第一講光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及輸電線路相關(guān)知識

1、20152015年5 5月培訓課件 五月份培訓分五次，四次理論，一次實操，培訓分五課時， 每課時40分鐘左右， 培訓內(nèi)容分別為： 1、光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及輸電線路相關(guān)知識； 2、六氟化硫斷路器、真空斷路器及隔離開關(guān)相關(guān)知識； 3、變壓器、PT、CT相關(guān)知識； 4、高壓開關(guān)柜相關(guān)知識； 5、高壓開關(guān)柜故障查找及處理（實操）。 第一講 第一講 光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及輸電線路相關(guān)知識光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介及輸電線路相關(guān)知識 一、光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介：一、光伏發(fā)電系統(tǒng)簡介： 光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的 發(fā)電系統(tǒng)。它的主要部件是太陽能電池、蓄電池、控制器和逆 變器。其特點是可靠性高、使用壽命長

2、、不污染環(huán)境、能獨立 發(fā)電又能并網(wǎng)運行，受到各國企業(yè)組織的青睞，具有廣闊的發(fā) 展前景。 二、光伏發(fā)電系統(tǒng)形式：二、光伏發(fā)電系統(tǒng)形式： 主要有三種主要有三種: : 1 1、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)( (離網(wǎng)系統(tǒng)離網(wǎng)系統(tǒng)) ) 獨立太陽能光伏發(fā)電是指太陽能光伏發(fā)電不與電網(wǎng)連接的發(fā) 電方式，典型特征為需要用蓄電池來存儲夜晚用電的能量。獨 立太陽能光伏發(fā)電在民用范圍內(nèi)主要用于邊遠的鄉(xiāng)村，如家庭 系統(tǒng)、村級太陽能光伏電站;在工業(yè)范圍內(nèi)主要用于電訊、衛(wèi)星 廣播電視、太陽能水泵，在具備風力發(fā)電和小水電的地區(qū)還可 以組成混合發(fā)電系統(tǒng)，如風力發(fā)電/太陽能發(fā)電互補系統(tǒng)等。 第一部分 光伏發(fā)電系統(tǒng) 獨立光

3、伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分:光伏陣列、控制器、 蓄電 池組、逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、負載組成。 2 2、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電是指太陽能光伏發(fā)電連接到國家電網(wǎng)的 發(fā)電方式，成為電網(wǎng)的補充，典型特征為不需要蓄電池。民用 太陽能光伏發(fā)電多以家庭為單位，商業(yè)用途主要為企業(yè)、政府 大樓、公共設(shè)施、安全設(shè)施、夜景美化景觀照明系統(tǒng)等的供電， 工業(yè)用途如太陽能農(nóng)場。 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分:光伏陣列、 并網(wǎng)逆變器、 公共電網(wǎng)、監(jiān)控系統(tǒng)。 3 3、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng) 分布式太陽能光伏發(fā)電又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指 在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電

4、供電系統(tǒng)，以 滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行，或者同時 滿足這兩個方面的要求。其運行模式是在有太陽輻射的條件下， 光伏發(fā)電系統(tǒng)的太陽能電池組件陣列將太陽能轉(zhuǎn)換輸出的電能， 經(jīng)過直流匯流箱集中送入直流配電柜，由并網(wǎng)逆變器逆變成交流 電供給建筑自身負載，多余或不足的電力通過聯(lián)接公共電網(wǎng)來調(diào) 節(jié)。 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)主要組成部分：光伏陣列、直流匯流箱、 直流配電柜、并網(wǎng)逆變器、交流配電柜、負載、公共電網(wǎng)、監(jiān)控 系統(tǒng)。 三、光伏發(fā)電系統(tǒng)特點：三、光伏發(fā)電系統(tǒng)特點： 與現(xiàn)有的主要發(fā)電方式相比較，光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點有:工作 點變化較快，這是由于光伏發(fā)電系統(tǒng)受光照、溫度等外界環(huán)境因 素的影響很

5、大;輸入側(cè)的一次能源功率不能主動在技術(shù)范圍內(nèi)進 行調(diào)控，只能被動跟蹤當時光照條件下的最大功率點，爭取實現(xiàn) 發(fā)電系統(tǒng)的最大輸出;光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出為直流電，需要將直 流電優(yōu)質(zhì)地逆變?yōu)楣ゎl交流才能帶負荷。 四、光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電原理：四、光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電原理： 太陽光照在半導體p-n結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在p-n結(jié) 電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通 電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。 光伏發(fā)電方式是利用光電效應，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成 電能，光-電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池是一 種由于光生伏特效應而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是

6、一個半導體光電二極管，當太陽光照到光電二極管上時，光電 二極管就會把太陽的光能變成電能，產(chǎn)生電流。當許多個電池 串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池 方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、 清潔性和靈活性三大優(yōu)點.太陽能電池壽命長，只要太陽存在， 太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發(fā)電、核能發(fā)電 相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染。 五、光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮的因素五、光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮的因素: : 1、光伏發(fā)電系統(tǒng)需要考慮安裝的環(huán)境條件以及當?shù)氐娜展?輻射情況; 2、考慮系統(tǒng)需要承受的負載總功率的大小; 3、系統(tǒng)應設(shè)計的輸出電壓的大小以及

7、考慮使用直流還是交 流; 4、系統(tǒng)每天需要工作的小時數(shù); 5、如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)工作的天 數(shù); 6、系統(tǒng)設(shè)計，還需要了解負載的情況，電器是純電阻性、 電容性還是電感性，以及瞬間啟動最大電流的流通量。 六、太陽能電池板：六、太陽能電池板： 太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能 發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換 為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能 電池板的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。 原材料特點: 電池片電池片: :采用高效率(16.5%以上)的單晶硅太陽能片封裝，保 證太陽能電池板發(fā)電功率充足。 玻璃玻

8、璃: : 采用低鐵鋼化絨面玻璃(又稱為白玻璃)， 厚度3.2mm, 在太陽電池光譜響應的波長范圍內(nèi)(320-1100nm)透光率達91%以 上，對于大于1200 nm的紅外光有較高的反射率。此玻璃同時能 耐太陽紫外光線的輻射，透光率不下降。 EVA:EVA:采用加有抗紫外劑、抗氧化劑和固化劑的厚度為0.78mm 的優(yōu)質(zhì)EVA膜層作為太陽電池的密封劑和與玻璃、TPT之間的連 接劑。具有較高的透光率和抗老化能力。 TPT:TPT:太陽電池的背面覆蓋物-氟塑料膜為白色，對陽光起反 射作用，因此對組件的效率略有提高，并因其具有較高的紅外 發(fā)射率，還可降低組件的工作溫度，也有利于提高組件的效率。 當然，

9、此氟塑料膜首先具有太陽電池封裝材料所要求的耐老化、 耐腐蝕、不透氣等基本要求。 邊框邊框: :所采用的鋁合金邊框具有高強度，抗機械沖擊能力強。 七、太陽能控制器：七、太陽能控制器： 太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電 池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方， 合格的控制器還應具備溫度補償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪?開關(guān)、時控開關(guān)都應當是控制器的可選項。 主要特點主要特點: : 1、使用了單片機和專用軟件，實現(xiàn)了智能控制; 2、利用蓄電池放電率特性修正的準確放電控制。放電終了 電壓是由放電率曲線修正的控制點，消除了單純的電壓控制過 放的不準確性，符合蓄電池固有的特

10、性，即不同的放電率具有 不同的終了電壓。 3、具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接 保護等全自動控制;以上保護均不損壞任何部件，不燒保險; 4、采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較 使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%， 增加了用電時間;過放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動 控制方式使系統(tǒng)由更長的使用壽命;同時具有高精度溫度補償; 5、直觀的LED發(fā)光管指示當前蓄電池狀態(tài)，讓用戶了解使用 狀況; 6、所有控制全部采用工業(yè)級芯片(僅對帶I工業(yè)級控制器)， 能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如。同時使用了晶振定時控 制，定時控制精確。 7、取消

11、了電位器調(diào)整控制設(shè)定點，而利用了E方存儲器記錄 各工作控制點，使設(shè)置數(shù)字化，消除了因電位器震動偏位、溫 漂等使控制點出現(xiàn)誤差降低準確性、可靠性的因素。 八、蓄電池：八、蓄電池： 一般分為鉛酸電池和膠體電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫 電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池 板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。 九、逆變器九、逆變器: : 在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于 太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC、96VDC 、 192VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系 統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成

12、交流電能，因此需要使用DC-AC逆變 器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到DC-DC 逆變器，如將24VDC的電能轉(zhuǎn)換成5VDC的電能(注意，不是簡單 的降壓)。 十、光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點：十、光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點： 1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射 能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝 太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā) 電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊。 2、太陽能隨處可取，可就近供電，不必長距離輸送，避免 了長距離輸電線路的損失; 3、太陽能不用燃料，運行成本很低; 4、太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易用損

13、壞，維護簡單，特 別適合于無人值守情況下使用; 5、太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公 害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源; 6、太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù) 負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。 十一、光伏發(fā)電系統(tǒng)缺點：十一、光伏發(fā)電系統(tǒng)缺點： 1、地面應用時有間歇性和隨機性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)， 在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電; 2、能量密度較低，標準條件下，地面上接收到的太陽輻射 強度為1000W/M2。大規(guī)格使用時，需要占用較大面積; 3、價格比較貴，為常規(guī)發(fā)電的315倍，初始投資高。 4、后期投資較大，儲能的蓄電池平均每2-3年

14、要更換一次。 十二、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)：十二、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)： 集中式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)集中式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng): :特點是所發(fā)電能被直接輸送到大電網(wǎng)， 由大電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電，與大電網(wǎng)之間的電力交換是單 向的。適于大型光伏電站并網(wǎng)，通常離負荷點比較遠，荒漠光 伏電站采用這種方式并網(wǎng)。 分散式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分散式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng): :又稱為分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)，特點是 所發(fā)出的電能直接分配到用電負載上，多余或者不足的電力通 過聯(lián)結(jié)大電網(wǎng)來調(diào)節(jié)，與大電網(wǎng)之間的電力交換可能是雙向的。 適于小規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)，通常城區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)采用這種方 式，特別是于建筑結(jié)合的光伏系統(tǒng)。 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)典型主接線圖并網(wǎng)光伏發(fā)電

15、系統(tǒng)典型主接線圖 （以太陽山為例）（以太陽山為例） 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)圖 第二部分第二部分 輸電線路輸電線路 一、一、 電力系統(tǒng)簡介電力系統(tǒng)簡介 電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源（水電站、火電廠、核電站等發(fā) 電廠），變電所（升壓變電所、負荷中心變電所等），輸電、 配電線路和負荷中心。各電源點還互相聯(lián)接以實現(xiàn)不同地區(qū)之 間的電能交換和調(diào)節(jié)，從而提高供電的安全性和經(jīng)濟性。輸電 線路與變電所構(gòu)成的網(wǎng)絡通常稱電力網(wǎng)絡。電力系統(tǒng)的信息與 控制系統(tǒng)由各種檢測設(shè)備、通信設(shè)備、安全保護裝置、自動控 制裝置以及監(jiān)控自動化、調(diào)度自動化系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)應保證在先進的技術(shù)裝備和高經(jīng)濟

16、效益的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)電能 生產(chǎn)與消費的合理協(xié)調(diào)。 二、變電站輸電線路簡介二、變電站輸電線路簡介 輸電線路是電力系統(tǒng)中實現(xiàn)電能遠距離傳輸?shù)囊粋€重要環(huán)節(jié)，輸電線路是電力系統(tǒng)中實現(xiàn)電能遠距離傳輸?shù)囊粋€重要環(huán)節(jié)， 包括架空線路和電纜線路。包括架空線路和電纜線路。 輸電系統(tǒng)分類：輸電系統(tǒng)分類： 輸電線路分類 按照結(jié)構(gòu)分 按電流性質(zhì)分 架空線路 電纜線路 直流輸電線路 交流輸電線路 三、架空線路基礎(chǔ)知識三、架空線路基礎(chǔ)知識 架空線路結(jié)構(gòu)架空線路結(jié)構(gòu) 架空導線的排列方式架空導線的排列方式 1 1、桿塔和拉線、桿塔和拉線 1.1 1.1桿塔部分：桿塔部分： 桿塔是輸電線路重要的部件，投資約占全部造價的桿塔是輸電

17、線路重要的部件，投資約占全部造價的30%-50%30%-50%， 其作用是對導線和避雷線進行支撐，在各種氣象條件下，使導其作用是對導線和避雷線進行支撐，在各種氣象條件下，使導 線對地和對建筑物有一定的安全距離，保證線路的安全運行。線對地和對建筑物有一定的安全距離，保證線路的安全運行。 桿塔分混凝土電桿（圓桿和方桿）、鋼管桿、角鋼鐵塔、鋼管桿塔分混凝土電桿（圓桿和方桿）、鋼管桿、角鋼鐵塔、鋼管 鐵鐵 塔等類型。塔等類型。 按桿塔用途分，可分為直線、耐張、轉(zhuǎn)角、終端桿塔及特按桿塔用途分，可分為直線、耐張、轉(zhuǎn)角、終端桿塔及特 殊桿塔。殊桿塔。 直線桿塔用于線路直線段中，支持導線和避雷線。直線桿直線桿

18、塔用于線路直線段中，支持導線和避雷線。直線桿 塔正常運行時，一般只承受導線和避雷線的自重、冰重和風壓塔正常運行時，一般只承受導線和避雷線的自重、冰重和風壓 力，當兩側(cè)檔距相差懸殊或一側(cè)發(fā)生斷線時，直線桿塔還要承 受產(chǎn)生的不平衡張力。 直線桿塔是線路中使用最多的桿塔，其設(shè)計是否簡單經(jīng)濟、 在整條線路中所占的比例是決定線路造價高低的重要因素之一。 耐張桿塔（分直線耐張和轉(zhuǎn)角耐張）主要作用是：一般承受 導線和避雷線的不平衡張力；在斷線故障時，承受斷線張力， 并把線路故障（如斷線、倒桿等）限制在一個耐張段內(nèi)。 轉(zhuǎn)角桿塔（分直線轉(zhuǎn)角和耐張轉(zhuǎn)角）：用于線路轉(zhuǎn)角處，承 受導線和避雷線的自重、冰重和風壓力，還

19、承受轉(zhuǎn)角合力。 終端桿塔：一般用于線路的首末端，承受單側(cè)導線和避雷線 的張力。 特殊桿塔：主要有跨越桿塔、換位桿塔、分歧桿塔等。 跨越桿塔：線路經(jīng)過地區(qū)遇有通信線、電力線、公路、鐵路、 河流時，必須滿足規(guī)程規(guī)定的跨越要求，一般桿塔的呼稱高較 低，大多不能滿足要求，這就必須適當?shù)卦黾訔U塔的高度，并 根據(jù)不同的跨越要求有不同高度的跨越桿塔型。 換位桿塔：線路桿塔上的導線排列，除等邊三角形外，其換位桿塔：線路桿塔上的導線排列，除等邊三角形外，其 他的排列方式，導線之間的距離均不相等，因此，每相導線的他的排列方式，導線之間的距離均不相等，因此，每相導線的 感應阻抗都不相等，電壓降也不相等。導線換位（相

20、）的目的感應阻抗都不相等，電壓降也不相等。導線換位（相）的目的 是使每相導線的電容也相等，可減少鄰近的平行電力線路相互是使每相導線的電容也相等，可減少鄰近的平行電力線路相互 影響和對鄰近的平行電訊線路干擾影響。導線換位一般在直線影響和對鄰近的平行電訊線路干擾影響。導線換位一般在直線 桿塔上進行，全絕緣架空地線的換位，有時也在耐張桿塔上進桿塔上進行，全絕緣架空地線的換位，有時也在耐張桿塔上進 行。行。 分歧桿塔：用在線路中間出現(xiàn)分歧線路時的桿塔。一般在分歧桿塔：用在線路中間出現(xiàn)分歧線路時的桿塔。一般在 耐張桿塔上加裝分歧橫擔。如果若在導線直線段上做分歧接頭，耐張桿塔上加裝分歧橫擔。如果若在導線直

21、線段上做分歧接頭， 出施工、檢修不便外，故障時還能把導線燒壞，造成擴大事故。出施工、檢修不便外，故障時還能把導線燒壞，造成擴大事故。 1.21.2拉線部分拉線部分 拉線一般用鍍鋅鋼絞線制成。拉線的作用是保持桿塔的平拉線一般用鍍鋅鋼絞線制成。拉線的作用是保持桿塔的平 衡，防止桿塔傾倒。拉線可分為：導拉、地拉、角度拉（外角衡，防止桿塔傾倒。拉線可分為：導拉、地拉、角度拉（外角 拉、內(nèi)角拉）。拉線系統(tǒng)的構(gòu)成：拉線盤、拉線棒、拉、內(nèi)角拉）。拉線系統(tǒng)的構(gòu)成：拉線盤、拉線棒、UTUT線夾線夾 （下把）、拉線、楔型線夾（上把）。（下把）、拉線、楔型線夾（上把）。 工程施工用于臨時保持桿塔平衡的鋼絞線成為臨時

22、拉線。工程施工用于臨時保持桿塔平衡的鋼絞線成為臨時拉線。 2 2、導線和避雷線、導線和避雷線 導線的作用是傳導電能，避雷線的作用是防止雷擊導線。導線的作用是傳導電能，避雷線的作用是防止雷擊導線。 導線需具有良好的導電性能，同時導線要承受一定的應力，導線需具有良好的導電性能，同時導線要承受一定的應力， 因此，導線還需要有一定的機械強度和較好的抗腐蝕性能。導因此，導線還需要有一定的機械強度和較好的抗腐蝕性能。導 線一般采用銅或鋁制造。導線分為裸導線、絕緣導線和電纜，線一般采用銅或鋁制造。導線分為裸導線、絕緣導線和電纜， 輸電架空線路中導線多為鋼芯鋁絞線。輸電架空線路中導線多為鋼芯鋁絞線。 架空送電

23、線路導線截面一般根據(jù)經(jīng)濟電流密度來選擇，并架空送電線路導線截面一般根據(jù)經(jīng)濟電流密度來選擇，并 根據(jù)電暈、機械強度以及事故情況下的發(fā)熱條件進行校核。必根據(jù)電暈、機械強度以及事故情況下的發(fā)熱條件進行校核。必 要時通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定，但對超高壓線路，電暈往往成為要時通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定，但對超高壓線路，電暈往往成為 選擇導線截面的決定因素。選擇導線截面的決定因素。 其中，其中，J J為經(jīng)濟電流密度；為經(jīng)濟電流密度；P P為送電容量；為送電容量；UeUe為線路額定容為線路額定容 量；量；S S為導線截面。為導線截面。 CosJUPS e 3/ 經(jīng)濟電流密度（經(jīng)濟電流密度（A/mmA/mm2 2）確定

24、表）確定表 鋼芯鋁絞線長期允許載流量（鋼芯鋁絞線長期允許載流量（A A） 避雷線制造材料一般為鋼絞線，從抗腐蝕需要，也使用鋁包避雷線制造材料一般為鋼絞線，從抗腐蝕需要，也使用鋁包 鋼絞線。避雷線選擇一般與導線型號相配合。鋼絞線。避雷線選擇一般與導線型號相配合。 導線與避雷線型號一般配合表：導線與避雷線型號一般配合表： 3 3、高壓絕緣子、高壓絕緣子 高壓絕緣子常見類型高壓絕緣子常見類型 絕緣子是絕緣子是懸掛在導線或地線上，使導線或地線與桿塔絕緣懸掛在導線或地線上，使導線或地線與桿塔絕緣 的材料設(shè)備，同時，絕緣子還要承受導線或地線傳來的荷重，的材料設(shè)備，同時，絕緣子還要承受導線或地線傳來的荷重，

25、 因此，它必須具有良好的絕緣性能和機械性能。因此，它必須具有良好的絕緣性能和機械性能。 3.1 3.1絕緣子的類別劃分及其特性絕緣子的類別劃分及其特性 3.1.1 3.1.1按絕緣子使用的部位進行劃分：可分為導線絕緣子和地按絕緣子使用的部位進行劃分：可分為導線絕緣子和地 線絕緣子。線絕緣子。 導線絕緣子主要是使導線與桿塔絕緣的材料設(shè)備。導線絕緣子主要是使導線與桿塔絕緣的材料設(shè)備。 地線絕緣子主要是使地線與桿塔絕緣的材料設(shè)備，一般在地地線絕緣子主要是使地線與桿塔絕緣的材料設(shè)備，一般在地 線作為載波通訊通道或降低地線的感應損耗時使用。線作為載波通訊通道或降低地線的感應損耗時使用。 3.1.2 3.

26、1.2按絕緣子使用的電壓等級進行劃分，可分為：按絕緣子使用的電壓等級進行劃分，可分為：0.22k0.22kV V、 0.4k0.4kV V、6k6kV V、10k10kV V、35k35kV V、66k66kV V、110k110kV V、220k220kV V、330k330kV V、 500k500kV V、750k750kV V絕緣子。絕緣子。 3.1.3 3.1.3按絕緣子材料制造劃分，可分為：按絕緣子材料制造劃分，可分為：瓷瓷質(zhì)絕緣子、質(zhì)絕緣子、玻璃絕玻璃絕 緣子緣子和合成絕緣子。和合成絕緣子。 瓷瓷質(zhì)絕緣子的絕緣體是由絕緣性能良好的陶瓷制造，高壓質(zhì)絕緣子的絕緣體是由絕緣性能良好的陶

27、瓷制造，高壓 瓷瓷質(zhì)絕緣子常見的是懸式絕緣子（即瓷瓶）。質(zhì)絕緣子常見的是懸式絕緣子（即瓷瓶）。 瓷瓷質(zhì)絕緣子優(yōu)點是：質(zhì)絕緣子優(yōu)點是：1 1、性能可靠；、性能可靠；2 2、價格便宜；、價格便宜；3 3、制造技、制造技 術(shù)成熟；術(shù)成熟； 缺點是：缺點是：1 1、會發(fā)生雷擊或其它原因掉串；、會發(fā)生雷擊或其它原因掉串；2 2、重量比較重，、重量比較重， 運輸和安裝相對困難；運輸和安裝相對困難；3 3、零質(zhì)瓷瓶不易發(fā)現(xiàn)，需采取專門的帶、零質(zhì)瓷瓶不易發(fā)現(xiàn)，需采取專門的帶 電檢零措施才能發(fā)現(xiàn)，耗費的人力、物力和財力較大（零質(zhì)瓷瓶電檢零措施才能發(fā)現(xiàn)，耗費的人力、物力和財力較大（零質(zhì)瓷瓶 檢零周期為兩年）。，檢

28、零周期為兩年）。， 玻璃玻璃絕緣子的絕緣體是由絕緣性能良好的鋼化玻璃制造，絕緣子的絕緣體是由絕緣性能良好的鋼化玻璃制造， 高壓玻璃絕緣子常見的是懸式絕緣子。高壓玻璃絕緣子常見的是懸式絕緣子。 玻璃絕緣子優(yōu)點是：性能可靠、價格較便宜，零質(zhì)絕緣子玻璃絕緣子優(yōu)點是：性能可靠、價格較便宜，零質(zhì)絕緣子 會自爆，可通過巡視發(fā)現(xiàn)，因此維護時不需檢零節(jié)約了檢零的人會自爆，可通過巡視發(fā)現(xiàn)，因此維護時不需檢零節(jié)約了檢零的人 力、物力和財力。力、物力和財力。 缺點是：缺點是：1 1、會自爆，一般不使用在城市等人口密集地區(qū)；、會自爆，一般不使用在城市等人口密集地區(qū)； 2 2、重量比較重，運輸和安裝相對困難；、重量比較

29、重，運輸和安裝相對困難；3 3、防污性能較差。、防污性能較差。 合成絕緣子是采用有機高分子聚合絕緣材料制造的新型合成絕緣子是采用有機高分子聚合絕緣材料制造的新型 復合結(jié)構(gòu)絕緣子，由芯棒、傘裙護套（粘接層）、聯(lián)接金具及附復合結(jié)構(gòu)絕緣子，由芯棒、傘裙護套（粘接層）、聯(lián)接金具及附 件（均壓環(huán)）幾部分組成。件（均壓環(huán)）幾部分組成。 芯棒是由樹脂粘接上百萬根玻璃纖維沿軸線平行排列而形 成的玻璃鋼棒，抗拉強度高于600MPa，是高強度瓷的35倍，相 當于優(yōu)質(zhì)炭素鋼，具有良好的抗撓和抗疲勞性，承受合成絕緣子 的機械負荷，是內(nèi)絕緣的主要部分，選用蠕變小的增強纖維和樹 脂，確保芯棒有良好的機械和電氣性能。 芯棒

30、受潮將發(fā)生水解反應，降低合成絕緣子的機械強度，芯棒受潮將發(fā)生水解反應，降低合成絕緣子的機械強度， 引發(fā)掉串事故，因此確保芯棒不受潮是合成絕緣子安全運行的引發(fā)掉串事故，因此確保芯棒不受潮是合成絕緣子安全運行的 基本條件?；緱l件。 傘裙護套是以硅橡膠為基體，添加偶聯(lián)劑、阻燃劑、抗傘裙護套是以硅橡膠為基體，添加偶聯(lián)劑、阻燃劑、抗 老化劑等填充料經(jīng)高溫加壓硫化而成，是合成絕緣子良好的外老化劑等填充料經(jīng)高溫加壓硫化而成，是合成絕緣子良好的外 絕緣，硅橡膠傘裙護套具有良好的憎水性，使水份在其表面形絕緣，硅橡膠傘裙護套具有良好的憎水性，使水份在其表面形 成水珠狀而難形成連續(xù)水膜，其憎水性遷移加強了合成絕緣

31、子成水珠狀而難形成連續(xù)水膜，其憎水性遷移加強了合成絕緣子 的防污能力，由于硅橡膠分子作用，傘裙護套上的污穢層表面的防污能力，由于硅橡膠分子作用，傘裙護套上的污穢層表面 也具有憎水性，而且其憎水性在局部電弧等因素下短時失效后也具有憎水性，而且其憎水性在局部電弧等因素下短時失效后 很快又能恢復，大大提高了合成絕緣子的污閃電壓，相同泄漏很快又能恢復，大大提高了合成絕緣子的污閃電壓，相同泄漏 距離及污穢程度下的污閃電壓是瓷絕緣子串的距離及污穢程度下的污閃電壓是瓷絕緣子串的2 2倍以上，這一倍以上，這一 優(yōu)良的抗污特性使合成絕緣子廣泛應用于線路的防污調(diào)爬中。優(yōu)良的抗污特性使合成絕緣子廣泛應用于線路的防污

32、調(diào)爬中。 聯(lián)接金具作為合成絕緣子的一部分，與芯棒連在一起，通聯(lián)接金具作為合成絕緣子的一部分，與芯棒連在一起，通 過別的金具連接于掛線點和導線，芯棒與聯(lián)接金具的結(jié)構(gòu)可分為過別的金具連接于掛線點和導線，芯棒與聯(lián)接金具的結(jié)構(gòu)可分為 粘接式、壓接式和楔接式三類，承受和傳遞全部機械負荷，粘接粘接式、壓接式和楔接式三類，承受和傳遞全部機械負荷，粘接 式由于粘接劑有老化問題和低溫變脆等不足已較少采用，壓接式式由于粘接劑有老化問題和低溫變脆等不足已較少采用，壓接式 因壓接機械和工藝提高，采用較多，但需注意金具和芯棒的熱膨因壓接機械和工藝提高，采用較多，但需注意金具和芯棒的熱膨 脹系數(shù)差別會降低承載力，楔接式分

33、為內(nèi)楔和外楔，內(nèi)楔會破壞脹系數(shù)差別會降低承載力，楔接式分為內(nèi)楔和外楔，內(nèi)楔會破壞 芯棒的完整，但連接強度穩(wěn)定、工藝簡單，應用較多，外楔因連芯棒的完整，但連接強度穩(wěn)定、工藝簡單，應用較多，外楔因連 接強度不穩(wěn)定及工藝復雜，已較少采用。接強度不穩(wěn)定及工藝復雜，已較少采用。 一般一般220 kV220 kV及以上電壓等級的合成絕緣子裝配及以上電壓等級的合成絕緣子裝配1 12 2只均壓只均壓 環(huán)，使電場分布均勻，防止高壓電場加速合成絕緣子端部老化，環(huán)，使電場分布均勻，防止高壓電場加速合成絕緣子端部老化， 并在過壓時有引弧作用，縮短放電時間，確保傘裙表面不被電弧并在過壓時有引弧作用，縮短放電時間，確保傘

34、裙表面不被電弧 灼傷，因而對均壓環(huán)的安裝須要求嚴格操作。灼傷，因而對均壓環(huán)的安裝須要求嚴格操作。 合成絕緣子優(yōu)點：合成絕緣子優(yōu)點：1 1、具有結(jié)構(gòu)緊湊，可縮小線路走廊寬度，、具有結(jié)構(gòu)緊湊，可縮小線路走廊寬度， 降低鐵塔高度和尺寸，建成緊湊型輸電線路，節(jié)省投資；降低鐵塔高度和尺寸，建成緊湊型輸電線路，節(jié)省投資；2 2、重、重 量輕，運輸和安裝方便；量輕，運輸和安裝方便；3 3、芯棒強度高；、芯棒強度高；4 4、不清掃、不檢零，、不清掃、不檢零， 節(jié)約了大量的人力、物立；節(jié)約了大量的人力、物立；5 5、裙邊不易破粹斷裂；、裙邊不易破粹斷裂；6 6、優(yōu)良憎水、優(yōu)良憎水 性和抗污性；性和抗污性； 合成

35、絕緣子缺點：合成絕緣子缺點：1 1、裙邊會老化，變脆，憎水性會因老、裙邊會老化，變脆，憎水性會因老 化而變差；化而變差；2 2、芯棒與連接金具結(jié)合不緊密會導致芯棒進水受潮，、芯棒與連接金具結(jié)合不緊密會導致芯棒進水受潮， 嚴重的會發(fā)生絕緣子掉串的事故；嚴重的會發(fā)生絕緣子掉串的事故；3 3、施工中人不能直接從合成、施工中人不能直接從合成 絕緣子上下，增大了施工檢修的難度；絕緣子上下，增大了施工檢修的難度；4 4、防雷效果相對較差，、防雷效果相對較差， 推薦不用于海拔推薦不用于海拔10001000米以上地區(qū)和雷擊頻繁的地區(qū)。米以上地區(qū)和雷擊頻繁的地區(qū)。 在使用合成絕緣子的過程中，需注意幾方面的問題：

36、 1）合成絕緣子在使用前的外觀檢查及運行常規(guī)檢查中，須仔 細檢查傘裙護套及端部密封段是否有撕裂破損和老化現(xiàn)象，杜絕 芯棒進水受潮現(xiàn)象發(fā)生。 2）中國的合成絕緣子掛網(wǎng)時間在10年左右，對合成絕緣子在 運行過程中的老化規(guī)律、使用壽命、抗污閃能力的變化，還需收 集更多的資料和認真研究。 3）選用合成絕緣子進行線路調(diào)爬，合成絕緣子串的高度如大 于原絕緣子串，須對交叉跨越和桿塔電氣距離進行校核。 4）嚴格按要求安裝均壓環(huán)，防止裝反和均壓環(huán)開口方向未對 齊。 5）施工時禁止從合成絕緣子上下。 3.23.2絕緣子的聯(lián)接方式絕緣子的聯(lián)接方式 單串直線絕緣子的聯(lián)接方式一般為橫擔掛點單串直線絕緣子的聯(lián)接方式一般為

37、橫擔掛點直角掛板直角掛板 （或（或U U型掛環(huán)）型掛環(huán)）球頭掛環(huán)（加球頭掛環(huán)（加M M銷）銷）絕緣子絕緣子碗頭掛環(huán)碗頭掛環(huán) （加（加M M銷）銷）懸垂線夾（且加懸垂線夾（且加R R銷）銷）導線導線 單串耐張絕緣子的聯(lián)接方式一般為橫擔掛點單串耐張絕緣子的聯(lián)接方式一般為橫擔掛點直角掛板直角掛板 （或（或U U型掛環(huán)）型掛環(huán)）球頭掛環(huán)（加球頭掛環(huán)（加M M銷）銷）絕緣子絕緣子碗頭掛環(huán)碗頭掛環(huán) （且加（且加M M銷）銷）耐張線夾線夾（加耐張線夾線夾（加R R銷）銷） 雙串瓷瓶聯(lián)接在上述基礎(chǔ)上應使用三眼聯(lián)板進行聯(lián)結(jié)。雙串瓷瓶聯(lián)接在上述基礎(chǔ)上應使用三眼聯(lián)板進行聯(lián)結(jié)。 聯(lián)結(jié)時必須注意金具必須配套，否則會發(fā)生

38、無法組裝的情況聯(lián)結(jié)時必須注意金具必須配套，否則會發(fā)生無法組裝的情況 或噸位不配套的情況。或噸位不配套的情況。 四、桿塔基礎(chǔ)四、桿塔基礎(chǔ) 桿塔埋入地下部分統(tǒng)稱為基礎(chǔ)?；A(chǔ)的作用是保證桿塔的穩(wěn) 定，不因桿塔的垂直荷重、水平荷重、事故斷線張力和外力作用 而上撥、下沉或傾倒。桿塔分為電桿基礎(chǔ)和鐵塔基礎(chǔ)兩類。 4.14.1電桿基礎(chǔ)電桿基礎(chǔ) 底盤、卡盤和拉線盤 4.24.2鐵塔基礎(chǔ)鐵塔基礎(chǔ) 1）混凝土或鋼筋混凝土現(xiàn)場澆制基礎(chǔ)：最常用的基礎(chǔ)，通常 在施工季節(jié)暖和，砂、石、水來源方便的情況下使用。 2）預制鋼筋混凝土基礎(chǔ)：適合于砂、石、水來源不方便，不 便于在現(xiàn)場進行現(xiàn)澆的場所。預制基礎(chǔ)應適合運輸。 3）金屬

39、基礎(chǔ)：適合于高山地區(qū)交通困難的地區(qū)。 4）灌注式樁式基礎(chǔ)：分等徑灌注樁基礎(chǔ)和擴底短樁基礎(chǔ)。當 塔位處于河灘時，考慮到河床沖刷及漂浮物對鐵塔的影響，常采 用等徑灌注樁深埋基礎(chǔ)；擴底短樁基礎(chǔ)適用于粘性土或其他堅實 土壤的塔位。由于埋設(shè)在近原狀的土壤中，變形小、抗拔力強， 并可節(jié)約土石方工程量。 5）巖石基礎(chǔ)：應用于山區(qū)巖石裸露或覆蓋層薄且?guī)r石的整體 性有好的塔位。方法是把地腳螺栓或鋼筋直接錨固在巖石內(nèi)，利 用巖石的整體性和堅固性代替混凝土基礎(chǔ)。 4.3 4.3桿塔基礎(chǔ)的一般要求桿塔基礎(chǔ)的一般要求 桿塔基礎(chǔ)應按桿塔荷載及現(xiàn)場實際合理確定形式。其埋深必須 在凍土層以下，地面應有高300毫米的防沉土臺。

40、埋設(shè)在土中的金 屬基礎(chǔ)和金屬件應有防腐措施。混凝土基礎(chǔ)的標號必須滿足設(shè)計 要求，表面必須光潔，無露筋情況。其他指標：基礎(chǔ)高差、地腳 螺栓出土高度、地腳螺栓偏心、立柱端面尺寸等要求。 五、接地裝置五、接地裝置 接地裝置是輸電線路防雷不可缺少的部分，桿塔及架空線受接地裝置是輸電線路防雷不可缺少的部分，桿塔及架空線受 到雷擊后，產(chǎn)生幾十千安的伏的高電流，必須迅速引入大地，否到雷擊后，產(chǎn)生幾十千安的伏的高電流，必須迅速引入大地，否 則將會使本體絕緣擊穿放電。因此，要求接地電阻值足夠小，以則將會使本體絕緣擊穿放電。因此，要求接地電阻值足夠小，以 便在線路遭受雷擊時，能可靠地起到保護作用。便在線路遭受雷擊

41、時，能可靠地起到保護作用。 5.1 5.1接地裝置的型式接地裝置的型式 根據(jù)土壤電阻率、桿塔的類型以及地形環(huán)境的不同而有各種根據(jù)土壤電阻率、桿塔的類型以及地形環(huán)境的不同而有各種 不同型式的接地體。在線路工程中，主要可分以下三種型式：不同型式的接地體。在線路工程中，主要可分以下三種型式： 1 1）水平放射。一般用一至數(shù)根接地鐵帶有圓條，沿地下水平水平放射。一般用一至數(shù)根接地鐵帶有圓條，沿地下水平 方向順線路或橫線路呈放射形埋設(shè)。非居民區(qū)的桿塔，都采用這方向順線路或橫線路呈放射形埋設(shè)。非居民區(qū)的桿塔，都采用這 種形式的接地體。種形式的接地體。 2）球型接地方式。主接地體為銅或鑄鐵制造的球形接地體。

42、 居民區(qū)或廠區(qū)的桿塔，或接地土壤率較高的地區(qū)可采用這種形式 的接地體。 3）封閉型式。用一條水平放置的鐵帶，圍繞桿塔埋設(shè)成封閉 式圓環(huán)或方環(huán)，再用一條鐵帶與桿塔相連。居民區(qū)或廠區(qū)的桿塔， 適用這種接地方式。 4）混合式。土壤電阻率較高的地區(qū)或根據(jù)特定的要求，而采 用水平放射鐵帶與垂直接地體混合埋設(shè)，用以達到降低接地電阻 值的效果。 接地體的材料，一般水平埋設(shè)的接地體可采用扁鋼或圓鋼， 垂直敷設(shè)的可采用角鋼、圓鋼或鋼管。扁鋼厚度應不小于4mm， 截面不小于48 mm2，圓鋼直徑一般設(shè)計為10mm（接地引下線一般 為12 mm），角鋼厚度不小于4 mm，鋼管壁厚不小于3.5 mm。在 腐蝕性強的地

43、區(qū)，還應采取鍍鋅或加大截面等防腐措施。 5.25.2接地體的施工與要求接地體的施工與要求 1、根據(jù)施工圖紙規(guī)定的接地裝置型式進行挖溝，開挖深度耕 地一般不低于0.6米，巖石一般不低于0.3米； 2、接地溝回填時，應于原土中選取好土，不得摻有石塊等雜 物。如無好土時，應換土將接地體包好，以達到改善接地體與土 壤的接觸情況。 3、回填土夯實緊密，上面應有100200mm防沉土。 4、接地體出土部分，應進行防腐處理。我局實行的是“三油 兩布”防腐。 5 5、引下線與接地替出土部分應有可靠的螺栓連接，便于接、引下線與接地替出土部分應有可靠的螺栓連接，便于接 地電阻的測量，連接螺栓應有放松措施。地電阻的

44、測量，連接螺栓應有放松措施。 6 6、接地裝置的施工，應盡量安排在架線之前進行，以便立、接地裝置的施工，應盡量安排在架線之前進行，以便立 桿架線時也起到保護作用。桿架線時也起到保護作用。 7 7、雷雨時應停止進行接地裝置的施工。、雷雨時應停止進行接地裝置的施工。 8 8、根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（SDJ3-79SDJ3-79）、（）、（SDJ7-79SDJ7-79）和（）和（SDJ8-79SDJ8-79） 規(guī)定，架設(shè)有避雷線的輸電線路每基桿塔的接地裝置，在雷季干規(guī)定，架設(shè)有避雷線的輸電線路每基桿塔的接地裝置，在雷季干 燥時，不連避雷線的工頻接地電阻值，不宜超過下表所列的數(shù)值。燥時，不連避雷線的工頻接地電阻值，不宜超過下表所列的數(shù)值。 同時變電站同時變電站2 2千米以內(nèi)桿塔接地電阻不高于千米以內(nèi)桿塔接地電阻不高于1010。 5.35.3接地電阻的測量方法接地電阻的測量方法 測量接地電阻時，采用接地電阻測量儀最為方便，