直流輸電架空線路絕緣子選型及片數(shù)確定課件

1、課程內(nèi)容第七章 高壓直流輸電線路2022/7/251第3節(jié) 直流輸電架空線路絕緣子選型及片數(shù)確定1）直流絕緣子分類 用于架空交直流輸電線路的絕緣子主要有三種材質(zhì)的絕緣子，瓷質(zhì)、玻璃、復(fù)合，如圖。應(yīng)用較廣，但劣化率較高，逐步淘汰應(yīng)用較廣，材質(zhì)優(yōu)，自爆明顯，機械電氣強度夠。應(yīng)用逐步廣泛，材質(zhì)輕，性能優(yōu)，少維護，但老化率存在。 1、絕緣子選型2022/7/2522）高壓直流絕緣子參數(shù)防污型大盤徑、大爬距、長短交錯2022/7/2532022/7/2541）在同樣條件直流絕緣子比交流絕緣子更易受到污染。在實驗室內(nèi)進行的對比試驗表明：直流電壓下的污染度約為交流電壓下的兩倍。但在室外試驗場進行的觀測表明：

2、兩者相差沒有這樣大，這是雨水沖刷和風(fēng)吹等因素的影響。2）在交流下，絕緣于表面各點的污染度是比較均勻的；在直流下，不但總的污染度大于交流，而且絕緣子下表面的污染度要比上表面大得多。就全串而言，導(dǎo)線側(cè)各元件污染最嚴(yán)重，接地側(cè)各元件次之，中間部分各元件的污染度最小。3）高壓直流絕緣子與交流絕緣子特點比較3）正極性導(dǎo)線的絕緣子串要比負極性導(dǎo)線的絕緣子串吸附更多的污穢，這反映了污染特性中的極性效應(yīng)。2022/7/2554）絕緣子的直流耐壓隨污染度的增大而降低，而且比交流下降得更多。 在同樣條件下，絕緣子串的負極性直流閃絡(luò)電壓約比正極性時低10%20，所以通常取負極性作為耐壓試驗條件。 5）直流絕緣子電解

3、腐蝕現(xiàn)象。電蝕導(dǎo)致絕緣子損壞，是由兩方面過程所致： a: 鋼腳變細，導(dǎo)致絕緣子的機械強度大幅度下降； b: 電蝕生成物在體積上的膨脹導(dǎo)致瓷體破裂。 解決辦法：最通用的辦法是在鋼腳上加鋅套，它一般可使直流絕緣子 的壽命延長一倍左右。 6）直流絕緣子的結(jié)構(gòu)型式一般均為耐污型，即具有較長的表面泄漏距離， 以利于縮短絕緣子串的總長度。美國的研究表明：理想的直流絕緣子的泄漏距離L與高度H的比值范圍約為2.53.0（普通交流絕緣子為2.0左右）。此外，直流絕緣子還應(yīng)具有良好的自浩性能。2022/7/256 直流線路絕緣子的工作條件與技術(shù)要求和交流線路絕緣子不同： 集塵效應(yīng)強、污閃電壓低、老化快、鋼腳的電腐

4、蝕嚴(yán)重等等。 因而一種性能良好的交流絕緣于不一定就是好的直流絕緣子。結(jié)論：2022/7/2572、絕緣子片數(shù)確定絕緣子片數(shù)確定步驟： 絕緣子片數(shù)受污穢情況下的正常電壓控制，按污穢條件選擇絕緣子片數(shù)后，再按操作過電壓進行校驗。 大氣過電壓用來估計已選定絕緣水平的線路的耐雷性能，僅在個別高塔、大跨越和需要提高耐雷水平的情況下，適當(dāng)考慮耐受大氣過電壓的需要，酌情增加絕緣子片數(shù)。 為了按污穢情況合理配置線路的絕緣水平，必須收集污穢測試資料和污區(qū)分布圖，劃分污穢級別 直流污穢級別確定：直流電場對周圍塵粒吸附作用，由此直流線路的污穢水平要比交流高，通常對照交流線路污穢分布進行修正來劃分，通常直流的爬電比距

5、取同一地區(qū)交流比距的的2022/7/258地區(qū)類別適用范圍泄漏比距（cm/kV）交流線路ac直流線路dcdc/ac1潔凈地區(qū)林區(qū)、農(nóng)村1.62.21.382一般地區(qū)工業(yè)區(qū)外圍、遠離海岸處2.34.01.743污穢地區(qū)工業(yè)區(qū)、濱海區(qū)3.05.21.734嚴(yán)重污穢地區(qū)化工廠、火電廠附近4.07.01.75交直流線路絕緣子的泄漏比距除1類地區(qū)外，dc與ac基本上都滿足。因此可把交流線路的泄漏比距換算為對地電壓的對應(yīng)值，然后用于直流線路。2022/7/259選定dc后，按下式確定絕緣子片數(shù)：式中 l 一片絕緣子的表面幾何泄漏距離（cm）； Udc線路額定直流電壓（kV）。例：某500kV直流輸電線路，

6、采用CA735EZ型直流瓷質(zhì)絕緣子，用于一般地區(qū)，求一串絕緣子中的絕緣子片數(shù)。2022/7/2510 直流線路的實際運行經(jīng)驗還表明：在大氣嚴(yán)重污穢的地區(qū)(例如海邊或某些工業(yè)區(qū))，單單靠增大泄漏比距往往不能使泄漏電流減小到足夠低的水平，還需要采取一些其他輔助措施以減小瀉漏電流。例如： 3、絕緣子加強絕緣輔助措施： 1）涂硅脂。在絕緣表面涂上硅脂，能使其絕緣性能顯著改善。瀉漏電流大大減小，囚為這種材料具有憎水性和埋置外來固體微粒的特性，從而能阻止連續(xù)導(dǎo)電層的形成。 不足：當(dāng)所埋微粒達到某一飽和狀態(tài)時，硅脂將突然喪失其限制表面電導(dǎo)的性能。所以，涂層必須定期清除和更換，其周期可為數(shù)月到數(shù)年，這取決于該地區(qū)的污穢程度。2022/7/2511 2）加強停電清洗或帶電清洗。美國400kv太平洋聯(lián)絡(luò)線的南段(該地區(qū)雨水較少、干燥期較長)，投運后曾因汽車廢氣污染而導(dǎo)致頻繁的污閃，后來采取補救措施，除將絕緣子從27片增加到30片，使泄漏比距增大為3.43cmkV外，還把絕緣子的清洗周期縮短到60天左右。 3）在某些工程中，當(dāng)污染特別嚴(yán)重，氣候又特別惡劣時，還曾試用“降壓運行”這樣的應(yīng)急措施來避免污閃事故的發(fā)生。 顯然，上述幾種輔助措施