±800kv普侨直流输电线路外绝缘分析

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1、±800kV普侨直流输电线路外绝缘分析　　摘要：文章首先分析了可能会影响特高压输电线路外绝缘的因素，发现高海拔、污秽、冰雪覆盖以及酸雨酸雾都可能会影响直流输电线路的外绝缘性能，并在考虑湿污条件对直流输电线路的影响的前提下，结合了国内外直流输电线路绝缘运行经验以及相关试验的结果，提出了进一步优化直流输电线路外绝缘的方案。　　关键词：普侨直流输电线路；外绝缘；绝缘性能；污秽；酸雨酸雾；冰雪覆盖文献标识码：A　　中图分类号：TM84文章编号：1009-2374（2016）28-0059-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.030　　普侨直流输电工程

2、全长共1314公里，西起云南省普洱，东至广东省江门，工程的输电量可达500万kW。普侨±800kV直流输电工程的投入运行解决了广东省等地高峰期用电紧张的问题，合理优化了电力资源配置问题。±800kV直流输电的优点包括能够输电容量大，输送电力可高达6GW；输电距离远，可输送2500km；功率损耗低，无感抗和容抗，相比交流输电电晕损耗更小；输送能力是±500kV直流输电线路的2倍以上，是500kV交流输电线路的5倍以上。直流输电的特高压长距离低损耗输电能够实现资源配置及社会经济效益优化，因此我国已规划建设多条±800kV特高压直流输电线路。7　　然而直流输电线路的外绝缘问题关系着输电线路的

3、安全运行，是直流输电工程设计的重要环节，只有保障直流输电线路的外绝缘才能有效减少线路在运行过程中发生事故的概率。虽然±800kV普侨直流输电线路已经投入使用，但是国内对于±800kV直流输电工程建设和运行经验仍然不足，对于±800kV直流输电线路的外绝缘设计仍不够成熟，因此需广泛借鉴国内外±450～±600kV的直流输电线路的外绝缘设计经验以及相关的试验数据。　　空气间隙以及绝缘子串的电气强度的设计有利于线路承受工作电压、雷电过电压以及操作过电压，是保证线路绝缘性的关键。特高压输电线路的空气间隙设计特别要考虑操作过电压的问题，因为空气间隙相对于过高的操作过电压经常处于饱和的状态。而线路

4、绝缘子串的电气强度则是由绝缘子的型号选择、绝缘子串长度以及布置方式决定的，其中绝缘子串的长度由其耐污设计决定。当前直流输电线路中主要采用的绝缘子材质为瓷质、钢化玻璃以及合成材料，瓷绝缘子和玻璃绝缘子应用比较广泛，而合成绝缘子之前由于使用寿命短应用不普及，后来由于其防污能力较强，逐渐在特高压输电线路中应用。　　1影响±800kV普侨直流输电线路绝缘性能的因素　　由于连接云南普洱和广东江门的普侨直流输电线路长达1314m，且所经过的地区多为山地，因此该直流输电线路的绝缘性能受到高海拔、污秽、冰雪覆盖以及酸雨酸雾的影响。相较于交流输电线路，直流输电线路受到高海拔、污秽、冰雪覆盖以及酸雨酸雾的

5、影响更大。　　1.1污秽对±800kV普侨直流输电线路绝缘性能的影响　　在进行±7800kV普侨特高直流输电线路的外绝缘设计时，绝缘子的电气特性是一个重要因素，而绝缘子的电气特性是由依据污秽条件设计的绝缘子所决定的。在我国污染问题不断加重的背景下，经常发生绝缘子污闪的事故。与交流输电线路相比，直流输电线路由于恒定电场力的吸附作用导致绝缘子表面污秽附着程度更高，直流绝缘子在其他条件不变的情况下表面的积污量是交流绝缘子的1～1.5倍。然而直流电弧的稳定燃烧以及电流不过零问题，使其污闪电压在相同污秽条件下低于交流。与此同时，直流绝缘子的稳定的直流电弧易导致飘弧，使其爬电距离利用率降低。　　绝

6、缘子的污闪电压由多种因素共同决定，影响绝缘子的污闪电压的主要因素有绝缘子的结构形状和绝缘子的污秽程度。绝缘子的结构形状对污闪电压的影响用量化的常数表示，而绝缘子的污秽程度则一般用等值附盐密度来表示。而有研究表明，等值附盐密度对污闪电压的影响程度并不是一成不变的，等值附盐密度对污闪电压的影响程度会受到电压类型、海拔高度以及绝缘子型式等因素的影响而发生改变。　　绝缘子表面的污秽还可分为可溶部分和不可溶部分。不可溶部分的污秽的增加会导致绝缘子的闪络电压下降，因此我们不能忽视不可溶部分污秽对绝缘子污闪特性的影响。影响污闪电压的主要因素有绝缘子的结构形状，而不可溶污秽部分对绝缘子污闪特性的影响程

7、度主要由绝缘子的材质决定。　　综上，影响±7800kV特高直流输电线路外绝缘污秽程度以及确定外绝缘爬电距离的关键因素为绝缘子串的等值附盐密度的平均值，但绝大多数绝缘子表面由于风雨的作用其表面的积污是不均匀的，通常下表面污秽程度比上表面重，下表面的积污量可为上表面的5～20倍，这将使绝缘子的污耐受电压大大提高。另外，绝缘子串上的不均匀的电场分布不仅可能导致同一绝缘子积污不均匀，还会导致各绝缘子的积污程度存在差异，一般绝缘子串两端的绝缘子积污较严重