某500kv送电线路绝缘配合和绝缘子选型探究

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1、某500kV送电线路绝缘配合和绝缘子选型探究　　摘要：绝缘子是线路主要元件之一，应具有良好的电气性能和足够的机械强度。正确选择导线绝缘子型号对保证线路在各种情况下安全运行十分重要。通过比较几种不同绝缘子的机械性能、技术性能等，论证500kV纵江至横沥送电线路合理的绝缘配置。关键词：绝缘子；机械强度；绝缘配置500kV纵江至横沥新建段线路总长约2×27km，其中同塔双回段长约23km，500/220kV混压四回段长约4km，每相导线截面为4×720mm2。500kV横东线改接入纵江站后形成500kV纵江至横沥送电线路。该线

2、路建成后将成为东莞东南部电网的重要送电通道。因此，正确的导线绝缘配合和绝缘子选型是确保线路安全运行的重要因素。一、绝缘配合分析超高压架空送电线路外绝缘水平主要取决于架空送电线路的工频电压、操作过电压和雷电过电压。对送电线路而言，绝缘子串长的确定是塔头尺寸确定及塔头结构设计的基础，直接影响线路工程的造价和运行可靠性。[1，2]8绝缘子串长根据污秽等级确定。经现场调查，沿线的污染源主要来自城镇生活和工业污染、零星砖窑、采石场等。[3]参照2010版《广东省电力系统污区分布图册》，本线路全段属c级污区。考虑到沿线城镇经济发展迅

3、速，建设项目较多，远期沿线增加污秽源不可预计，本线路全线按d级污区进行绝缘配置。二、绝缘子选型绝缘子选型分为绝缘子型式选择和绝缘子片数选择。1.绝缘子型式对比（1）盘形悬式瓷质绝缘子。盘形悬式瓷质绝缘子是使用最早的绝缘子，目前仍然广泛使用。但其出现零值时在外观上不能被发觉。对于瓷质绝缘子的零值率，不同厂家的产品差异较大，据统计国产悬式瓷质绝缘子年老化率总体水平约为万分之二。（2）盘形悬式钢化玻璃绝缘子。其特性上有较明显的优点：一是出现绝缘零值时会自破。玻璃绝缘子一旦出现缺陷失去绝缘性能就会自动炸碎，而钢帽和球头却不会破坏

4、，仍能保持60%以上的机械强度，不易掉线，伞盘脱落后很易发现而得到及时更换。二是不易老化。试验证明玻璃绝缘子串比同类型同片数的瓷质绝缘子串击穿电压要高10%，而且头部不击穿，只是伞盘被击穿（而瓷质绝缘子则是头部击穿）。但一些玻璃绝缘子的自爆率远没有达到厂家提出的万分之二的承诺值。8（3）复合绝缘子。特点如下：体积小，重量轻，其重量仅为同等级瓷或玻璃绝缘串重量的10%～13%；机械强度高；硅橡胶伞裙有良好的憎水性和憎水迁移性，耐污电压高，抗污闪性能强，不需清扫；[4]复合绝缘子内外绝缘的选材基本相同，通常不会发生零值击穿，

5、不用检零；价格低，仅为瓷或玻璃绝缘子的60%～80%。但复合绝缘子是由机绝缘材料制成，必然存在老化问题，且目前尚无可靠的检测手段。国外复合绝缘子的最长运行经验已有20年，普遍认为复合绝缘子的使用寿命可达20～30年。因此，在复合绝缘子运行一段时间后（约10～15年）要加强对复合绝缘子的监测，一旦出现老化，则应及时进行更换。运行经验表明，复合绝缘子在连续小雨的气候条件下有暂时丧失憎水性、抗污闪性能降低的特点，因此在选择复合绝缘子爬距时还要充分考虑到各种气候条件的影响。（4）长棒形瓷绝缘子。长棒形瓷绝缘子近20年来在德国、美

6、国和日本等西方国家得到了越来越多的使用，国内目前也已开始生产。[5，6]由于长棒形瓷绝缘子串不存在数十个钢脚、钢帽连接点，其绝缘体比悬式绝缘子串更易遭到工频大电弧灼伤开裂或局部脱落，因此需在单元件上、下处安装招弧角，使电弧飘离而保护绝缘体。而安装招弧角使长棒形瓷绝缘子串的绝缘长度比同样串长的悬式绝缘子串短，造成耐雷电冲击性能变差。另外，长棒形瓷绝缘子串的价格较盘形悬式绝缘子串高，对于500kV线路约高30～50%。8（5）各型绝缘子串在广东省的运行经验。上述各型绝缘子中，除长棒形瓷绝缘子外，盘形悬式瓷质绝缘子、盘形悬式钢

7、化玻璃绝缘子和复合绝缘子在广东省皆有大量采用。据广东省电力试验研究所统计，广东省自1995年～2003年发生绝缘子永久故障（掉串或失去绝缘性能）83次，详见表1。绝缘子永久故障87%是瓷绝缘子掉串或失去绝缘性能引起，玻璃绝缘子掉串和失去绝缘性能占全部永久故障的3.6%，复合绝缘子掉串和失去绝缘性能占全部永久故障的9.64%。从安全性来说，玻璃绝缘子掉串的概率最低，瓷绝缘子串最高。在瓷绝缘子串的72次永久故障中，其中掉串70次，失去绝缘性能（整串击碎）2次；而70次掉串故障中，雷击和污闪引起掉串62次（占88.6%），其他

8、原因如钢脚锈蚀、水泥与铁帽脚沾接不良等机械连接问题引起掉串8次。未加装引弧装置的瓷绝缘子掉串概率主要决定于老化率。据据统计分析，若采用盘形悬式瓷质绝缘子，应选择年老化率小于十万分一的优质产品。[7]8（6）绝缘子材质选择结论。瓷质、玻璃、复合绝缘子和长棒形瓷绝缘子各有其优缺点。钢化玻璃绝缘子有优良的介电性能、良好的抗