高海拔紧凑型500kv带电作业试验研究

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1、高海拔紧凑型500kV带电作业试验研究摘要：在对云南电网紧凑型500kV交流超高压输电线路过电压计算分析的基础上，通过试验确定了过电压水平最高的情况下，带电作业最小组合间隙及绝缘工具的最小有效绝缘长度。研究结果可为带电作业提供技术依据。关键词：紧凑型；500kV输电线路；带电作业；组合间隙；绝缘工具0引言2011年8月云南电网公司带电作业中心针对云南电网现有高海拔（2800m及以下）紧凑型500kV线路的塔型、导线布置、绝缘子串组装型式等内容，结合带电作业特点，在南方电网公司昆明特高压基地的户外试验场（海拔高度2100m），通过真型塔试验，对带

2、电作业过程中的操作过电压、安全距离和绝缘工具进行试验研究。研究结果为补充完善现有带电作业规程、导则提供技术支持，解决安全开展带电作业工作中存在的重大技术问题。1操作过电压计算线路上过电压水平及其概率密度是确定带电作业最小安全距离的决定因素。按带电作业安全工作规程规定，在中性点有效接地系统中应停用重合闸，所以带电作业时不考虑合闸空载线路及单相重合闸过电压[6]。可能遇到的过电压有：作业中的线路突然接地引起的单相接地故障过电压和单相故障清除过电压。由于紧凑型线路相间距离较近，发生两相短路不接地故障的可能性是存在的，在确定带电作业安全距离时应予以考虑

3、[2]。根据云南电网公司规划室提供的资料，将各条500kV紧凑型输电线路分别用一个典型的双电源输电系统的等效电路建模，通过PSCAD/EMTDC仿真计算，得到每条线路的相-地、相-相最大过电压值。取所有线路中过电压最高值作为后续计算危险率的依据。因此，最大操作过电压值为相地1.93p.u.和相间2.476p.u.。2带电作业安全性校核计算带电作业的安全指标通常是以绝缘损坏危险率检验，国内通行的方法是：首先进行真型塔试验，然后根据试验结果计算出危险率[5]。目前公认可以接受的危险率水平为小于1×10-5。假设系统操作过电压的概率分布和空气间隙击穿

4、的概率分布都服从正态分布，则带电作业的危险率可由式1计算得到：其中：为操作过电压幅值的概率密度函数。为空气间隙在幅值为的操作过电压下击穿的概率分布函数。分别为：··其中：——操作过电压平均值（kV）——操作过电压的标准偏差（kV）——空气间隙50%放电电压（kV）——空气间隙放电电压的标准偏差（kV）可由下式计算：为统计过电压，为最大过电压。为过电压的相对标准偏差，。根据上述数学模型，在对需计算线路带电作业时最大操作过电压计算研究计算基础上，采用统计计算方法并编制数值积分计算程序，对各个试验数据的危险率进行计算。3绝缘工具有效绝缘长度的确定绝缘

5、操作杆是用于短时间对带电设备进行操作的绝缘工具。主要分为以下三类：（1）接口式绝缘操作杆，分节处采用螺旋接口，最长可做到10米，可分节装袋携带方便。（2）伸缩式高压令克棒，3节伸缩设计，一般最长做到6米，重量轻，体积小，易携带，使用方便。（3）游刃式高压令克棒，接口处采用游刃设计，旋紧后不会倒转。本次试验采用的是普通绝缘棒，长度为5.8m，直径为36mm。冲击试验布置按照电力行业标准DL/T976-2005《带电作业工具、装置和设备预防性试验规程》中规定，绝缘操作杆上端悬挂在模拟导线中央，该模拟导线为直径38mm、长度2.0m的单导线，模拟导线

6、两端设置均压球，直径为200mm。为确定绝缘工具的有效绝缘长度及作业方式的安全性，改变绝缘操作杆的有效绝缘长度（2.4m～5.4m），通过试验求取其操作冲击50%放电电压。随绝缘操作工具有效长度的变化曲线如图1所示。图1绝缘操作杆放电特性根据试验数据，对于实际高海拔条件（2100m）下绝缘操作杆的标准操作50%放电电压，可以用公式表示为：U50%=426.26d+19.481(0≤d≤5.4)式中，U50%为绝缘操作杆标准操作50%放电电压，kV；d为绝缘操作杆长度，m。当系统最高工作电压为550kV，最大过电压为1.93p.u.时，根据操作冲

7、击试验数据，由满足放电危险率的绝缘距离补偿0.5m的安全裕度，计算得到的绝缘杆最小有效绝缘距离如表1所示。表1最小有效绝缘长度最大过电压/p.u.U50/kV绝缘距离/m危险率最小有效绝缘距离/m1.9323275.46.3985E-275.91.9318104.22.6419E-194.71.9314613.33.5847E-133.81.9310532.46.9512E-62.9当线路最大过电压为1.93p.u.时，计算求得满足放电危险率的最小绝缘长度为2.4m。考虑0.5m的安全裕度后，操作杆的最小有效绝缘长度可定为2.9m。4组合间隙安

8、全距离的确定为给高海拔500kV紧凑型输电线路耐张塔的带电作业提供依据，分别对23片~27片串长的耐张玻璃绝缘子串进行了标准操作冲击电压下模拟人进入耐