输电线路绝缘子选择与计算

精心整理

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

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，主要有巩义市回锅镇的铝加工基地、

从测量结果和上图可知，污秽物中Ca+离子含量远大于Na+、K+、Mg2+离子含量，尤其是炼焦厂、水泥厂和化肥厂，都大于100mg/L。污秽物中的Na+和K+含量基本相等，其中以火电厂和炼钢厂

最为严重。负离子中SO42-离子含量最高，其中水泥厂和火电厂都超出了100mg/L，化肥厂甚至超过200mg/L。可见，沿线污染源的排放物主要以粉尘污染和盐类污染为主。

2.1.2气候条件和污湿特征

根据调查收资，沿线与污秽闪络相关的降雨量、小雨天数、降雾日数及最长雾日数、平均温度和相对湿度及污闪季节的风等气象条件的调查统计结果如下：

图3-7降雨日数

从调查情况来看，2002年-2004年三省的降雨主要集中在6月-9月，这四个月的平均月降雨日数为15天-22天。占到全年降雨日数的52%-68%。降水量以荆门、襄樊、南阳和平顶山等地居多，山西省降水量在三省中为最少，呈从南向北逐渐减少的趋势。连续无降雨日主要集中在10月至来年3月，平均连续无降雨日数呈从南向北逐渐递增的趋势。毛毛雨是引发污闪的主要原因，湖北地区

注：斗樊线144杆塔绝缘子串在雾湿天气下有放电现象。

3.3本工程沿线污区划分

3.3.1污区划分原则

(1)参照GB/T16434-1996《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》的规定。

(2)有关文件的要求；

(3)结合特高压线路具体情况及污区划分“运行经验、污湿特征、现场等值附盐密度”三要素来确定。当三者不一致时，应以运行经验为主；

(4)对既没有运行经验、又没有盐密测量值的地区，暂按污湿特征，并结合各省最新污区分布图的定级来确定污秽等级。

建议本工程特高压线路污区划分参照GB/T16434-1996中对各污秽等级下的爬电比距分级数值作出的规定，如表3-6所示。

由爬电距离来决定绝缘子的串长，在工程设计中被广泛采用。由工频电压爬电距离要求的线路每串绝缘子片数应符合下式要求：

式中：m—每串绝缘子片数；

U m—系统额定电压，kV；

λ—爬电比距，cm/kV，列于表盐密与爬距配置表；

L0—每片悬式绝缘子的几何爬电距离，cm；

Ke—绝缘子爬电距离的有效系数，主要由各种绝缘子爬电距离在试验和运行中提高污秽耐压的有效性确定。

(1)绝缘子爬电距离的有效系数Ke

绝缘子爬电距离的有效系数K e定义为在相同的自然条件下，在相同的积污时间内被试绝缘子与基准绝缘子沿单位泄漏距离的污闪电压之比。K e不能仅根据人工污秽闪络电压的试验结果确定，还必须考虑绝缘子的自然积污能力。我国幅员辽阔，各地的地理气象条件差别很大，不同形状的绝缘子在不同地区的运行效果也有差别。目前还很难确定各种形状绝缘子的K e值。

电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中指出：几何爬电距离290mm的XP-160型绝缘子的K e暂取为1。采用其它型式绝缘子时，K e应由试验确定。

式中:L01、L02—分别为XP-160型及其它型绝缘子的几何泄漏距离；

U50%.1、U50%.2—分别为XP-160型及其它型绝缘子的50%污闪电压，kV。

为分析研究不同型式绝缘子的有效系数；参考了《西北电网750kV输电线路绝缘子在高海拔低气压条件下的污闪特性研究》报告，该报告提供了750(2#)和750(4#)试验U50%值(ESDD：0.05;NSDD：

据的统计分析，由运行部门总结出，双层伞型绝缘子的Ke值为0.95。

西北750kV线路绝缘子爬电距离的有效系数Ke的取值，普通型取1.00；防污型(双伞型和三伞型)取0.95；防污型(钟罩型)取0.90。

本报告暂推荐在轻污区普通型、双伞和三伞绝缘子的有效系数Ke取值为1.0；防污型绝缘子的有效系数Ke取值为0.9；中等及以上污秽区普通型盘型、双伞和三伞型绝缘子的有效系数Ke取值为0.95；防污钟罩型绝缘子的有效系数Ke取值为0.85。

(2)绝缘子片数计算

计算工频电压下所要求的爬电距离和绝缘子串片数进行计算，其结果如表4-7。