绝缘护套在变电站500kv引线中应用的可行性分析
绝缘绞盘在500kV及以上电压等级输电线路带电作业中进出强电场的应用
绝缘绞盘在500kV及以上电压等级输电线路带电作业中进出强电场的应用内容输电线路带电作业是保证电网安全、经济运行的一项重要技术措施，是提高供电可靠性和设备完好率必不可少的一项技术手段，是电力生产中的一项重大成果。
随着我国经济建设的不断发展，提高供电可靠性已成为当前电力部门的一项重要任务。
输电线路带电作业经历了数十年的发展，通过无数带电作业人的探索与实践，目前输电线路带电作业方式方法已经比较成熟。
本文仅针对500kV 及以上输电线路带电作业进出强电场辅助工具进行分析、改进，解决使用传统方式进行作业时，等电位电工进入电场速度不易控制，存在一定的安全隐患的问题。
标签：带电作业输电线路绝缘绞盘一、现状分析在电力施工技术领域，很多作业都是在输电线路的杆塔上完成的，很多沉重的工器具及材料设备都需要传递到杆塔上，工作人员在攀爬杆塔的时候可以携带较小的易带的工具，但是对于很多沉重的工器具不可能由人工直接带上杆塔，人工的力量很难进行输送。
输电线路处于农田、丘陵、山地各种地理环境中，施工机械不方便进入，最好的办法就是用体型较小的人力机械对工具或者设备进行提升，但是人力机械有时候需要的提升设备较重，不能够满足提升要求，提升机械往往不堪重负反而被提升的设备拉动移位，根本没有办法完成任务。
通过对云南地区输电线路带电作业数据进行统计分析得出，电网和各供电企业开展输电线路带电作业的次数呈逐年上升的趋势，通过不断的研制、改进带电作业工器具和研究新的带电作业方式、方法来提升输电线路带电作业水平。
目前，在带电更换500kV及以上输电线路直线绝缘子串等作业中，等电位电工需要进入强电场，目前进入强电场更多使用的方法是采用“2-2（走二）滑轮组”把等电位电工吊入的方式，该方法必须两人配合，由于起吊拖曳距离长（10m），重量大（70-80kg），等电位电工进入电场速度不易控制，存在一定的安全隐患。
针对以上问题，需要一种体型较小，方便操作，并且在提升过程中不会由于重负而被移位的人力提升装置。
500kV变电站输电线路保护配置方案设计及可靠性分析
500kV变电站输电线路保护配置方案设计及可靠性分析500kV变电站输电线路保护配置方案设计及可靠性分析500kV变电站作为枢纽变电站，是影响电力系统安全运行的一个重要组成部分。
本设计以500kV福园变电站为依托，对变电站线路保护进行双重化保护配置设计，并运用马尔可夫空间状态法对其可靠性进行分析，包括继电保护不同的双重化结构模式对保护装置的可信赖性和安全性的影响和主保护双重化后，对后备保护性能要求的变化及其对系统可靠性的影响，结果表明，随着后备保护配置的完善,可用度增加了，拒动率降低率，但同时升高了误动率。
关键词：双重化保护可靠性分析马尔可夫目录1 绪论 (1)1.1 课题的目的及意义 (1)1.2 继电保护现状 (1)1.3 论文主要工作 (1)2 继电保护配置设计 (2)2.1 线路故障原因 (2)2.2 继电保护的基本概念 (2)2.3 继电保护的分类 (2)2.4 线路继电保护的要求 (2)2.5 500kV福园变电站线路继电保护的配置方案 (3)3 继电保护可靠性分析 (5)3.1 继电保护可靠性分析的基本概念 (5)3.2 继电保护主要可靠性指标 (5)3.3 继电保护可靠性分析的影响因素 (5)3.4 可靠性分析的方法——Markov空间状态法 (6)4 不同配置方案的可靠性分析 (9)4.1两套主保护配置 (9)4.2两套主保护、一套后备保护配置 (11)4.3两套主保护加近后备保护、远后备保护配置 (14)4.4 不同配置方案可靠性分析结果 (16)5 结论 (22)附录 (25)1 绪论1.1课题的目的及意义随着我国智能电网的建设和新能源电力的接入电网以及超高压输电的发展，现代电力系统的运行效率在不断提高，但同时也带来一系列的不稳定性，电力系统的结构变得越来越复杂，发生故障的可能性也随之越来越高。
电力系统继电保护是防止故障扩大，保证电力系统稳定运行的的主要措施，是电力系统不可缺少的重要部分，特别是在超高压输电线路中，继电保护的可靠动作对系统正常运行起到重要作用。
500kV油纸电容式变压器套管绝缘损坏分析
绕组额 定变 比：５ ０ ８ ．５ ０ ＋ ｘ ２ ％门０５ Ｖ １ ．ｋ ；
且不 含有 Ｐ Ｂ 聚氯联 苯） Ｃ （ 成份 。
１４套 管的主要结构 ．
（）套管是由油枕、瓷套、法兰及电容芯子连接组成， １ 套管采用全密封金属结构，套管的电容芯子完全不与大
气相 通 ，可避 免 阳光 的 照射 和大 气 中 的有 害物 浸 入 套管
标） ，并把套管末屏绝缘垫烧穿，致使套管漏油。
瓷 套颜 色：棕 色； 高压 套管 最小 爬 电距离 ：１ ０ ０ ｍ。 ５ｍ ７
１３套 管内的注油 ．
香 港 尼纳 斯 牌 号 １ Ｇ Ｘ变 压 器 油 ，其 击 穿 电压 ≥ Ｂ ０ ６ ｋ ／． ０Ｖ ２ ｍｍ （ 形 电极 ） ａ ６ （０ ≤０３ ％，含 水 ５ 球 ，ｔｎ ９ ℃） ． ５
型 号 ：Ｂ Ｄ Ｗ一５ ／３ —： Ｒ Ｌ ５ ０６ ０４ 套 管外 绝缘耐 受 电压
有限公司 ２ ６ ０ Ｗ 机组的 ＃ １ × ０Ｍ ０ 启动备用变压器停电进
行 检 修 预 试 。１ ５时， 在 对 高压 侧 套管 做 介 质 损 耗 试 验 时，Ａ 、Ｂ两相 试 验 合格 ， 当 试验 到 Ｃ相 ， 试验 人 员在 试 图打 开 Ｃ相 套 管末 屏外 盖 的过程 中，有 油喷 出， 而且 伴 有黑 色油 污，立 即关 闭 。 我 们 初步 分 析 认 定 ，Ｃ 相套 管 有 问题 ，不 能 投 运 ， 需 要等进 一 步分 析澄 清 后再 作 处理 。取 套 管 油样 ，做 色 谱 分析 ， 乙炔 含 量高 达 ２ ０ ｌ ０ ｘ ，严 重 超标 ， 已不 能使 ０
(2023)变压器护套生产建设项目可行性研究报告(一)
(2023)变压器护套生产建设项目可行性研究报告(一)变压器护套生产建设项目可行性研究报告项目背景变压器护套是用于保护变压器绝缘器件的一种材料，是变压器生产中必不可少的一环。
随着国家对电力设施的重视，变压器需求量越来越大，对应的变压器护套市场也在逐渐扩大。
市场分析由于电力行业的发展，对变压器护套需求量逐年上升。
同时，随着国家对环保的重视，传统的变压器护套材料——PVC也逐渐被淘汰，环保型材料的需求量明显增加。
技术分析目前生产变压器护套的方法有压铸法、注塑法和挤出法等。
其中，挤出法是目前最为流行的生产方法，因为其生产效率高而成本低，同时可适用于多种材料。
资金分析本项目计划投资1000万元人民币，其中包括建设厂房、购置生产设备、支付员工薪资等。
根据市场调研和预测，预计年销售额可达3000万元。
风险分析本项目的风险主要包括市场风险、产能过剩风险以及技术风险。
市场风险因市场竞争激烈而存在，产能过剩风险如新建生产线不能顺利开展也可能发生。
技术风险则存在于原材料选择以及生产设备质量选型等方面。
可行性结论综合以上分析，本项目具备一定的可行性。
市场需求大，投资成本适中，且采用现行较为先进的生产技术，同时也存在一定风险。
但只有在实践中不断调整与改进，才能确保项目的长期稳健发展。
经济效益分析据市场调查，环保型变压器护套的市场价位在每米8-10元之间，本项目预计可提供每年300万米的产量，年销售收入将达到2.4-3亿元。
同时，减去投资成本后，预计每年可获得投资回报率10-15%的收益。
社会效益分析本项目将有利于提高环保型变压器护套的生产能力，为电力行业提供更好的产品保障。
同时，项目建设将创造就业机会，为当地经济发展做出贡献。
建设方案本项目拟选址在工业园区内，占地面积近10000平方米。
建设厂房、购置生产设备等投资将占据项目总投资的80%，其余20%用于日常运营。
预计建设周期为1年，建成后将以挤出法生产环保型变压器护套。
500千伏输电线路绝缘设计
500千伏输电线路绝缘设计发布时间：2022-09-01T01:43:13.248Z 来源：《科技新时代》2022年3期作者：于江张剑[导读] 随着全球气候变化于江张剑国网辽宁省电力有限公司检修分公司摘要：随着全球气候变化，各种电子产品影响着人们的生活，人们的用电需求也在逐渐增加。
高压直流输电以其大容量、长距离、低损耗等优点成为我国输电工程的发展趋势。
本文介绍了500kV输电线路绝缘设计的相关依据及其补充特高压直流输电线路外绝缘设计理论的措施。
关键词：500kV；输电线路；绝缘设计引言社会经济的不断发展极大地促进了工业的发展。
一些大型机器设备在运行过程中必须采用高压远距离传输来获取电力。
现阶段，500kV 输电线路数量不断增加，特别是对如何进行绝缘设计进行了细致深入的研究。
加强特高压绝缘输电线路的设计意味着在设计过程中必须很好地解决电网的各种过电压和机械抗扰度水平，必须不断提高安全性和稳定性，并提供卓越的性价比优势。
同时，应加强绝缘设计，借助绝缘体，提高电路的防雷性能，尽量降低防御成本，保证输电线路的稳定性，防止发生电路事故。
1. 绝缘设计介绍500kV输电线路绝缘设计要科学合理，深入研究线路防雷水平的优化问题，非常有利于提高线路运行的稳定性。
根据设计原理，输电线路的抗雷能力一般比常规线路大，但考虑到500kV输电线路比较特殊，设计内容比较复杂，需要对线路设备进行特殊处理。
而跳闸问题得到解决，是线路分析等事故频发的主要原因。
绝缘设计还包括绝缘配合的内容，也就是说，根据电力设备的用途和周围环境来选择设备，明确电气绝缘特性，根据设备设计的预期寿命产生效果，优化电压强度，实现绝缘有机协调过程。
绝缘调节一般与电压密切相关，需要考虑很多技术因素，例如帮助设备产生连续电压。
绝缘设计主要使用绝缘体来有效增强电路的防雷性能。
良好的绝缘设计可以在一定程度上降低输电线路的安全保护成本，增加输电线路的可靠运行。
从输变电企业的角度来看，一个好的设计方案可以为保护输变电设备创造更多的可能性，提高企业的经济效益。
500kV变电站复合绝缘材料应用技术与经济性分析
500kV变电站复合绝缘材料应用技术与经济性分析摘要：我国正步入特高压电网快速发展的时代，对变电站绝缘提出了更高的要求。
复合绝缘子在变电站的应用不仅大大降低了建设成本，而且对环境更友好、对电网运行更可靠。
关键词：变电站；复合绝缘子；经济性为进一步应用和推广复合材料在变电站设备中应用的新技术，山西电网在新建500kV五寨变电站全站一次设备的绝缘子串采用复合绝缘子，目前新建变电站已经顺利投产，整体运行状态良好。
变电站复合绝缘子的应用大大降低了变电站建设成本，杜绝因污闪、雨闪、冰闪、瓷瓶爆炸和断裂等事故威胁电网安全运行，建设资源节约、环境友好、更可靠、更经济的全复合变电站。
变电站绝缘子串和输电线路绝缘子串作用相同，输电线路绝缘子已广泛应用，且取得良好效果。
本文对复合绝缘子的结构及性能做了详细分析，并对其在变电站中应用的经济性研究。
1 复合绝缘子1.1复合绝缘子结构复合绝缘子结构主要由硅橡胶伞群、环氧玻璃钢和端部金具三部分组成。
其中环氧玻璃钢是复合绝缘子的内绝缘件，承担机械负荷，由玻璃纤维与环氧树脂经过湿法缠绕制成。
硅橡胶伞裙是复合绝缘子的外绝缘件，提供必要的爬电距离，且保护内绝缘不受大气的侵袭。
端部金具是外表面镀有热镀锌层的碳素铸钢或碳素结构钢。
复合绝缘子适用范围广，可满足-60℃～+90℃环境温度要求,适用于高海拔、污秽严重和寒冷地区，与传统的瓷绝缘子相比，复合绝缘子存在诸多优势。
1.2复合绝缘子强度和重量复合绝缘子的强度重量比很高，即比强度很高，其高机械强度源于玻璃钢芯棒优异的机械性能，其相对密度为1.5～2.0左右，只有碳钢的1/4～1/5，可是拉伸强度超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢比。
相同电压等级下，复合绝缘子重量仅为瓷绝缘子的1/7～1/10，能够大大降低设备重心，减少设备重量，可节约大量的运输成本。
1.3复合绝缘子抗冲击、抗震性能玻璃钢管具有优异的抗冲击、抗震性能，主要源于以下几点：（1）瓷为脆性材料，而玻璃钢管为韧性材料，在作用力极大的极端情况下，材料的增韧基体也能够吸收破坏能量，阻止裂纹扩展，不会发生爆炸，仅通过破口或裂缝泄压，所以复合空心绝缘子完全可以完全杜绝变电站设备爆炸伤害事故。
500kV输电线路绝缘设计分析
500kV输电线路绝缘设计分析摘要：随着社会经济的不断发展，输电线路的规模也不断，以满足人们的用电需求。
但是，雷电等自然灾害对输电线路破坏任意增加，为了维护输电线路的稳定和安全，需要进行合理的绝缘设计。
绝缘设计是通过绝缘体来增强电路的防雷性能，不仅可以降低防御成本，而且可以维护输电线路的稳定。
从输电企业来说，学设计可以保护书店设备，实现修炼企业的经济效益。
然而，现在输电线路规模庞大，所处环境复杂，设计参数差异性较大，只有通过合理的绝缘设计，才能降低多方面因素的影响。
良好的绝缘设计是长距离传输的保障，也是电力企业降低事故率的条件和基础。
基于这个原因，本人以500kW输电线路为研究对象，分析其绝缘设计方案，以提高线路的稳定性。
关键词：500kV；输电线路；绝缘设计一、500kV输电线路绝缘设计原则1、平原地区设计原则平原地区地域广阔，周围树木较高，雷电发生频率较高，需要提高绝缘的耐力水平。
500kV输电线路的防雷水平，要控制在220~76kA，跳闸概率要控制在0.25次/km．a。
平原地区雷电发生频率较高，且破坏性大，应该加强跳闸概率的控制。
2、中平原地区设计原则中平原地区周围山脉较多，数目相对较高，起到避雷和防雷的效果，所以绝缘设备代理水平较低。
500kV输电线路的防雷水平，要控制在110~66kA，跳闸概率要控制在0.82次/km．a。
中平原地区雷电发生频率高，但周围山脉和树木地势高，避雷效果较好，对输电线路的破坏程度较低。
通过上述分析可以了解500kV输电线路绝缘设计原则，并依据上述原则进行线路设计。
二、500kV输电线路绝缘设计分析1、半波输电线路绝缘设计当输电线路多长关于电磁波长时，输电线路中的电压会维持稳定变化的状态。
此时，可以利用集中模型对此状态进行描述。
在输电线路波长与电磁波长相等时，输电线路电压会出现剧烈波动，此时不能利用集中模型进行描述，应该采用分布模型进行描述。
假设半波输电线路中的各项参数相同，此时应该采用匀速传输模型进行描述。
500kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站的应用探讨
500kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站的应用探讨发表时间：2019-07-16T13:58:19.467Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：杜刚王磊金玮[导读] 摘要：本文以某500kV变电站为例，针对工程概况与变电站设计方案进行了大体分析，围绕气体绝缘输电线路的主要参数设置、气室与就地控制柜设置、气体绝缘输电线路伸缩节设置、气体绝缘输电线路的布置与安装四个层面，探讨了500kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站中的具体应用，以供参考。
（1.国网安徽省电力有限公司建设分公司 230000；2. 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 230000 3. 国网安徽省电力有限公司建设分公司 230000）摘要：本文以某500kV变电站为例，针对工程概况与变电站设计方案进行了大体分析，围绕气体绝缘输电线路的主要参数设置、气室与就地控制柜设置、气体绝缘输电线路伸缩节设置、气体绝缘输电线路的布置与安装四个层面，探讨了500kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站中的具体应用，以供参考。
关键词：500kV变电站；气体绝缘输电线路；金属封闭母线引言：气体绝缘输电线路是一种采用SF6气体或SF6与N2混合气体，且绝缘、外壳与导体同轴布置的电力传输设备，其输电功能近似于SF6气体绝缘金属封闭母线，具有高电压、大电流等特点。
将其应用于500kV变电站中可以有效优化电网结构，提高其输配电能力，满足电力客户用电量与负荷持续增长的需求。
1工程概况与变电站设计方案 1.1工程概况该500kV智能变电站于2012年12月开工建设，于2014年6月正式投运，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化作为基本要求，实现电网信息自动采集、控制与智能调节。
工程位于安徽省阜阳市，总投资为3.6亿元，建设内容包括1座500kV变电站、36km的500kV双回线路、3组75万kV A主变，对于皖北区域供电系统可靠性与电能质量的提升发挥了重要意义。
电气绝缘材料项目可行性研究报告范文
电气绝缘材料项目可行性研究报告范文可行性研究报告：电气绝缘材料项目一、项目背景随着电气技术的迅猛发展，电气绝缘材料的需求量也在不断增加。
然而，目前市场上的电气绝缘材料存在质量不稳定、价格高昂以及供应不足等问题。
因此，本项目旨在研发一种稳定性好、价格合理且供应充足的电气绝缘材料，以满足市场的需求。
二、市场前景分析1.市场需求：随着电力行业、电子行业、建筑行业等的不断发展，对电气绝缘材料的需求量将逐年增加。
2.市场竞争：目前市场上存在一些电气绝缘材料生产厂商，但产品质量不稳定，价格较高，且供应不足。
因此，本项目的产品具有较大的市场竞争优势。
三、技术可行性分析1.技术背景：本项目需要研发一种稳定性好的电气绝缘材料，需要有丰富的材料科学与工程背景知识。
2.技术优势：本项目团队具有丰富的制造电气绝缘材料的经验，能够熟练掌握材料配方和制造工艺。
3.技术可行性：通过前期的实验研究和试制样品，验证本项目的技术可行性。
四、经济可行性分析1.项目投资：本项目需要投入一定的资金用于设备购置、研发人员招聘、材料采购等方面。
2.预期收益：根据市场需求和竞争情况，预计项目投产后能够获得良好的市场份额和经济效益。
3.成本收益分析：通过成本收益分析，可以确定项目的投资回收时间和盈利能力。
五、风险分析与控制1.技术风险：研发新材料存在一定的技术风险，可能会面临材料配方不成功、制造工艺不稳定等问题。
控制措施：合理制定研发计划，注重技术攻关和实验验证。
2.市场风险：市场竞争激烈，存在一定的市场风险。
控制措施：完善市场调研，准确把握市场需求，制定合理的市场推广策略。
3.资金风险：项目开展需要一定的资金投入，存在资金风险。
控制措施：合理规划项目资金，并寻求资金支持。
六、项目推进计划1.研发阶段：组建研发团队，制定研发计划，进行实验研究和样品试制。
2.生产阶段：购置生产设备，进行试产，开展市场推广。
3.市场推广阶段：加大市场宣传力度，建立与合作伙伴的合作关系，拓展销售渠道。
500kV变电站直流绝缘降低分析及应对策略
由于 出线间隔各机构控制 回路 的功能和作用类似 ，因 此仅分析快速隔离开关机构 的控制 回路 。快速隔离开关机 构控制 回路如图 ２ 所示 ，主要 由刀 闸电机 的直流控制 回路 和交流 电源回路构成。由于合闸操作和分 闸操作 的工作机 理相 同，因此下面仅以合闸操作（ 即开关为 “ 分 ”状态） 为 例进行说明。合 闸操作控制 回路工作模式为 ：刀 闸在分 闸 位 时，合闸操作继电器 Ｋ Ｍ１ 和分 闸操作继 电器 Ｋ Ｍ２ 均未
亘
Ｌ — — —
在基建调试验收过程中发现 ，潮湿天气下该站 ２ ２ ０ ｋ Ｖ部 分的直流馈线屏报 “ 绝缘降低 ”，大雨过后绝缘 下降更严 重 ；待天气晴朗后绝缘 自动恢复正常。绝缘隋况见表 １ 。
表 １绝缘明细表
快速 隔离机构 控制 回路
２ 原 因分 析
直流系统从保护角度出发 主要分为室 内保护装 置和场 地开关汇控柜 。直流绝缘下降若发生在 室内 ，则在 天气 干
不 到 位 ，则 极 易与 柜 内低 压交 流 系 统 相互 作 用 ，导 致 直 流
措施后分别在各点进行绝缘测试 。 雨后，在未打开相应机构箱盖时 ，测得点 （ Ｐ ２ — １ 、Ｐ ２ —
２ 、Ｐ ２ — ３ 、Ｐ ２ － ４ 、Ｐ ２ — １ ４ 、Ｐ ２ — １ ６ 、Ｐ ２ — ５ 、Ｐ ２ — ６ 、 Ｚ Ｋ 一 ４ ）的
导通 ，驱动 电机进行合闸操作 。刀闸电机 的直 流控制 回路 和交流电源 回路必须在物理上独立 ，否则两者 间会存在干
扰 ，甚 至 造 成 绝缘 损 坏 。
Ｐ３ ． ３ Ｐ ３ — ６
—
图１ 某２ ２ ０ ｋ Ｖ出线间隔一次系统图
Ｐ 眦 ３ － ４ 快 囊 船
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绝缘护套在变电站500kv引线中应用的可行性分析
发表时间：2019-07-08T11:59:14.587Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王治宇
[导读] 摘要：随着各种灾害性天气的逐渐增多,输电线路风偏放电事故时常发生,导致线路与树枝、引流线与杆塔、线路相间等发生短路,且不易重合闸,从而引起线路停运。
（国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030000）
摘要：随着各种灾害性天气的逐渐增多,输电线路风偏放电事故时常发生,导致线路与树枝、引流线与杆塔、线路相间等发生短路,且不易重合闸,从而引起线路停运。
风偏闪络的主要原因包括强风导致导线风偏角过大、暴雨降低空气间隙的放电电压以及设计规程的标准问题,治理措施包括采用V型绝缘子串和对发生故障线路的直线塔绝缘子采取串加装重锤措施。
关键词：绝缘护套；变电站；500kv引线；应用；可行性
某500kV变电站500kV侧采用敞开式设备,3/2接线形式,500kV断路器均为单侧TA布置。
2018年,调控部门隐患排查发现,约有22处保护范围不能完全交叉,断路器与TA间存在保护“死区”,主要涉及500kV电流互感器至断路器之间的裸导线,目前主要采用非标钢芯铝绞线,型号为LGJ-1400/100(铝截面积1400mm2、钢截面积100mm2)。
如死区发生故障,即使速动保护动作跳开断路器,故障仍然存在,只能依靠断路器失灵保护切除故障。
该站断路器失灵保护动作时间整定为0.3s,考虑接点传递、保护动作时间、断路器动作、电流熄弧等耗时,死区故障后断路器可靠跳开时间为0.41s,超过500kV设备故障极限切除时间(0.28s)。
即使失灵保护动作时间压缩至0.2s,也无法满足0.28s要求。
因此,若某500kV站发生死区故障,将导致对侧跨区直送电厂机组失稳,构成“一般”或以上级别的电网事故。
为降低保护“死区”短路故障风险,拟对500kV变电站引线加装绝缘护套进行绝缘化,并分析改造方案的可行性。
1绝缘护套应用情况
针对以上存在的保护死区问题,初步考虑对“死区”导线加装绝缘护套进行包覆,以减少异物上线接地短路、搭接短路的风险。
目前适合导线绝缘化的材料主要有PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)和氟硅橡胶等类型。
PE和PVC为热缩管主要用于35kV长方形母线排,但由于PVC材料的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,释放有毒的HCl气体,且2种材质施工过程中都需要对材料进行加热,因此应用情况越来越少。
氟硅橡胶绝缘材料其特性与复合绝缘子用的硅橡胶材料类似,具有绝缘性能好,抗漏电起痕性能强,耐侯性佳,机械性能高、憎水性及憎水性迁移等特点,耐高低温性能优异,安装方便,正逐步成为电力设备绝缘化的最主要材料。
目前,部分单位在架空输电线路防风偏、防鸟害方面采取了绝缘化措施,变电站低压侧(10kV、35kV)母线绝缘化中已成熟应用。
借鉴架空输电线路防风偏、防鸟害治理对导线绝缘化,采用卡扣式氟硅橡胶绝缘护套对跳线、悬垂线夹两侧导线进行包覆的思路。
拟采用氟硅橡胶绝缘护套对站内500kV导线包覆,以降低异物短路放电的风险。
2绝缘护套加装可行性分析
在500kV大截面扩径导线上加装硅橡胶绝缘护套,必然会提高导线与接地端的空气间隙击穿电压。
相关研究表明,裸导线间工频击穿电压与间隙距离近似呈线性关系,导线包覆绝缘护套可有效提高输电线路导线间空气间隙的击穿电压，该方法能提高绝缘子高压端导线起晕电压,进而提高等效放电间隙,提高导线与架构空气间隙、相间间隙的击穿电压。
因此,分析绝缘护套应用到500kV引线上是否可行必须分析其对空间电场的影响和间隙距离的变化。
2.1对导线空间电场影响
为模拟绝缘包覆对导线放电的改善效果,采用电磁场仿真软件对导线绝缘包覆后电场分布进行仿真计算。
计算模型采用2根LGJ-400/35导线,截面直径为26.82mm,其中一根导线包覆绝缘护套,加载电压为500kV线路相电压峰值408kV,另一根导线电位为0V。
通过施加电压条件下仿真导线电极间隙在加入绝缘护套后的空间电场变化,以获得包裹绝缘护套对导线空间电场强度分布的影响。
由于目前各厂家绝缘护套产品厚度由2～8mm存在多种类型,对各种绝缘护套厚度下的导线空间电场进行仿真。
当导线表面不包覆绝缘护套时,导线表面最大场强为1671.3kV/m,当导线表面包覆2mm绝缘护套后,高场强区域转移至复合绝缘护套表面,且最大场强显著降低至1372kV/m;当复合绝缘护套厚度分别增加至3mm,4mm和5mm时,导线表面最大场强分别降至1341kV/m,1229kV/m和1220kV/m。
研究表明,绝缘包覆护套后,空间电场强度显著降低,且导线空间电场强度随着绝缘护套厚度的增加而减小,表明间隙击穿电压与绝缘护套的厚度呈反向相关关系。
另外发现电场强度随着绝缘护套厚度的变化呈现逐渐饱和的趋势。
导线加装绝缘护套,仅是降低表面电场强度,减少风偏放电、异物放电几率,但不能百分百杜绝异物放电,例如金属性搭接放电,且绝缘护套厚度增加会增加安装难度和成本,应综合考虑绝缘性能、散热、护套质量、制作安装难易程度等综合确定绝缘护套厚度。
2.2空气击穿间隙变化
为解决500kV线路防风偏问题,开展4分裂导线绝缘包覆后空气击穿特性试验研究。
构建模拟试验平台,利用工频升压设备对绝缘子悬挂裸导线和包覆绝缘护套的导线(导线与绝缘子连接金具亦包覆绝缘盒)加压,分析500kV导线绝缘包覆前后对地击穿特性变化。
单导线包覆绝缘护套工频试验发现,在1.1倍运行电压下,包覆绝缘护套后可提高15.7%的间隙距离;4分裂导线包覆绝缘护套工频试验发现,在1.1倍运行电压下,4分裂包覆绝缘护套后可提高10.25%的间隙距离。
2.3氟硅橡胶绝缘护套性能分析
2.3.1绝缘性能
氟硅橡胶绝缘护套击穿电压试验参数如表1所示,2mm厚的氟硅橡胶绝缘护套可在35kV交流电压下保持不击穿,4mm厚的氟硅橡胶绝缘护套可在60kV交流电压下保持不击穿,8mm厚的氟硅橡胶绝缘护套可在85kV交流电压下保持不击穿。
而实际应用中两相导线同时进行绝缘化,击穿电压会显著提高。
氟硅橡胶绝缘护套击穿电压随厚度增加,增幅逐步减少,存在明显的饱和现象。
因此增加氟硅橡胶绝缘护套厚度对于提高击穿电压效果不明显。
2.3.2热性能
导线包覆绝缘护套后,其散热性能也是影响设备能否安全稳定运行的关键。
LGJ-240/40钢芯铝绞线通流试验表明,最为苛刻运行环境,环境温度40℃试验条件下,500kV4分裂导线分别安装1mm、2mm、4mm、8mm厚的氟硅橡胶绝缘护套,每根导线通流20min425A电流。
而站内保护
死区裸导线连接主变压器高压侧,导线最大电流为主变高压侧满载电流,约为1123A(按334MV A容量变压器考虑),导线为2根LGJQT-1400或2根NARLGJQ-1440轻型大截面导线,每根导线最大561A,满载负荷电流远小于该导线截面长期允许载流量1563A(按照导线最高允许温度80℃,基准环境温度40℃校核计算)。
按照LGJ-240/40导线包覆护套温升数据折算,即使在主变压器满载情况下,安装4mm厚氟硅橡胶绝缘护套的导线,导线温度远远小于要求温度(按照DL/T664—2016《带电设备红外诊断应用规范》金属导线温度80℃控制)。
因此500kV站内引线包覆氟硅橡
胶绝缘护套后温度指标满足运行要求,散热不是问题。
结论
综合分析,500kV引线加装绝缘护套从技术上是可行的,通过加装一定厚度的氟硅橡胶绝缘护套,能够提高引线相应部位的对地绝缘强度,等效增加了空气间隙,提升了防风偏、防异物水平,降低故障风险。
以下给出3种变电站引线绝缘化改造方式,应用中应综合考虑现场实施难度和成本、绝缘性能和散热等问题,建议采取预制式氟硅橡胶护套现场包裹方式进行改造。
参考文献
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