輸電線路絕緣配合設計方法探討

孫秀麗，楊 超

(特變電工沈陽電力勘測設計有限公司，沈陽 110025)

輸電線路絕緣配合設計方法探討

孫秀麗，楊 超

(特變電工沈陽電力勘測設計有限公司，沈陽 110025)

在增強線路防雷水平方面，輸電線路的絕緣體配合不斷顯示了它的重要性，輸電線路的絕緣問題和與之對應的絕緣配合,直接影響到機器設備的安全以及系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。要研究出絕緣配合設計的方法，應該通過介紹絕緣體的設計原則，分析絕緣配合的設計步驟，再從爬電的距離、電氣間隙和固體絕緣三方面進行探討。分析輸電線路配合設計的方法，對輸電線路安全有效的運轉(zhuǎn)起著重要的促進作用。

絕緣配合；流程步驟；空氣間隙；爬電距離

絕緣體對于輸電線路和輸電設備，能夠既經(jīng)濟又有效的提高其防雷水平。在絕緣配合過程中，要對輸電線路的防雷水平進行評測預估，可從以下幾個方面考慮：一是在采取防雷過程中產(chǎn)生的費用，二是在防雷設備日常維護中產(chǎn)生的費用，三是在設備絕緣破壞時所承擔的損失。為了盡可能的減少這些花費，應該選擇絕緣體水平的方式。電力系統(tǒng)中，各種各樣的機器設備會隨著電壓耐受的程度而在絕緣水平上產(chǎn)生不同差異。在電網(wǎng)輸電線路中，要對各種設備的絕緣水平展開檢測評定。在操作過程中，利用耐壓實驗進行操作，利用lmin工作頻率的方式進行評定，評定結(jié)果出來后就能知道該設備檢測的絕緣性能。機器設備的實施和其產(chǎn)生的維護費用，需要輸電線路絕緣配合的設計，能對絕緣故障所出現(xiàn)的損失進行虧損彌補，使其大大減少支出費用。所以，研究探討輸電線路絕緣配合的設計方法，不僅有利于提高線路的防雷水平，對經(jīng)濟發(fā)展也有著非常重要的促進作用。

1 絕緣配合的設計原則

在操作輸電線路的絕緣水平中，不僅要考慮到機器設備的防雷能力，還要考慮到機器設備的防污能力。在輸電線路的防雷水平方面，根據(jù)電網(wǎng)輸電線路規(guī)程的相關規(guī)定，耐雷能力的最高要求必須大于或等于常規(guī)線路，同時，還要控制好由于雷擊跳閘而出現(xiàn)的概率問題。在電網(wǎng)輸電線路和耐雷水平之間，其規(guī)定有以下兩方面：第一，中平原地區(qū)的輸電線路，電壓等級在220 kV時 ，它的耐雷水平保持在110～76 KA數(shù)值的范圍中，如果要判定遭受雷擊導致跳閘的情況是否發(fā)生，其概率標準應該是0.25次/(km·a)，以0.315次/(km·a)作為它的最優(yōu)值。第二，以中平原地區(qū)的輸電線路的狀況來看，電壓等級在110 kV時，它的耐雷水平保持在41～63 KA數(shù)值的范圍，如果要判定遭受雷擊導致跳閘的情況是否發(fā)生，其概率標準應該是0.83次/(km·a)，以0.525次/(km·a)作為它的最優(yōu)值。

因此，如果要更好的完成對設備絕緣體的設計，要注意耐雷水平和遭受雷擊的跳閘概率這兩大方面，利用同塔回線的配合來達到目的。

2 絕緣配合的流程步驟

在進行電網(wǎng)輸電線的絕緣配合中，應當以絕緣配合的設計原則為依據(jù)。以下是設計流程的四大步驟：第一，為了找到計算參數(shù)，應該查找和分析已經(jīng)存在的線路，物理性質(zhì)的參數(shù)和當?shù)氐沫h(huán)境參數(shù)都屬于計算機參數(shù)。第二，由于輸電線路參數(shù)不一樣，需要進行路段劃分。只采用一種絕緣配合的設計方法是不可行的，必須具體劃分，在輸電線路參數(shù)不一樣的基礎上，路段不一樣，選擇絕緣的方式也不同。但是，如果劃分過多也會減少使用方案的次數(shù)，所以，并不是劃分的越多就越有利。第三，第一次設置線路的絕緣水平要符合耐雷和防污的要求。線路的絕緣水平有兩種：一是高壓線路的絕緣水平，二是低壓線路的絕緣水平。一般情況下，都是先確定低壓線路的絕緣水平，再根據(jù)不斷遞加的方法來達到高壓線路絕緣水平的要求。第四，安裝避雷針。設置避雷線的保護角，詳細操作如下：第一次設置時一定要參考規(guī)程的規(guī)定數(shù)值；確定保護角是否正確，用遞減的方式來確定；設置側(cè)向避雷針時，最外邊的側(cè)導線的橫端就是其位置，這樣做能夠提高防雷擊的功能。

3 設計輸電線路的絕緣配合

絕緣配合設計受環(huán)境因素影響作用很大。在絕緣配合中如何選擇空氣間隙、怎樣設置爬電距離、如何設計固體絕緣的結(jié)構(gòu)，這三方面需要分析和探究。其中，要確保不用放電的最小間隙，就要做好絕緣配合中電氣間隙的選擇，它比其他的間隙值都要?。灰氩话l(fā)生絕緣材料表面出現(xiàn)爬電的最小距離，就要提前設置好距離；要想確保一定的絕緣性能，就要認真做好絕緣材料的設計，為了保障不被擊穿，一定要認真檢查材料的穿透距離。

3.1 選擇絕緣配合的電氣間隙

第一，在輸電線路運行過程中會存在超電壓狀況，因為電氣間隙兩側(cè)的電壓會隨著電壓的輸出瞬間變大，這時候如果間隙不夠大，就容易導致電流擊穿；第二，當輸電線路已經(jīng)嚴重超出最大值時，如果間隙沒有預期的大，就會輕而易舉被擊穿。雖然相關規(guī)定給出了相對應的推薦值，但是，要具體問題具體分析，不能盲目跟定。例如，受海拔高度的影響，輸電線路的電場不穩(wěn)定，數(shù)值也會隨之變化。

3.2 設置絕緣配合中的爬電距離

在系統(tǒng)運行中，如果出現(xiàn)很多的污染物，為了防止被擊穿，應該設置好輸電線路的爬電距離。根據(jù)工作電壓的數(shù)據(jù)來確定其爬電距離的大小，不用考慮突然超出的電壓，因為不會受其影響。與此同時，還要具體問題具體分析，要考慮到周邊環(huán)境污染以及絕緣材料的構(gòu)成，這些因素都能對其造成影響。

3.3 設計絕緣配合中固體絕緣的結(jié)構(gòu)

基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣都是絕緣設計的一種。在使用過程中，會受到輸電線路自身和環(huán)境因素兩方面的影響。例如，如果輸電線路產(chǎn)生了很高的熱量，就會縮短絕緣的使用壽命。

4 結(jié)語

絕緣配合在輸電線路中起著非常重要的作用，它能夠影響輸電線路的穩(wěn)定性以及機器設備的安全，它所帶來的效果相當顯著，而且又非常經(jīng)濟實用。通過以上分析和研究出的關于輸電線路絕緣配合的設計方法，收獲頗多，因此得出以下結(jié)論：在設備絕緣設計中不能缺少耐雷水平和遭受雷擊的跳閘概率；探析查找路線、劃分路段、初涉絕緣水平、安裝避雷針是絕緣配合的流程步驟；絕緣配合設計的方法從電氣間隙、爬電距離、固體絕緣這三大方面進行探究。以上研究及結(jié)論都對輸電線路的日后發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義。

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Discussionondesignmethodoftransmissionlineinsulationcoordination

SUN Xiu-li, YANG Chao

(TBEA Shenyang Electric Power Survey and Design Co. Ltd., Shenyang 110025, China)

In the aspect of enhancing the line lightning protection level, the insulation coordination of transmission line constantly shows its importance. The insulation of transmission line and its corresponding insulation coordination directly affect the safety of machinery and equipment as well as the stability of the system. To study the design method of insulation coordination, the design principles of insulation should be introduced, the design steps of insulation coordination should be analyzed, and the distance, clearance and solid insulation should be discussed. To analyze the design method of transmission line plays an important role in promoting the safe and effective operation of transmission line.

Insulation coordination; Process steps; Air gap; Creepage distance

TM7

B

1674-8646(2017)24-0092-02

2017-10-25

孫秀麗(1984-)，女，本科。