高海拔地區(qū)-空氣間隙選擇

1、110220kV高海拔地區(qū)架空輸電線路桿塔上帶電部分與桿塔間及相間的最小空氣間隙選擇2012年1月4日編 寫：李XX 內(nèi)容提要 本文根據(jù)下列20082010年頒布的技術(shù)規(guī)定編寫： 1. 國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)110kV750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定Q/GDW 1792008 2. 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)110kV500kV架空輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定Q/CSG 115022008對高海拔地區(qū)線路絕緣選擇的初步意見：1）220kV輸電線路海拔高程（m）絕緣子片數(shù)空氣間隙（m）工頻電壓操作過電壓雷電過電壓帶電檢65（0.70）1.70（1.90）2.062.10（

2、2.30）>24003000160.70（0.74）1.80（2.00）2.212.30（2.50）>300034000.75（0.80）1.90（2.20）>34004200170.80（0.85）2.00（2.30）2.402.50（2.70）>42004500180.85（0.90）2.15（2.50）2.562）110kV輸電線路海拔高程（m）絕緣子片數(shù)空氣間隙（m）工頻電壓操作過電壓雷電過電壓帶電檢修1500250080.30（0.32）0.76（0.86）1.201.15（1.30）>250030000.33（0.35）0.80（0.91）1.35（1

3、.55）>3000350090.36（0.38）0.85（0.96）1.33>350040000.38（0.40）0.90（1.03）1.55（1.70）>4000>4500100.41（0.43）0.96（1.09）1.44注：括號中為V串?dāng)?shù)值。3）相間的最小空氣間隙標(biāo)稱電壓（kV）110220500最小間隙（m）工頻電壓0.500.902.20操作過電壓塔頭1.202.405.20檔距中1.102.104.60 220kV線路1. 空氣放電電壓的海拔修正系數(shù)依據(jù)110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 115022008)的規(guī)定，在海拔不超過100

4、0m的地區(qū)，帶電部分與相應(yīng)桿塔構(gòu)件的間隙，在相應(yīng)風(fēng)偏條件下，不小于下列數(shù)值： 雷電過電壓 1.90m 操作過電壓 1.45m 工頻電壓 0.55m 帶電作業(yè) 1.8+0.5m當(dāng)海拔高度超過1000m以上時，應(yīng)按110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 11502-2008) 9.11條的公式(5),僅提供了空氣放電電壓的海拔修正系數(shù)修正。即 KaemH/8150式中：H海拔高度，m；m海拔修正因子，工頻、雷電修正因子m1.0，操作過電壓修正因子，按規(guī)程給定曲線確定，I串約為0.87，V串約為0.84。根據(jù)不同的海拔高程，可以算出工頻、操作、雷電三種情況下放電電壓的海拔修正系數(shù)

5、如下：海拔高程（m）放電電壓的海拔修正系數(shù) Ka工頻、雷電操作I串V串15001.2021.1741.16720001.2781.2381.22925001.3591.3061.29430001.4451.3771.36235001.5361.4531.43440001.6341.5331.51045001.7371.6171.590工頻電壓、操作過電壓在1000m以下空氣放電電壓，可按交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合10.2.2條（P.27）計(jì)算如下：2.工頻電壓空氣間隙的修正工頻50放電電壓應(yīng)符合下式要求：Ui.sK2Um/3 1.35Um)/3 189（V串196）kV （再乘Ka后得

6、下表數(shù)字）式中：K2線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)，對110220kV取1.35（V串取1.4）；Um)/3為系統(tǒng)最高相電壓，242/3 kV。修正到不同海拔高度后工頻間隙為： 海拔高程（m）工頻50放電電壓修正后（kV）（）按南網(wǎng)新規(guī)程修正后的數(shù)據(jù)（m）按99規(guī)程海拔升高100m，增加1計(jì)算1500227（236）0.58（0.61）0.582000242（250）0.62（0.65）0.612500257（266）0.67（0.70）0.633000273（283）0.71（0.74）0.663500290（301）0.77（0.80）0.694000309（320）0.81（0.84）

7、0.724500328（340）0.87（0.90）0.74注：1第三列間隙數(shù)據(jù)系查原蘇聯(lián)數(shù)據(jù)曲線；（附件P.8） 2.括號內(nèi)為V串?dāng)?shù)值?？梢钥闯觯?. 按新規(guī)程修正高海拔地區(qū)工頻放電電壓的間隙與原99規(guī)程接近，但隨海拔升高比原99規(guī)程也有所增大（617）；2. V型絕緣子串的放電間隙比I串大35。3. 操作過電壓空氣間隙的修正正極性操作沖擊電壓波50放電電壓應(yīng)符合下式要求：Us.l.sK3Uo 1.03(32Um)/3 611（V串694）kV （再乘Ka后得下表數(shù)字）式中：K3線路空氣間隙操作過電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)，對110220kV取1.03（V串取1.17）；(2Um)/3為系統(tǒng)最高相電壓

8、的有效值，Um=242 kV；3最大操作過電壓的倍數(shù)。修正到不同海拔高度后操作過電壓間隙為：海拔高程（m）正極性操作沖擊50放電電壓修正后（kV）按南網(wǎng)新規(guī)程修正后的數(shù)據(jù)（m）按99規(guī)程海拔升高100m，增加1計(jì)算1500717（810）1.47（1.70）1.522000756（853）1.57（1.81）1.602500798（898）1.67（1.92）1.673000841（945）1.78（2.05）1.743500888（995）1.89（2.19）1.814000937（1048）2.03（2.34）1.894500988（1104）2.16（2.51）1.96注：1. 第三列間

9、隙數(shù)據(jù)系查日本送電線路絕緣設(shè)計(jì)手冊中試驗(yàn)數(shù)據(jù)（附件P.7）； 2. 括號內(nèi)為V串?dāng)?shù)值?？梢钥闯?，按新規(guī)程修正高海拔地區(qū)操作沖擊放電電壓的間隙與原99規(guī)程接近，但隨海拔升高比原99規(guī)程也有所增大（-310）。4. 雷電過電壓空氣間隙的修正雷電過電壓的間隙取決于絕緣子串的正極性雷電沖擊電壓波50放電電壓，與絕緣子串的片數(shù)、高度有關(guān)。110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 115022008)9.11條規(guī)定，“如因高海拔而需增加絕緣子數(shù)量，則雷電過電壓的最小間隙也應(yīng)相應(yīng)最大”。交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合10.2.2條規(guī)定，“導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙用絕緣子串正極性雷電沖擊電壓

10、波50放電電壓0.85的配合系數(shù)確定”。對于220kV線路在云南特高海拔地區(qū)，絕緣子串的片數(shù)選擇高度H146mm的瓷絕緣子，15、16、17、18等片數(shù)，提出雷電過電壓要求的間隙如下表：絕緣子串片數(shù)，H146mm正極性雷電沖擊電壓波50放電電壓(kV)乘0.85的配合系數(shù)后，查放電電壓曲線所得的間隙值（m）1513102.061614002.211715202.401816202.56注：絕緣子串和空氣間隙的50雷電沖擊放電電壓值，系根據(jù)西安電瓷研究所的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及原蘇聯(lián)數(shù)據(jù)曲線查得（附件P.1 ，P.6）。5. 帶電檢修空氣校驗(yàn)間隙的修正110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CS

11、G 115022008)9.9條規(guī)定，在海拔1000m以下地區(qū)，帶電作業(yè)帶電部分與接地部分的最小空氣校驗(yàn)間隙為1.8m。在1000m以上高海拔地區(qū)進(jìn)行帶電作業(yè)時，帶電部分與接地部分的最小空氣校驗(yàn)間隙也應(yīng)進(jìn)行修正。海拔高程（m）帶電部分對桿塔接地部分校驗(yàn)間隙（m）1000以下1.80（2.00）15002.00（2.10）20002.05（2.20）25002.10（2.30）30002.20（2.40）35002.30（2.50）40002.40（2.60）45002.50（2.70）對于操作人員需要停留的部位，還應(yīng)考慮人體活動范圍0.5m。計(jì)算條件：氣溫15,風(fēng)速10m/s。6. 空氣間隙選

12、擇的初步結(jié)論以上初步探討了云南特高海拔地區(qū)220kV送電線路空氣間隙的選擇，現(xiàn)將初步意見列表如下：海拔高程（m）絕緣子片數(shù)空氣間隙（m）工頻電壓操作過電壓雷電過電壓帶電作65（0.70）1.70（1.90）2.062.10（2.30）>24003000160.70（0.74）1.80（2.00）2.212.30（2.50）>300034000.75（0.80）1.90（2.20）>34004200170.80（0.85）2.00（2.30）2.402.50（2.70）>42004500180.85（0.90）2.15（2.50）2.56注：括號

13、內(nèi)為V串?dāng)?shù)值。110kV線路1. 空氣放電電壓的海拔修正系數(shù)依據(jù)110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 115022008)的規(guī)定，在海拔不超過1000m的地區(qū)，帶電部分與相應(yīng)桿塔構(gòu)件的間隙，在相應(yīng)風(fēng)偏條件下，不小于下列數(shù)值： 雷電過電壓 1.00m 操作過電壓 0.70m 工頻電壓 0.25m 帶電作業(yè) 1.0+0.5m當(dāng)海拔高度超過1000m以上時，應(yīng)按110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 11502-2008) 9.11條的公式(5),僅提供了空氣放電電壓的海拔修正系數(shù)修正。即 KaemH/8150式中：H海拔高度，m；M海拔修正因子，工頻、雷電

14、修正因子m1.0，操作過電壓修正因子，按規(guī)程給定曲線確定，I串約為0.87，V串約為0.84。根據(jù)不同的海拔高程，可以算出工頻、操作、雷電三種情況下放電電壓的海拔修正系數(shù)如下：海拔高程（m）放電電壓的海拔修正系數(shù) Ka工頻、雷電操作I串V串15001.2021.1741.16720001.2781.2381.22925001.3591.3061.29430001.4451.3771.36235001.5361.4531.43440001.6341.5331.51045001.7371.6171.590工頻電壓、操作過電壓在1000m以下空氣放電電壓，可按交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合10.

15、2.2條計(jì)算如下：2. 工頻電壓間隙的修正工頻50放電電壓應(yīng)符合下式要求：Ui.sK2Um/3 1.35Um)/3 94.3（V串97.8）kV （再乘Ka后得下表數(shù)字）式中：K2線路空氣間隙工頻電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)，對110220kV取1.35（V串取1.4）；Um)/3為系統(tǒng)最高相電壓，121/3 kV。修正到不同海拔高度后工頻間隙為： 海拔高程（m）工頻50放電電壓修正后（kV）按南網(wǎng)新規(guī)程修正后的數(shù)據(jù)（m）按99規(guī)程海拔升高100m，增加1計(jì)算1500113（118）0.27 (0.28）0.262000121（125）0.29 (0.31)0.282500128（133）0.31 (0.

16、33)0.293000136（141）0.33 (0.35)0.303500145（150）0.36 (0.38)0.314000154（160）0.38 (0.40)0.334500164（170）0.41 (0.43)0.34注：1.第三列間隙數(shù)據(jù)系查原蘇聯(lián)數(shù)據(jù)曲線； 2.括號內(nèi)為V串?dāng)?shù)值?？梢钥闯觯?. 按新規(guī)程修正高海拔地區(qū)工頻放電電壓的間隙與原99規(guī)程接近，但隨海拔升高比原99規(guī)程也有所增大（720）；2. V型絕緣子串的放電間隙，比I串的大25%。2.2 操作過電壓間隙的修正正極性操作沖擊電壓波50放電電壓應(yīng)符合下式要求：Us.l.sK3Uo 1.03(32Um)/3 305（V串

17、347）kV （再乘Ka后得下表數(shù)字）式中：K3線路空氣間隙操作過電壓統(tǒng)計(jì)配合系數(shù)，對110220kV取1.03（V串取1.17）；(2Um)/3為系統(tǒng)最高相電壓的有效值，Um=121 kV；3最大操作過電壓的倍數(shù)。修正到不同海拔高度后操作過電壓間隙為： 海拔高程（m）正極性操作沖擊50放電電壓修正后（kV）按南網(wǎng)新規(guī)程修正后的數(shù)據(jù)（m）按99規(guī)程海拔升高100m，增加1計(jì)算1500358（405）0.68（0.77）0.742000378（426）0.72（0.81）0.772500398（449）0.76（0.86）0.813000420（473）0.80（0.91）0.843500443

18、（498）0.85（0.97）0.884000468（524）0.90（1.03）0.914500493（552）0.96（1.09）0.95注：1. 第三列間隙數(shù)據(jù)系查日本送電線路絕緣設(shè)計(jì)手冊中試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 2. 括號內(nèi)為V串?dāng)?shù)值?？梢钥闯觯?. 按新規(guī)程修正高海拔地區(qū)操作沖擊放電電壓的間隙與原99規(guī)程接近，但隨海拔升高比原99規(guī)程也略有減小-81.02. V型絕緣子串的放電間隙，比I串的大1314%。2.3 雷電過電壓的間隙修正雷電過電壓的間隙取決于絕緣子串的正極性雷電沖擊電壓波50放電電壓，與絕緣子串的片數(shù)、高度有關(guān)。110kV500kV架空輸送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(Q/CSG 115022

19、008)9.11條規(guī)定，“如因高海拔而需增加絕緣子數(shù)量，則雷電過電壓的最小間隙也應(yīng)相應(yīng)最大”。交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合10.2.2條規(guī)定，“導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙用絕緣子串正極性雷電沖擊電壓波50放電電壓0.85的配合系數(shù)確定”。對于110kV線路在云南特高海拔地區(qū)，懸垂絕緣子串的片數(shù)選擇高度H146mm的瓷絕緣子，8、9、10等片數(shù)，提出雷電過電壓要求的間隙如下表：絕緣子串片數(shù)，H146mm正極性雷電沖擊電壓波50放電電壓(kV)乘0.85的配合系數(shù)后，查放電電壓曲線所得的間隙值（m）87701.2098401.33109101.44注：絕緣子串和空氣間隙的50雷電沖擊放電電壓值，系根據(jù)西安電瓷研究所的試驗(yàn)數(shù)據(jù)查得。（附件P.1 ，P.6）。2.4 帶電檢修空氣校驗(yàn)間