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7。絕緣配合 防雷和接地7，0.1,800kV線路直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇，一般需滿足能夠耐受長期工作電壓的作用和操作過電壓作用的要求。雷電過電壓一般不作為選擇絕緣子片數(shù)的決定條件。僅作為耐雷水平是否滿足要求的校驗(yàn)條件、7.0,2、800kV直流輸電線路的防污絕緣設(shè)計(jì),要根據(jù)絕緣子的污耐壓特性、參考審定的污區(qū)分布圖和直交流積污比。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際污穢調(diào)查結(jié)果、選擇合適的絕緣子型式和片數(shù).對(duì)無可靠污耐壓特性參數(shù)的絕緣子、也可參照污穢等級(jí)按爬電比距法選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)，1,污耐壓法，污耐壓法是根據(jù)試驗(yàn)得到絕緣子在不同污穢程度下的污穢耐受電壓 使選定的絕緣子串的污穢耐受電壓大于該線路的最大工作電壓，該方法和實(shí)際絕緣子的污穢耐受能力直接聯(lián)系在一起,是一種較好的絕緣子串長的確定方法,但人工污穢試驗(yàn)結(jié)果同自然污穢條件下的污耐壓值存在等價(jià)性問題，前蘇聯(lián)、美國。美國、日本。我國的武漢高壓研究所和中國電力科學(xué)研究院主要是以U50.進(jìn)行污穢外絕緣設(shè)計(jì)。U50.以長串絕緣子試驗(yàn)來確定。對(duì)于.800kV直流輸電路.原則上要用此法、選擇適合的試驗(yàn)室和試驗(yàn)方法,求出預(yù)選型號(hào)絕緣子的污閃電壓數(shù)據(jù),我國以前沒有足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),只憑日本NGK提供,從 500kV葛上 天廣,龍政.三廣、貴廣到三滬線無不如此、絕緣子鹽密與耐壓的關(guān)系采用NGK的直流絕緣子CA.735EZ，ф320 H170 的污耐壓值進(jìn)行計(jì)算、從表28可看出,其數(shù)據(jù)也存在較大分散性，表28.單片CA。735EZ絕緣子的污耐壓值.kV，注.1、所有數(shù)據(jù)灰密為0、1mg cm2，2，葛上數(shù)據(jù)為Tonoko土,按4次耐壓法得出、3。龍政數(shù)據(jù)為Kaolin土 按上下法求出U50,表28反映了NGK自身數(shù)據(jù)的變化.我國的,500kV線路工程除葛上線外都采用NGK提供的數(shù)據(jù).考慮到污穢導(dǎo)致放電的關(guān)鍵是污穢物溶于水造成的導(dǎo)電性.而不溶于水的成分起的作用是在潮濕氣候條件下吸收水分。以保持污層潮濕促進(jìn)導(dǎo)電性能的增長 因此.在等值鹽密相同的情況下 絕緣子的污閃特性還受灰密的影響。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，絕緣子的人工污耐壓與灰密的，0.12次方成比例的降低,自然污穢絕緣子每片上下表面 同一表面的不同部位及同一串絕緣子各片之間污穢量分布不一樣 有時(shí)上下表面積污量相差2倍，10倍 其污閃電壓較均勻積污提高10。20,根據(jù)美國電科院有關(guān)試驗(yàn)得出初步增大系數(shù)Y.1，0,38lg。T.B，其中T。B為上下表面積污比,在，500kV三滬線設(shè)計(jì)中，各設(shè)計(jì)院統(tǒng)一了計(jì)算方法,特高壓直流工程計(jì)算程序見表29、表29.按絕緣子下表面鹽密選擇片數(shù)、以往我國.500kV線路的絕緣配置 是按NGK公司推薦的方法和污耐壓曲線進(jìn)行的、與目前電科院采用方法的程序差別很大，800kV線路V型串絕緣子片數(shù)分別采用兩種方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表30,表30、電科院和NGK污耐壓法片數(shù)的比較.注,括號(hào)中的值為按NGK的方法選定的絕緣子片數(shù)，從表30可以看出。兩種計(jì)算方法得到的結(jié)果差別不大 基本處于同一絕緣水平,V型串污耐壓較單I串高,主要原因在以下幾個(gè)方面、1,V型串的電弧較單I串易飄移，絕緣子串表面不易形成線狀放電,與單I串緊貼絕緣子串的電弧短接形式不同,2.V型串特殊的布置方式改善了絕緣子串的對(duì)地電容,使容性電流對(duì)絕緣子串的影響減小。提高了其污閃電壓、3.在合理的污穢設(shè)計(jì)下、V型串的積污特性要優(yōu)于懸垂串 僅為懸垂串的85。甚至更低,推薦、800kV級(jí)直流輸電線路單V串所需各種傘型絕緣子的片數(shù)見表31,表31計(jì)算得出的絕緣子片數(shù)比較，2。爬電比距法.早在 500kV葛上線路設(shè)計(jì)時(shí)、原電力部向泰西蒙公司便提出了我國電網(wǎng)110kV.220kV線路防污運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 見表32。表32,交流電網(wǎng)的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)時(shí)泰西蒙公司并未按此執(zhí)行，而是參照日本的交，直流積污比曲線給出直流線路的對(duì)應(yīng)鹽密.再按NGK公司提出的絕緣子污耐壓數(shù)據(jù)進(jìn)行絕緣子片數(shù)選擇 線路投入運(yùn)行后便出現(xiàn)污閃事故而運(yùn)行調(diào)爬、運(yùn)行證明其絕緣配置偏小，通過對(duì)表32的分析可以得出.在導(dǎo)線對(duì)地電壓情況下爬電比距與等值鹽密的關(guān)系曲線及對(duì)數(shù)擬合表達(dá)式詳見圖4和公式10。圖4.鹽密與爬距關(guān)系曲線L,0,8891ln，ESDD 6。2606，8.式中、L。要求的爬電比距 cm，kV ESDD、等值鹽密、mg cm2 國內(nèi)外對(duì)絕緣子的人工污耐壓試驗(yàn)證明 在相同的鹽密下。直流條件下的污耐壓值較之交流低15,20。因此直流的爬電比距是交流的2倍以上。按公式10計(jì)算出直流線路爬電比距要滿足表33的要求,表33。按推算的爬電比距要求的絕緣子片數(shù),注。CA735絕緣子的有效爬距系數(shù)取1。0、3、按、500kV線路的絕緣水平外推、我國第一條，500kV葛上線的絕緣配合設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)是參照交流線路爬距并由電力部邀請(qǐng)加拿大泰西蒙公司進(jìn)行咨詢?cè)O(shè)計(jì) 絕緣子有關(guān)污閃試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用日本NGK公司的CA735，160kN、瓷質(zhì)絕緣子,其絕緣子選擇片數(shù)見表34,表34，500kV葛上線懸垂絕緣子片數(shù)，葛上線自1989年投運(yùn)以來.雖降壓運(yùn)行。但污閃事故多次發(fā)生、因污閃導(dǎo)致的行波保護(hù)動(dòng)作率為0.17次。百公里.年 迫使其多次調(diào)爬、500kV龍政直流線路是1999年上半年完成技術(shù)設(shè)計(jì)的.當(dāng)時(shí)葛上線的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)還未反饋到位、其絕緣子片數(shù)選擇詳見表35,表35 500kV龍政線懸垂絕緣子片數(shù),龍政線是2002年12月21日單極投運(yùn)，2003年6月21日雙極投運(yùn) 運(yùn)行不到一年，從2004年1月到2月 相繼發(fā)生4次污閃跳閘、尚有不少地點(diǎn)出現(xiàn)了不同程度的放電現(xiàn)象。嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行.2004年3月 國網(wǎng)公司決定全線調(diào)爬、起點(diǎn)調(diào)至37片、中 重污區(qū)采用復(fù)合絕緣子.2005年3月.又進(jìn)行了局部調(diào)爬 2003年設(shè)計(jì)的 500kV三廣和貴廣直流線路的絕緣配合設(shè)計(jì)參照了已建葛上和龍政線調(diào)爬經(jīng)驗(yàn)。其基本絕緣配置為,一般地區(qū)和輕污區(qū)采用37片瓷或玻璃絕緣子、中污區(qū)采用44片、重污區(qū)全部為復(fù)合絕緣子，自2004年投運(yùn)以來、未發(fā)生過污閃事故.在2004年設(shè)計(jì)的,500kV三滬線設(shè)計(jì)中，取消了0級(jí)污區(qū)，級(jí)污區(qū)采用不低于40片絕緣子,鐵塔間隙按42片，絕緣配置水平較其他線路有較大提高，級(jí)污區(qū)及以上全部采用復(fù)合絕緣子.2000年日本開始建設(shè)的,500kV阿南紀(jì)北線,全長50、9km、最高海拔750m。采用NGK鐘罩式直流絕緣子,結(jié)構(gòu)高度H170mm,盤徑320mm,全線分6個(gè)污區(qū)、選擇的片數(shù)見表36，表36 500kV阿南紀(jì)北線絕緣配置一覽表 注.上表內(nèi)插求得鹽密0 05mg，cm2要求片數(shù)為40、目前的關(guān)鍵是0,05mg.cm2污區(qū)是37片或是40片、前者反映天廣,貴廣的運(yùn)行情況，后者是今后的發(fā)展趨勢.兩者的差距是8 若假定絕緣子串的污耐壓與串長成正比，推得，800kV線路要求的片數(shù)見表37。表37、800kV線路的絕緣配置 注 絕緣子結(jié)構(gòu)高度170mm，7、0、3。根據(jù)，500kV直流線路上過電壓研究.其操作過電壓水平在1、5p。u、1，8p、u、最大操作過電壓發(fā)生在線路中間。目前國內(nèi)。800kV直流線路操作過電壓水平計(jì)算結(jié)果在1，6p、u.1。8p、u.由于絕緣子表面臟污時(shí)沿面放電過程是其表面干燥帶的形成及局部電弧的發(fā)展過程.對(duì)污穢條件下絕緣子純操作沖擊強(qiáng)度存在不同看法，一種看法認(rèn)為，污穢物使絕緣子操作沖擊耐受強(qiáng)度降低、另一種看法認(rèn)為。在中等程度污穢條件下,絕緣子的操作沖擊耐受強(qiáng)度，將高于清潔濕耐受值,即使在重污穢下也很少下降或不下降。但均認(rèn)為污穢絕緣子的操作沖擊閃絡(luò)電壓都隨污穢程度的增加而降低，根據(jù)美國EPRI試驗(yàn)驗(yàn)證 在同一污穢條件下，同型號(hào)的絕緣子的直流操作耐壓為直流耐壓的2,2倍,2。3倍、大量試驗(yàn)研究證明,當(dāng)預(yù)加直流電壓時(shí).其50,操作沖擊電壓是50。污閃運(yùn)行電壓的1、7倍.2。3倍。因此 操作過電壓對(duì)絕緣子片數(shù)的選擇不起控制作用。由于污穢原因,直流線路的絕緣子片數(shù)。串長.較交流1000kV線路還多.長、其在雷電沖擊電壓下的絕緣裕度較大,反擊雷電流超過200kA 雷電過電壓對(duì)絕緣子片數(shù)的選擇不起控制作用，條文中的數(shù)據(jù)是根據(jù)中國電科院在溪洛渡，浙西 800kV特高壓直流線路工程中給出的鐘罩型瓷絕緣子XZP，210和CA,756EZ在直流鹽密0 05mg，cm2下的V型串片數(shù)。耐張絕緣子串受力比懸垂絕緣子串大.容易產(chǎn)生零值絕緣子,一般要求在懸垂串片數(shù)基礎(chǔ)上增加絕緣子片數(shù)，但，800kV線路直線桿塔懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇主要取決于工作電壓，且按工作電壓選擇的絕緣子串的操作沖擊50、放電電壓遠(yuǎn)大于系統(tǒng)操作過電壓。所以 800kV線路耐張串絕緣子片數(shù)可不再增加、北方地區(qū)直流特高壓線路工程的絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈鄯x特征和氣候條件、并結(jié)合當(dāng)?shù)匾堰\(yùn)行線路的經(jīng)驗(yàn)綜合確定,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。110kV.750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范、GB,50545。2010規(guī)定,為保持高桿塔的耐雷性能 全高超過40m有地線的桿塔 高度每增高10m 絕緣子要增加1片。由于.800kV線路按工作電壓確定的絕緣子串長具有較高的耐雷電沖擊絕緣水平、不再增加片數(shù)已能保證較高的耐雷水平和較低的雷擊跳閘率水平.7 0，4、在雨量充沛地區(qū).耐張絕緣子串由于水平放置容易受雨水沖洗。因此其自潔性較懸垂絕緣子串要好。110kV,500kV運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明、耐張絕緣子串很少污閃、因此在同一污區(qū)內(nèi),其爬電距離可較懸垂串減少,7.0 5 國內(nèi)外污閃試驗(yàn)結(jié)果，包括STRI試驗(yàn).證實(shí) 同等污穢。即便在親水性狀態(tài)下 復(fù)合絕緣子污閃電壓比瓷和玻璃絕緣子高50 以上、因此、同樣運(yùn)行電壓下，復(fù)合絕緣子爬距僅需要瓷和玻璃絕緣子爬距的2.3即可，按照目前、500kV超高壓直流輸電線路絕緣配置。復(fù)合絕緣子爬距定為瓷絕緣子爬距的3。4以上已經(jīng)有相當(dāng)裕度,2005年底，南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心 電科院和瑞典STRI聯(lián)合完成了,800kV直流復(fù)合絕緣子的研制和試驗(yàn)工作，試驗(yàn)的復(fù)合絕緣子的長度和爬距為8、16m和28.32m,2007年8月22日在北京召開的 800kV直流線路絕緣選擇討論會(huì)議上.各方統(tǒng)一了工程設(shè)計(jì)原則.輕污區(qū)低海拔的復(fù)合絕緣子計(jì)算推薦最小長度和爬距為8，8m和33.0m，由于鐵塔塔頭尺寸主要由極間距控制.為保證一定的極間距，導(dǎo)線V型懸垂串肢長需達(dá)到13m以上、所以工程上采用了較長規(guī)格的復(fù)合絕緣子.云南，廣東。800kV直流線路工程采用的復(fù)合絕緣子及爬距配置見表38，表38，云南,廣東 800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距.m、向家壩 上海,錦屏 蘇南。800kV直流線路工程推薦的復(fù)合絕緣子長度及爬距配置見表39。表39.向家壩,上海 錦屏.蘇南，800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距,m 溪洛渡。浙西,哈密。鄭州，800kV特高壓直流線路工程進(jìn)行了復(fù)合絕緣子長度的優(yōu)化研究、考慮到在線路實(shí)際運(yùn)行中復(fù)合絕緣子完全親水性出現(xiàn)的可能性不大。因此按照弱憎水性的污閃特性推薦復(fù)合絕緣子長度.并考慮到絕緣配置裕度.溪浙線和哈鄭線工程采用的復(fù)合絕緣子長度和爬距見表40。表40，溪洛渡。浙西 哈密 鄭州 800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距，m,7、0、6。高海拔地區(qū),隨著海拔升高或氣壓降低.污穢絕緣子的閃絡(luò)電壓隨之降低.高海拔所需絕緣子片數(shù)按本規(guī)范公式7 0，6進(jìn)行修正,公式7、0，6中各種絕緣子的m1值要根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定,表41給出了部分形狀絕緣子m1值的參考值。表41、部分形狀絕緣子的m1值的參考值、中國電科院在文獻(xiàn),800kV直流絕緣子污穢放電特性及高海拔放電系數(shù)研究，報(bào)告中結(jié)論、在高海拔地區(qū)1000m，4000m地區(qū)。線路絕緣子海拔修正系數(shù)為 海拔每升高1000m,絕緣子的耐污閃能力就下降.鐘罩型絕緣子為5 9。外傘型絕緣子為3,9，復(fù)合絕緣子下降6，4、根據(jù)以上計(jì)算原則及方法 云南。廣東，向家壩,上海和錦屏,蘇南。800kV直流線路工程推薦的絕緣子V串片數(shù)配置見表42 表43,表42,云南，廣東.800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù),鐘罩型盤式瓷絕緣子 表43。向家壩 上海、錦屏，蘇南。800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù).鐘罩型盤式瓷絕緣子、注。括號(hào)內(nèi)值為重冰區(qū)采用值.根據(jù)中國電科院在溪洛渡,浙西，800kV特高壓直流線路工程中的試驗(yàn)研究結(jié)論,以鐘罩型絕緣子表面積污作為直流鹽密,三傘型絕緣子表面積污為鐘罩型絕緣子表面積污的2.3,玻璃絕緣子的表面積污與鐘罩型絕緣子的表面積污相同，V型絕緣子串的長期積污取I型串的3、4，溪洛渡,浙西.800kV直流線路工程推薦的絕緣子串片數(shù)見表44.表44,溪洛渡，浙西,800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù)配置,懸垂V串和耐張串。中國電科院在高海拔地區(qū)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)和研究，在、800kV直流架空線路絕緣子選擇和桿塔塔頭空氣間隙沖擊放電特性試驗(yàn)研究的最終報(bào)告中 對(duì)線路盤形絕緣子片數(shù)的海拔修正提出以下公式。式中。k1、海拔修正系數(shù)。參考值見表45,n0、0m海拔的絕緣子片數(shù).nH,海拔Hm高度的絕緣子片數(shù) 表45、k1的參考值7 0、7.風(fēng)偏后導(dǎo)線對(duì)桿塔構(gòu)件的空氣間隙，要分別滿足工作電壓。操作過電壓及雷電過電壓的要求 1 工作電壓空氣間隙 根據(jù)中國電力科學(xué)研究院試驗(yàn)結(jié)果.分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙在直流正極性電壓作用下的放電特性見圖5 將試驗(yàn)結(jié)果與棒、板間隙和棒，棒間隙的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較的結(jié)果表明,在正極性直流電壓下.放電電壓與間隙距離呈線性關(guān)系.并且與棒。棒,棒.板的試驗(yàn)結(jié)果很接近、在負(fù)極性直流電壓下，電極形狀對(duì)放電電壓有一定的影響,分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙的放電特性更接近棒,板的情況,可見直流電壓要求的空氣間隙距離遠(yuǎn)小于沖擊電壓要求的間隙距離。在桿塔間隙距離的設(shè)計(jì)中可不予考慮。圖5 分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙的正極性直流放電特性、參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則,DL、T，436。2005中的公式 導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的直流50、放電電壓應(yīng)符合公式10的要求。式中 Ue 額定運(yùn)行電壓、kV。K1,K2,直流電壓下間隙放電電壓的空氣密度。濕度校正系數(shù) K3、安全系數(shù)。1 15。σN?？諝忾g隙直流放電電壓的變異系數(shù)、0、9、如果最高運(yùn)行電壓取816kV,安全系數(shù)取1。15，空氣間隙直流放電電壓的變異系數(shù)取0.9、則當(dāng)導(dǎo)線對(duì)桿塔的凈空距離為2.1m時(shí)，即可滿足,800kV直流電壓對(duì)空氣間隙的要求。2。操作過電壓空氣間隙,直流線路的操作過電壓 其產(chǎn)生機(jī)理及出現(xiàn)的頻度、與交流系統(tǒng)有一定的不同.主要波形為直流分量之上疊加一沖擊波，當(dāng)然交流操作波形更復(fù)雜.雖千差萬別。IEC的統(tǒng)一試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作波為250。2500μs.目前尚無直流操作波形的規(guī)定。試驗(yàn)也不多，國際上多引用瑞典試驗(yàn)數(shù)據(jù)。盡管很不完善、它的試驗(yàn)波形為120，4000μs 疊加在直流分量之上。對(duì)于棒板間隙。直流分量的疊加影響甚大 其閃絡(luò)電壓可提高10，少量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明.對(duì)于導(dǎo)線，塔身間隙,直流分量的疊加影響甚微，參見圖6,圖6上部曲線為棒。棒間隙,下部曲線為棒，板間隙,中間部分為直流電壓疊加操作沖擊電壓試驗(yàn)數(shù)據(jù).擬和曲線為美國BPA后期采用。與交流操作波間隙因數(shù)K.1.28非常接近 美國高壓部門一直未作直流操作波空氣間隙放電試驗(yàn) 早期的太平洋聯(lián)絡(luò)線是按照等效交流放電特性決定的 400kV直流線路指1，7倍過電壓。30。風(fēng)偏、間隙取2，35m 圖6 瑞典導(dǎo)線,塔身間隔放電特性，中國電科院在。800kV直流V型絕緣子串桿塔塔頭空氣間隙操作沖擊放電特性試驗(yàn)中、通過對(duì)V型串塔頭空氣間隙進(jìn)行的正極性50，操作沖擊放電特性試驗(yàn) 獲得了直流線路桿塔V型串空氣間隙距離與正極性50、操作沖擊放電電壓的特性曲線.如圖7所示。作為對(duì)比，圖8還給出了電科院20世紀(jì)80年代開展的、500kV直流線路塔頭空氣間隙的50、正操作沖擊放電電壓試驗(yàn)的特性曲線、參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則.DL.T。436，2005的公式,直流桿塔空氣間隙的正極性50,操作沖擊放電電壓要符合公式11的要求、圖7，800kV直流線路桿塔空氣間隙操作沖擊放電特性圖8、空氣間隙操作沖擊放電特性比較、式中。Um 系統(tǒng)最高電壓，kV.K 1,K。2 操作沖擊電壓下間隙放電電壓的空氣密度.濕度校正系數(shù).K 3 操作過電壓倍數(shù) σs.空氣間隙在操作電壓下放電電壓的變異系數(shù).根據(jù)，高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則，DL,T 436,2005 操作沖擊對(duì)σs取5。另外大電網(wǎng)會(huì)議于2002年出版的。HVDC CONVERTER、STATIONS.FOR,VOLTAGES。ABOVE，600kV、報(bào)告中對(duì)于操作的σs取6。根據(jù)中國電科院系統(tǒng)所關(guān)于錦屏、蘇南、800kV直流線路內(nèi)過電壓研究報(bào)告.如果不考慮直流線路逆變側(cè)不投旁通對(duì)緊急停運(yùn)時(shí)的故障形式，則直流線路沿線最大暫態(tài)過電壓出現(xiàn)在0.1p.u,功率下線路中點(diǎn)故障時(shí)非故障極線路中點(diǎn).過電壓值為1308kV。計(jì)算得到正極性50,操作沖擊放電電壓為1486kV 對(duì)應(yīng)0m的操作沖擊間隙距離為5,1m。近年來,中國電力科學(xué)研究院在北京、海拔55m、寶雞、海拔900m 和青海硝灣.海拔2200m、進(jìn)行了大量V串塔頭空氣間隙的50、操作沖擊放電特性試驗(yàn)，根據(jù)這些最新的試驗(yàn)結(jié)果.采用插值法得到0m 500m,1000m、1500m和2000m的50.操作沖擊放電特性曲線見圖9、圖9。800kV不同海拔高度空氣間隙放電特性試驗(yàn)曲線,在溪洛渡,浙西.800kV直流線路中、絕緣子串風(fēng)偏后導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的正極性50。操作沖擊放電電壓U50,采用下式計(jì)算,其中最高運(yùn)行電壓Um為816kV，操作過電壓倍數(shù)K,3取1 60 空氣間隙在操作沖擊電壓下放電電壓的變異系數(shù)σs取5。計(jì)算得到正極性50，操作沖擊放電電壓為1536kV、根據(jù)圖9的曲線 得到在0m海拔下所需要的操作間隙為4 5m,如果采用雙節(jié)復(fù)合絕緣子串 操作過電壓間隙值需根據(jù)真型塔試驗(yàn)結(jié)果確定、3,雷電過電壓要求的空氣間隙 在雷電過電壓情況下，其空氣間隙的正極性雷電沖擊放電電壓要與絕緣子串的50，雷電沖擊放電電壓相匹配 不必按絕緣子串的50,雷電沖擊放電電壓的100.確定間隙，只需按絕緣子串的50,雷電沖擊放電電壓的80.確定間隙，間隙按0級(jí)污穢要求的絕緣長度配合 或雷電過電壓間隙不予規(guī)定 即按下式進(jìn)行配合。U。50。80,U50，13，式中 U50 絕緣子串的50.雷電沖擊放電電壓，kV、其數(shù)值可根據(jù)絕緣子串的雷電沖擊試驗(yàn)獲得或由絕緣長度求得 對(duì)于直流線路.我國電力科學(xué)研究院曾在500kV塔頭上進(jìn)行了直流疊加雷電沖擊波的絕緣子串閃絡(luò)試驗(yàn)，其復(fù)合閃絡(luò)電壓。Vi、Vdc、見表46 表46,絕緣子串的雷電波閃絡(luò)電壓、kV、從表46可知.復(fù)合閃絡(luò)電壓與單獨(dú)雷電沖擊基本一致，因此、可以用單獨(dú)施加雷電波時(shí).如交流線路、的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行防雷計(jì)算、目前規(guī)范中沒有提出直流線路的雷電過電壓的間隙要求.由于直流線路串長大于交流線路、如按交流配合比選擇大氣過電壓下的間隙值則明顯偏大 而按操作過電壓間隙值進(jìn)行防雷計(jì)算、比較合理.較為合適的特高壓直流線路的防雷計(jì)算新方法,科研單位正在進(jìn)行研究,對(duì)于高壓直流線路而言 雷擊跳閘主要是由繞擊引起的。直流換流閥在直流線路遭受電擊時(shí)，換流閥很快動(dòng)作 由換流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為逆變狀態(tài).對(duì)線路進(jìn)行抽能和去空氣游離電子作用.然后重新啟動(dòng),時(shí)間極短 全過程不超過100ms.基本不影響線路連續(xù)運(yùn)行.塔頭間隙設(shè)計(jì)時(shí)目前一般暫不考慮雷電過電壓影響.4.前蘇聯(lián)的研究表明。導(dǎo)線距橫擔(dān)、導(dǎo)線距塔身的距離不同空氣間隙的電氣特性也不同，放電電壓與對(duì)應(yīng)導(dǎo)線位置的塔身寬B之間.可由下式確定，U.50。B。U50,1、1、03.0，03B、14、式中。U50。1.塔身寬B為1m時(shí)的放電電壓.B的取值范圍為0,02m、5m，根據(jù)電科院所做復(fù)合絕緣子試驗(yàn)情況，在兩支復(fù)合絕緣子串聯(lián)使用時(shí) 兩復(fù)合絕緣子間的聯(lián)結(jié)金具上發(fā)生跳弧現(xiàn)象。因此復(fù)合絕緣子是否可以串聯(lián)使用要進(jìn)一步試驗(yàn) 在工程設(shè)計(jì)中宜采用單支復(fù)合絕緣子，電科院采用不同絕緣子串型式的，800kV直線塔空氣間隙沖擊50.擊穿電壓試驗(yàn)結(jié)果見表47 表47,800kV直線塔空氣間隙沖擊50 擊穿電壓試驗(yàn)結(jié)果,由表47可以看出,由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串，由于受中間均壓環(huán)的影響,導(dǎo)線對(duì)鐵塔50。操作沖擊耐受電壓最低,其次為玻璃絕緣子及整支復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串.經(jīng)折算,在操作沖擊電壓下，由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子及玻璃絕緣子組成的V型絕緣子串所需的空氣間隙、分別比由整支復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串多0 2m。0，8m 對(duì)于工作電壓，由于其放電間隙距離相對(duì)于絕緣子串長要小很多 因此 在工作電壓下由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串、電氣間隙距離僅做適當(dāng)調(diào)整、綜合云南,廣東 800kV特高壓直流線路.向家壩、上海、錦屏。蘇南以及溪洛渡，浙西，哈密.鄭州。800kV特高壓直流線路的帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙值具體見表48、表48.帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙。m.對(duì)于帶電作業(yè)要求的空氣間隙 在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則，GB。T、18037中,規(guī)定可以接受的危險(xiǎn)率水平為1,0 10.5.檢修人員停留在線路上進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí),系統(tǒng)不可能發(fā)生合閘空載線路操作.并需退出重合閘,而單極接地分閘過電壓是確定帶電作業(yè)安全距離時(shí)要考慮的過電壓.以往超高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)需要帶電作業(yè)的桿塔，要考慮帶電作業(yè)所需的安全空氣間隙距離，由于帶電作業(yè)的方式是靈活多樣的.根據(jù)多年的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 在一般情況下不會(huì)也不宜因考慮帶電作業(yè)而增大塔頭尺寸。不過,在設(shè)計(jì)中要盡可能從塔頭結(jié)構(gòu)及構(gòu)件布置上為帶電作業(yè)創(chuàng)造方便條件,800kV線路帶電檢修研究已有中國電力科學(xué)研究院通過試驗(yàn)得到相關(guān)成果，根據(jù)分析和試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算出滿足帶電作業(yè)危險(xiǎn)率小于1.10、5的最小安全距離如表49所示、表49、800kV直流線路塔頭空氣間隙,m 初步建議我國.800kV直流輸電工程帶電作業(yè)最小間隙取值不宜小于6。9m、采用雙節(jié)復(fù)合絕緣子串的帶電作業(yè)間隙值需根據(jù)真型塔試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)增加、7，0，8,在高海拔地區(qū).直流線路帶電部分對(duì)桿塔構(gòu)件空氣間隙放電電壓要進(jìn)行修正。用0m海拔的50、放電電壓乘以相應(yīng)海拔高度下的空氣放電電壓海拔修正系數(shù)Ka就可以得到海拔為H時(shí)的50.放電電壓,條文中規(guī)定的海拔修正公式適用于2000m及以下地區(qū)，當(dāng)海拔高度超過2000m時(shí),宜通過試驗(yàn)研究確定、也可按照該公式進(jìn)行修正。7。0 9 本條根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),110kV 750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范。GB、50545,2010條文制定.7 0,10 隨著線路額定電壓的提高.線路絕緣水平不斷提高 雷電反擊跳閘的概率愈來愈小。我國雷電定向定位儀記錄的數(shù)據(jù)表明。我國500kV線路雷擊跳閘的主要原因是繞擊跳閘 前蘇聯(lián)特高壓線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也表明、雷擊跳閘是1000kV線路跳閘的主要原因,在1985年至1994年10年期間、特高壓線路雷擊跳閘高達(dá)16次 占其總跳閘次數(shù)的84，而雷擊跳閘的原因是雷繞擊導(dǎo)線,經(jīng)分析,前蘇聯(lián)特高壓線路的地線保護(hù)角過大是，大于20、造成了雷電繞擊率過高的主要原因。日本特高壓線路和其500kV線路一樣。均采用負(fù)的地線保護(hù)角.雷電繞擊率較低,如采用兩根地線.采用負(fù)保護(hù)角，則理論計(jì)算繞擊事故率極低、其次就是降低工頻接地電阻，提高反擊時(shí)的耐雷水平.電科院 清華大學(xué)根據(jù)向家壩 上海 800kV特高壓直流輸電工程塔型尺寸和間隙 計(jì)算。800kV反擊耐雷水平如表50.表51.表50。800kV直流線路反擊雷電性能的計(jì)算.電科院計(jì)算。表51,800kV直流線路反擊雷電性能的計(jì)算,清華大學(xué)計(jì)算。從以上兩個(gè)表中可以看出，800kV直流線路反擊耐雷水平明顯高于交流500kV線路桿塔接地電阻在10Ω，15Ω范圍時(shí)的反擊耐雷水平177kA,125kA、根據(jù)國網(wǎng)電科院研究結(jié)果 一般檔距的檔距中央 導(dǎo)線與地線的距離可按下式校驗(yàn)。氣溫15、無風(fēng)、S 0.015L,Um,500，2，15，式中。S、導(dǎo)線與地線間的距離。m。L，檔距。m，Um,系統(tǒng)最高電壓、kV、7。0。12,7.0、13，這兩條都根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、110kV,750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范、GB。50545 2010條文制訂