特高壓直流輸電線路絕緣配置與性能分析.pdf

1、對于特高壓直流輸電線路來說，絕緣配置對于其運行水平及輸電容量有極大的影響。由于電壓等級非常高、輸送容量特別大、輸電距離特別長等特點，一旦特高壓直流輸電線路的絕緣發(fā)生故障，將會帶來嚴重的經濟損失以及強烈的系統(tǒng)不穩(wěn)定性。此外，由于高壓直流輸電會產生“靜電吸附效應”，因此絕緣子表面積污比較嚴重，同時直流絕緣子表面污閃特性與交流的有很大區(qū)別，以上因素導致高壓直流線路的污閃現象比較嚴重，污閃放電事故與交流同電壓等級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，對于建設堅強智能電網、提高系統(tǒng)運行水平具有至關重要的作用。
　　本文結合我國實際運行及目前在建的數條±800kV特高壓直流輸電線路所經地區(qū)的氣候及污濕特點，通過參考和借鑒其在絕緣方面的設計和配置情況，主要從以下幾個方面考慮，對±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計意見:
　　(1)通過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方面對

3、塔頭空氣間隙的影響，考慮風偏、海拔等因素的作用，結合相應試驗，來設計確定塔頭空氣間隙的絕緣配置。通過各種試驗研究，結合已投運高壓、超高壓線路的長期運行經驗情況，可知工作電壓與雷電沖擊電壓對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鍵性因素，而操作沖擊電壓與線路運行電壓等級直接相關，是決定塔頭絕緣配置設計的關鍵性因素。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、據標準氣象條件下進行海拔校正。而采用不同絕緣子串型時，塔頭空氣擊穿通道不同，且風偏作用下與塔頭的距離不同，同樣是塔頭窄氣絕緣設計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偏影響下塔頭空氣間隙的大小成為了設計塔頭的重要設計根據，上述設計對于±800kV特高壓輸電線路的安全運行與維護具有重要意義，同時對于合理控制造價也十分具有參考價值。
　　(2)通過分析復合、瓷、玻璃絕緣子各自不同的性能與特點，對特高壓直流輸電

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，懸垂串可根據地區(qū)污穢程度，合理選擇復合絕緣子或玻璃絕緣子;對于重冰區(qū)，因復合絕緣子的絕緣性能下降比較嚴重，一般選擇瓷絕緣子或玻璃絕緣子;對于高海拔地區(qū)，懸垂串一般也采用復合絕緣子，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，對絕緣子強度選擇情況進行說明。同時以爬電比距法、耐污受法、按±500kV絕緣水平外推法對±800kV特高

6、壓直流輸電線路的絕緣子串長（片數）選擇進行說明。充分考慮特高壓直流輸電線路長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，途徑地形環(huán)境復雜，沿線海拔存在較大差異，在確定絕緣子串長時充分考慮海拔高度對串長的影響，并加以修正完善。
　　(4)在華北、華東（主要以山東地理境內為主）電網污區(qū)劃分的基礎上，對山西晉北-江蘇南京工程沿線自然地理與氣候特征，各