特高壓直流輸電線路絕緣配置與性能分析.pdf

1、對(duì)于特高壓直流輸電線路來(lái)說(shuō)，絕緣配置對(duì)于其運(yùn)行水平及輸電容量有極大的影響。由于電壓等級(jí)非常高、輸送容量特別大、輸電距離特別長(zhǎng)等特點(diǎn)，一旦特高壓直流輸電線路的絕緣發(fā)生故障，將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失以及強(qiáng)烈的系統(tǒng)不穩(wěn)定性。此外，由于高壓直流輸電會(huì)產(chǎn)生“靜電吸附效應(yīng)”，因此絕緣子表面積污比較嚴(yán)重，同時(shí)直流絕緣子表面污閃特性與交流的有很大區(qū)別，以上因素導(dǎo)致高壓直流線路的污閃現(xiàn)象比較嚴(yán)重，污閃放電事故與交流同電壓等級(jí)的輸電線路相比較為明顯。因此，合

2、理選擇和配置特高壓直流輸電線路的絕緣情況，對(duì)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)、提高系統(tǒng)運(yùn)行水平具有至關(guān)重要的作用。
　　本文結(jié)合我國(guó)實(shí)際運(yùn)行及目前在建的數(shù)條±800kV特高壓直流輸電線路所經(jīng)地區(qū)的氣候及污濕特點(diǎn)，通過(guò)參考和借鑒其在絕緣方面的設(shè)計(jì)和配置情況，主要從以下幾個(gè)方面考慮，對(duì)±800kV特高壓直流輸電線路的塔頭空氣間隙和絕緣配置情況給出設(shè)計(jì)意見:
　　(1)通過(guò)分析直流輸電線路的放電特性、操作沖擊放電特性以及雷電沖擊電壓這幾個(gè)方面對(duì)

3、塔頭空氣間隙的影響，考慮風(fēng)偏、海拔等因素的作用，結(jié)合相應(yīng)試驗(yàn)，來(lái)設(shè)計(jì)確定塔頭空氣間隙的絕緣配置。通過(guò)各種試驗(yàn)研究，結(jié)合已投運(yùn)高壓、超高壓線路的長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)情況，可知工作電壓與雷電沖擊電壓對(duì)高壓直流輸電線路在塔頭的空氣間隙的絕緣配置方面不是關(guān)鍵性因素，而操作沖擊電壓與線路運(yùn)行電壓等級(jí)直接相關(guān)，是決定塔頭絕緣配置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性因素。帶電作業(yè)由于其作業(yè)方式的靈活多樣性，一般情況下也不會(huì)成為線路絕緣間隙尺寸的控制因素。線路所處不同海拔環(huán)境下，需根

4、據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣象條件下進(jìn)行海拔校正。而采用不同絕緣子串型時(shí)，塔頭空氣擊穿通道不同，且風(fēng)偏作用下與塔頭的距離不同，同樣是塔頭窄氣絕緣設(shè)計(jì)所兼顧的重要因素之一。綜上所述，如何選取合適的操作沖擊電壓以及風(fēng)偏影響下塔頭空氣間隙的大小成為了設(shè)計(jì)塔頭的重要設(shè)計(jì)根據(jù)，上述設(shè)計(jì)對(duì)于±800kV特高壓輸電線路的安全運(yùn)行與維護(hù)具有重要意義，同時(shí)對(duì)于合理控制造價(jià)也十分具有參考價(jià)值。
　　(2)通過(guò)分析復(fù)合、瓷、玻璃絕緣子各自不同的性能與特點(diǎn)，對(duì)特高壓直流輸電

5、線路絕緣子形式選擇提出建議。在一般區(qū)域，耐張串一般選擇瓷絕緣子或玻璃絕緣子，懸垂串可根據(jù)地區(qū)污穢程度，合理選擇復(fù)合絕緣子或玻璃絕緣子;對(duì)于重冰區(qū)，因復(fù)合絕緣子的絕緣性能下降比較嚴(yán)重，一般選擇瓷絕緣子或玻璃絕緣子;對(duì)于高海拔地區(qū)，懸垂串一般也采用復(fù)合絕緣子，耐張串采用瓷絕緣子或玻璃絕緣子。
　　(3)以山西晉北-江蘇南京工程為例，對(duì)絕緣子強(qiáng)度選擇情況進(jìn)行說(shuō)明。同時(shí)以爬電比距法、耐污受法、按±500kV絕緣水平外推法對(duì)±800kV特高

6、壓直流輸電線路的絕緣子串長(zhǎng)（片數(shù)）選擇進(jìn)行說(shuō)明。充分考慮特高壓直流輸電線路長(zhǎng)期暴露在野外自然環(huán)境中，表面鹽密、灰密比值情況及絕緣子上下表面污穢分布不均已情況，并均加以修正。并且，因特高壓直流輸電線路路徑較長(zhǎng)，途徑地形環(huán)境復(fù)雜，沿線海拔存在較大差異，在確定絕緣子串長(zhǎng)時(shí)充分考慮海拔高度對(duì)串長(zhǎng)的影響，并加以修正完善。
　　(4)在華北、華東（主要以山東地理境內(nèi)為主）電網(wǎng)污區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，對(duì)山西晉北-江蘇南京工程沿線自然地理與氣候特征，各