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
                                                                                                           -1
                                                                                   -1
                                                                 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
                                          -1
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