Page 31 - 电力与能源2023年第二期
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孙 振,等:1 000 kV 特高压线路中绝缘子片数的确定 125
性,使 4 联串的闪络概率仍保持为 0.135%,需要 表 5 I 串同塔双回绕击跳闸率
增加串长以提高单串绝缘子的耐受电压。经计 跳闸率/[次/(100 km·a)]
地线间距/m 保护角 α/(°) 地面倾斜角 θ
算,当 σ 分别取 7%,8% 时,多串并联相比单串绝
0° 10° 20°
缘子串长应分别增加约 4% 和 5%。 37.4 -1.53 0.014 9 0.215 1 1.138 9
39.4 -2.56 0.009 9 0.163 2 0.826 4
3 按操作过电压选择绝缘子串片数 41.4 -3.58 0.006 7 0.122 8 0.747 8
43.4 -5.00 0.004 8 0.090 6 0.599 3
假定 1 000 kV 输电线路统计操作过电压倍数
型法计算特高压 V 串同塔双回输电线路的雷电
取 1.7 p.u.,系统最高运行电压取 1 100 kV,则正
绕击性能。对典型杆塔的线路绕击跳闸率进行
极 性 操 作 50% 冲 击 击 穿 电 压 U 50% ≥ 1.25 ×
计算,按线路沿线地形全为平原考虑,即地面倾
1.7 × 2 × 1 100/ 3 = 1 909 kV。
斜角取 0°。计算得到典型杆塔的绕击跳闸率为
根据电力科学研究院“500 kV 交流和直流输
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0.008 次·(100 km·a) ,低于 0.1 次·(100 km·a) 。
电线路杆塔绝缘强度和作用电压”(1991 年 6 月),
因此,雷电过电压对绝缘子串片数的选择仍不起
在临界波头长度下绝缘子串 50% 闪络电压与串
控制作用。
长的关系如下:
4 460 5 耐张串绝缘子片数确定
U 50cr = (8)
7. 6
1 + 参照电力科学研究院试验数据和推荐的绝缘
l
式中 U 50cr——临界波头长度下绝缘子串 50% 闪 子片数,结合已建工程的设计经验,推荐如下配置
l——绝缘子串长,m。
络电压,kV; 方案:普通型绝缘子和双伞型绝缘子已经在中线
操作过电压要求的线路绝缘子串片数(以普 特高压、皖电东送、浙北—福州特高压工程中有了
通型 300 kN 绝缘子计算),考虑 2 片零值绝缘子后 设计和运行经验,见表 6。参照 3 个特高压工程,
片数为 34 片。综合考虑工频电压和操作过电压 外伞型绝缘子自清洗性能好,推荐使用三伞型耐
的要求,当污秽等级大于等于 c 时,操作过电压对 张绝缘子。
绝缘子串片数的选择已不起作用,绝缘子串片数
6 合成绝缘子串长
由工频电压决定。
参照目前国内 500,750 kV 线路合成绝缘子
4 按雷电过电压选择绝缘子串片数
参数和运行经验,按爬高比 3.67 计算,可知在海拔
在超高压系统中由于输电线路本身的外绝缘 1 000 m 情况下 1 000 kV 合成绝缘子要求的最小
水平很高,雷电过电压不起决定作用。然而在雷 干弧长度和结构高度如表 7 所示。
电过电压下,绝缘子串仍应满足一定的耐雷水平。 按照国内 500,750 kV 合成绝缘子使用条件
计算得 1 000 kV I 型串同塔双回输电线路单回跳 计算,爬高比取 3.67,合成绝缘子结构高度 8 830
闸的耐雷水平一般在 208~250 kA,V 型串同塔双 mm,爬电距离 30 400 mm 即可满足要求。结合
回输电线路的耐雷水平为 235~228 kA。在 d 级 1 000 kV 晋东南-荆门、皖电东送线路绝缘配置
污秽区、海拔 1 000 m 以下时,按绝缘子串片数为 经验,合成绝缘子长度取 9 m,爬电距离取 30 400
54 片计算,1 000 kV I 串同塔双回线路绕击跳闸率 mm 能 保 证 线 路 安 全 运 行。 根 据 长 度 为 9 m、爬
计算结果见表 5。 电 距 离 为 30 400 mm 的 复 合 绝 缘 子 亲 水 性 条 件
I 型串杆塔接地电阻为 10 Ω,采用负保护角, 下的人工污秽试验、弱憎水性条件下的人工污秽
折合至单回线的雷电绕击跳闸率远低于晋东南 试验和人工秽污耐压试验,以及科研部门对复合
—南阳—荆门 1 000 kV 输电线路工程预期的雷 绝缘子长期运行情况的调查分析,复合绝缘子一
电跳闸率 0.1 次·(100 km·a) 。采用电气几何模 般都具有弱憎水性,故在各级污区、1 000 m 海拔
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