截面较小的输电线路，常用于110 kV及以下电压等级的电

（5）克里米亚型塔。塔上只架设一根架空地线，导线呈不对称三角形布置，由于它首先在苏联的克里米亚地区采用而得名，如上图所示。这种塔型适用于轻雷及轻冰区，它与上字型塔相比，塔顶挠度稍有改善，一般用于110 kV及220 kV的输电线路。

（6）单柱型塔，用单个柱体来支持导线及架空地线的杆塔，常用于单根架空地线及导线呈三角形排列的情况，如图下所示。它适用于110kV及以下电压级的电力线路，常采用打拉线方式维持其稳定，具有较好的经济指标。

单柱型塔

（7）门型杆塔。用两个柱体来支持导线及架空地线的杆塔，常用于双架空地线及导线呈水平排列的情况，如下图所示。一般用于220 kV及以上电压等级的输电线路，可采用打拉线来提高杆塔的稳定

门型杆塔

（8）拉线V型塔。门型杆塔的特例，常用于500 kV的输电线路，在220 kV输电线路中也有少量使用，其外形如下图所示。它具有施工方便，耗钢量低于其它拉线门型塔等优点。但它占地较大，在河流及大面积机耕地区使用受到一定限制。这种塔型在国外还使用于人烟稀少的地域，便于利用直

（9）悬链塔。这种塔型取消了传统型式的钢横担而采用钢索和绝缘子串来悬挂导线，将三相导线布置在两根打拉线的钢柱中间，改善了塔头电气间隙的布置，特别适用于500 kV及以上的超高压和特高压输电线路，其外形如下图所示。加拿大曾在500 kV和735 kV输电线路上使用，它比常规塔型节省钢材，但占地大，故

拉线V型塔悬链塔

三、踏九线线路保护

1、1#保护屏：WXH－803 该保护是基于故障分量及稳态量的分相电流差动保护及零序电流差动构成的全线速动主保护，由三段式相间距离和接地距离以及六段式零序电流方向保护构成后备保护。并配有重合闸。

2、2#保护屏：CSC－103B 该保护以纵联电流差动作为主保护，以三段式相间和接地距离及四段零序电流构成后备保护。

相间距离保护：在所保护的线路上发生相间短路或相间接地时，主保护没有动作，而短路阻抗值达到保护的启动定值时，动作出口，动作后果为跳开线路本侧断路器。

接地距离保护：在所保护的线路上发生接地故障时，主保护没有动作，而接地阻抗达到保护的启动定值时，动作出口，动作后果为跳开线路本侧断路器。

零序保护：在所保护的线路上发生接地故障时，主保护没有动作，而零序电流值达到了保护的启动定值时，动作出口，动作后果跳开线跳本侧断路器。

三、重合闸我站重合闸为：单跳单重

1、重合闸工作方式及定义：

1）单重：线路发生单相接地故障时，跳开单相，单相重合一次，遇永久性故障跳开三相不再重合；线路相间故障时，跳开三相，不重合。

2）三相：线路无论发生单相故障还是相间故障时，均跳开三相，三相重合一次，遇永久性故障跳开三相不再重合。

3）综合：线路发生单相接地故障时，跳开单相，单相重合一次，遇永久性故障跳开三相不再重合；线路发生相间故障时，跳开三相，三相重合一次，遇永久性故障跳开三相不再重合。

4）停用：重合闸退出，线路无论发生单相故障还是相间故障时，均跳开三相，不重合。

2、两套重合闸的配合：我站重合闸均为第二套投入

重合闸在投入时：两套保护的重合闸方式均放至：单重，重合闸连片只投入第二套。

若把两套保护的重合闸连片均投入，控制方式均在单重时可能会使开关在短时内重合两次。而将其中一套保护的重合闸把手置“停用”位置，可能会使线路即使发生单相故障时，重合闸把手置“停用”位置的保护将直接跳开三相，无法实现“单跳单重”的重合闸方式，违背了“单跳单重”的原则和意义。当线路两套重合闸均停用时投入沟通三跳压板

各开关的控制方式：

开关控制方式有：联锁、远方、现地。

当开关工作控制方式在远方时：可实现上位机计算机及下位机LCU的分合、闸，当开关工作在现地时，可采用现地汇控柜操作开关进行开关分、合闸。断路器及其运行规定

电压互感器、电流互感器（作用）

电压互感器作用：分为测量用电流互感器和保护用电流互感器；

电流互感器作用：供保护、计量、仪表装置使用。

1. 电压互感器二次侧负荷应在额定容量内运行。

2. 电压互感器二次侧及外壳必须接地，严禁短路：PT二次侧电压为100V，其所通过的电流，由二次侧回路阻抗的大小来决定。PT本身阻抗很小，如二次侧短路时，二次侧通过的电流增大，造成二次侧保险熔断，影响表计指示及引起保护误动，如保险容量选择不当，极易损坏PT.。

3. 电流互感器二次侧线圈及外壳必须接地，严禁开路：电流互感器电流的大小与二次负载的电流无关，互感器正常工作时，由于阻抗很小，接近于短路状态，一次电流所产生的磁化大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，二次线圈电势也不大。当CT开路时，二次侧阻抗无阻增大，二次线圈电流等于零，二次侧绕组磁化力等于零，总磁化力等于一次绕组的磁化力，也就是一次电流完全成了激磁电流，在二次线圈产生很高的电势，威胁人身的安全，造成仪表、保护装置、二次侧绝缘损坏，另外由于磙密度的增大，可能造成铁芯过热而损坏。

4. 电流互感器二次侧负荷应在额定容量内运行。

5. 电流互感器检修后投入正式运行前必须保证极性正确。

6. 检修后投入正式运行前必须保证极性正确。

7. 220kV(110kV)避雷器、电压互感器必须在中性点直接接地系统内运行。

8. 每年四月至十月的雷雨季节，每次雷电后应记录避雷器记数动作次数。

9. 氧化锌避雷器每年应进行一次预防性试验，放电记录器的检查和试验每年进行一次，对放电记录器的动作记录，应有专用记录簿记录。

10. 过电压发生后应检查避雷器的动作情况。

11. 同一电气连接部分，各回路的相序应排列一致，并涂有色漆区分相别，其中A（U）相涂黄色，B（V）相涂绿色，C（W）相涂红色，接地中性线涂黑色。

开关原理

运行规定

1. 线路送电时，应在工作票收回，安全措施 (地线、地刀、标示牌及遮栏) 全部拆除的情况下，断路器操作机构恢复正常(气压、油压、油位、贮能机构正常)；保护操作信号电源投入，继电保护投运正常；断路器分、合试验正常后，应先合电源侧刀闸，后合负荷侧刀闸；如断路器两侧均有电源时，需进行检同期合闸并列，如向线路充电时，直接合断路器对线路充电，停电操作时，顺序相反。

2. 操作分相刀闸时，应先拉中相后拉边相，合闸时顺序相反，户外分相刀闸操作应先拉中相、再拉背风相、最后拉迎风相，合闸时顺序相反，如跌落保险。

3. 误合隔离刀闸时，不得再拉开，误拉隔离刀闸时，在拉的过程中至未全拉开时发现弧光，应迅速合回刀闸，查明原因，如拉开刀闸的过程中，弧光已切除，则不允许再合上隔离刀闸。如弧光不能迅速切除，应断开串联开关，进行灭弧，防止事故扩大。

4. 变压器停电操作，应投中性点刀闸，先停负荷侧开关，后停电源侧开关，送电时顺序相反（中性点刀闸必须先投），充电时现场应有人监视变压器运行情况。