高海拔重冰区特高压直流输电工程绝缘配置方案研究.docVIP

精品论文 参考文献 高海拔重冰区特高压直流输电工程绝缘配置方案研究 (中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 长沙市 410007) 摘要：针对待建的滇西北-广东plusmn;800kV特高压直流输电工程途经西部高海拔重冰区地区的特点，对高海拔重冰区特高压直流输电线路绝缘子型式及绝缘子片数选择进行了研究，推荐了高海拔重冰区特高压直流输电线路绝缘配置方案；研究结论拟应用于滇西北-广东plusmn;800kV特高压直流输电工程的工程设计中。 关键词：特高压直流输电；高海拔；重冰区；绝缘子型式；绝缘子片数。 1 引言 滇西北-广东plusmn;800kV特高压直流输电工程线路起自云南省大理州新松换流站，止于广东省深圳市东方换流站。线路路径全长1924.7km，线路途经云南、贵州的高海拔地区，沿线最高海拔达3500m，设计覆冰最高达30mm，高海拔重冰区地区的特高压直流工程的绝缘配置选择对工程建设及投运后的安全运行至关重要，而目前国内已有的plusmn;800kV特高压直流输电设计经验成果及相关标准基本仅适用于海拔2000m及以下轻中冰区，因此开展高海拔重冰区特高压直流输电工程的绝缘配置研究十分必要。 2 覆冰绝缘子串闪络基理及耐压值 2.1覆冰绝缘子串闪络基理 影响输电线路的覆冰有三种类型，即雨淞、雾淞和混合淞，尤以雨淞影响最大。它由粒径较大的过冷却水滴沉积在物体上，先散开成水膜，然后冻结成冰凌，呈湿增长方式，冰体透明坚固，比重0.9左右，常伴有冰柱，粘附力强。在人工模拟绝缘子串的闪络试验表明：绝缘子覆冰闪络发生在融冰过程中的概率大于覆冰过程，闪络既可能发生在沿冰层外表面，亦可能出现在沿冰层和绝缘子接触的内表面，冰柱越长、越多，沿外表面闪络的概率越大。在覆冰的湿增长过程中，在绝缘子伞裙边挂有无数冰柱，最严重的情况是上下绝缘子伞裙间空气间隙被冰柱“桥接”，绝缘子的爬电距离被干放距离所替代，这时冰闪放电电压最低，型号和材料已无多大影响。冰水的电导率和覆冰前绝缘子的表面ESDD两者对绝缘子的冰闪起关键作用。因此，绝缘子表面水膜的电导率是最好的参数，不过难以收集到。一般将大气中降冰的冰水电导率和绝缘子表面的ESDD折算成附加冰水电导率来做试验。绝缘子表面盐密ESDD对冰水电导率的贡献可按下式计算： 根据中国电科院的初步试验结果，考虑3倍标偏， 在0.05mg/cm2直流盐密下，绝缘子采用双伞型300kN绝缘子XZWP-300(注：覆冰闪络电压和绝缘子的伞形关系不大)，推荐重覆冰条件下，plusmn;800kV直流输电线路悬垂串的片数为101片，串长为19.70m。考虑V串的覆冰闪络电压至少比I串高很多，最小的也要高21%，建议按V串串长为I串的3/4考虑。因此，中国电科院推荐重覆冰条件下，盐密为0.05mg/cm2时，plusmn;800kV直流输电线路V型串的片数为76片，串长为14.82m。 根据中国电力科学研究院以往在0.02和0.05mg/cm2两种盐密条件下短串的覆冰试验比较，两者差9.4%。推荐盐密为0.02mg/cm2时，V型串为69片，串长13.45m。考虑到V串和I串积污差别，V串0.02和0.05mg/cm2盐密分别对应I串的轻、中污区。 根据中国电科院以上实验结果，盘型绝缘子在轻、中污区冰闪电压梯度分别取67 kV/m和56kV/m，重污区绝缘子片数的选择，根据电科院的结论较中污区片数增加15%。 3 重冰区绝缘子片数选择 参考中国电科院的试验结果及以往工程的设计经验，盘型绝缘子在轻污区和中污区的冰闪电压梯度分别取67 kV/m和56kV/m，重冰区比中污区的绝缘子片数增加15%，计算得到本工程按覆冰控制的重冰区绝缘配置并与电科院按污秽选择的绝缘配置进行了对比，得出本工程重冰区推荐的绝缘配置，进行对比结果如表4-1所示。 参考文献 [1]绝缘配合：《plusmn;800kV直流架空输电线路设计规范》GB 50790-2013，中华人民共和国住房和城乡建设部。 [2]绝缘子片数及串长：《重覆冰区plusmn;800kV直流输电线路推荐绝缘子片数和串长》，中国电力科学研究院。 [3]外绝缘配置:《plusmn;800kV级直流输电工程外绝缘配置推荐》，中国电力科学研究院。 收稿日期： 作者简介 程远林（1982-），男，湖南常德，硕士研究生，工程师，送电工程设计。