輸電線路絕緣子選擇與計算

輸電線路絕緣子選擇與計算

(總37頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOnel-CAL-本頁僅作為文檔封面，使用請直接刪除

1絕緣子選型1.1絕緣子材質(zhì)我國主要生產(chǎn)的絕緣子主要有盤形瓷絕緣子、盤形玻璃絕緣子及復(fù)合絕緣子1.2各類絕緣子特性絕緣子的性能比較表1-1 不同類型線路絕緣子的性能比較常見故障盤形瓷絕緣子盤形玻璃絕緣子棒形復(fù)合絕緣子雷擊閃絡(luò)電壓高，可能出現(xiàn)“零值”，幾率決定于生產(chǎn)商，無招弧裝置可能發(fā)生元件破損閃絡(luò)電壓高，無招弧裝置可能造成元件爆裂，幾率決定于生產(chǎn)商閃絡(luò)電壓略低，裝均壓壞一般可使絕緣子免受電弧灼傷污穢耐污差，雙傘型可改善自清洗性能，調(diào)爬方便耐污差，防霧型可提高耐鹽霧性能，倜爬方便表面憎水性，耐污閃性能好，一般不需調(diào)爬風(fēng)偏“柔性”好，風(fēng)偏小“柔性”好，風(fēng)偏小“柔性”較好，風(fēng)偏大斷串概率大小決定于生產(chǎn)商概率極小概率大小決定于生產(chǎn)商劣化劣化速率決定于生產(chǎn)商基本不存在劣化硅橡膠老化速率和芯棒“蠕變”決定于生產(chǎn)商和使用條件外力易損壞，殘垂強度大易損壞，殘垂強度較大不易損壞現(xiàn)場維護檢測維護工作量大，雙傘型易人工清掃，檢“零”麻煩清掃周期短、工作量大維護簡便，缺陷檢測困難3污區(qū)劃分3.1沿線污穢調(diào)查3.1.1走廊沿線污源分布情況本次對待建1000kV特高壓中線工程線路走廊沿線進行了污染情況調(diào)查。湖北省境內(nèi)絕大部分地區(qū)為自然污穢，包括生活污染、公路揚塵、農(nóng)村施用農(nóng)藥、化肥以及燒山積肥的灰塵；工業(yè)污穢主要集中在宜城市板橋鎮(zhèn)，分布有石灰廠、水泥廠、采石場等重點污源。河南省境內(nèi)線路附近分布較多鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主要的自然污穢來自居民區(qū)的生活污染和農(nóng)田施用的化肥等，線路跨越鐵路、高速公路、土路若干，加上風(fēng)沙揚塵等也會對線路造成一定的污染；工業(yè)污源主要有采石場、石灰廠、水泥廠、鋁鐵廠、煉鋼廠、火電廠等。山西省境內(nèi)沿線分布儲煤廠、煉焦廠、煉鐵廠、火電廠、磚廠等，小型煤礦區(qū)和煉鐵高爐更是星羅棋布，大氣污染十分嚴重。另外1000kV特高壓中線工程線路平行或跨越的500kV線路有：斗樊線、雙玉I、II回、樊白I、II回、姚白線、白鄭線、牡嵩線、沁獲線、榆臨線；跨越鐵路七條、已建成高速公路六條、國道和省道若干?；の鄯x該線路走廊附近的化工污源主要集中在河南省和山西省，主要有沁陽市碳素有限公司(1500萬kg/a)、孟縣化肥廠(6000萬kg/a)、偃師市山化縣化工廠、南陽石蠟精細化工廠(12000萬kg/a)、南陽市金馬石化有限公司(600萬kg/a)、長治化工有限公司、鐘祥市華毅化工有限公司(18000萬kg/a)等。另外晉城市規(guī)劃中的野川、馬村化工園區(qū)，工廠十分集中，規(guī)?，F(xiàn)在大約為30000萬kg/a，隨著發(fā)展，其規(guī)模將進一步擴大。冶金污穢冶金污穢主要包括鋁廠、煉鐵廠、煉鋼廠等。根據(jù)調(diào)研情況，主要有鞏義市回鍋鎮(zhèn)的鋁加工基地、焦作市西向鎮(zhèn)的沁陽鋁試驗廠(5000萬kg/a)、西向鎮(zhèn)宏達煉鋼廠、晉城市澤州縣弘鑫冶煉公司(3000萬kg/a)以及晉城分布廣泛的小型煉鐵廠等。⑶火電廠主要集中在河南省和山西省，有以下大型火電廠：沁陽鋁電集團電廠(31萬kW)、孟州電力股份有限公司(49萬kW)、偃師市首陽山電廠(100萬kW)、洛陽華潤熱電有限公司(25萬kW)、南陽市鴨河口電廠(現(xiàn)有70萬kW，總體規(guī)劃310萬kW)、陽城電廠(現(xiàn)有容量235萬kW，在建的二期規(guī)模將達到355萬kW)，晉城和長治規(guī)劃中將建成趙莊電廠、高河電廠、沁水電廠和鄭莊電廠四個大型火電廠，規(guī)模都在240萬kW以上，這將大大增加污染的嚴重程度。其它工業(yè)污穢沿線走廊附近除上述類型污穢外，還包括如水泥廠、石灰廠、煤礦區(qū)等。主要有宜城市水泥廠、汝州水泥公司、南陽航天水泥廠、趙莊煤礦、成莊煤礦等。另外沿線有許多小型采石場、磚廠、煤礦和儲煤廠等，污染比較嚴重。自然污穢自然污穢主要是由大氣降塵、風(fēng)沙、農(nóng)藥以及化肥產(chǎn)生的污染。待建特高壓線路沿線多數(shù)地段附近工業(yè)并不發(fā)達，大氣環(huán)境污染狀況相對較輕。湖北省境內(nèi)地勢多為平地和丘陵，沿線主要是農(nóng)田和旱地，雜樹林覆蓋面積較大，植被較多，雨水比較充沛，在一定程度上減輕了自然污穢的影響。河南省境內(nèi)地勢以平原為主，全年以東北風(fēng)為主，雨水較少，灰塵、風(fēng)沙較大，自然污穢影響比較大。山西省境內(nèi)主要以高山大嶺和山地為主，待建特高壓線路將跨越太行山脈，全年以西北風(fēng)為主，降雨較少，粉塵污染嚴重。

部分污穢物化學(xué)成分分析對沿線走廊不同類型的污源點的污穢物進行了取樣以及化學(xué)成分分析，分析結(jié)果見表3-1。表3-1 部分污源污穢物成分分析結(jié)果 單位：mg/L樣品名稱Na+K+Mg2+Ca2+Cl-no3-SO42-洗煤廠6.645.186.9345.3915.520.0828.18煉焦廠13.5515.421.73106.1918.268.9388.72水泥廠13.7314.321.31132.0121.686.50116.43火電廠22.2319.365.0480.8845.623.51127.56煉鋼廠19.0619.773.9571.2341.911.7341.91煉鐵廠14.0710.877.0875.8816.501.1287.79化肥廠19.9117.834.31105.2627.172.56218.17化學(xué)成分圖3-6污染物的化學(xué)成分從測量結(jié)果和上圖可知，污穢物中Ca+離子含量遠大于Na+、K+、Mg2+離子含量，尤其是煉焦廠、水泥廠和化肥廠，都大于100mg/L。污穢物中的Na+和K+含量基本相等，其中以火電廠和煉鋼廠最為嚴重。負離子中SO42-離子含量最高，其中水泥廠和火電廠都超出了100mg/L，化肥廠甚至超過200mg/L?？梢?，沿線污染源的排放物主要以粉塵污染和鹽類污染為主。

2.1.2氣候條件和污濕特征根據(jù)調(diào)查收資，沿線與污穢閃絡(luò)相關(guān)的降雨量、小雨天數(shù)、降霧日數(shù)及最長霧日數(shù)、平均溫度和相對濕度及污閃季節(jié)的風(fēng)等氣象條件的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果如下：沿線02-04年降雨情況02年降雨日 口03年降雨日 口04年降雨日02年連續(xù)無雨日□03年連續(xù)無雨日□04年連續(xù)無雨日圖3-7降雨日數(shù)從調(diào)查情況來看，2002年-2004年三省的降雨主要集中在6月-9月，這四個月的平均月降雨日數(shù)為15天-22天。占到全年降雨日數(shù)的52%-68%。降水量以荊門、襄樊、南陽和平頂山等地居多，山西省降水量在三省中為最少，呈從南向北逐漸減少的趨勢。連續(xù)無降雨日主要集中在10月至來年3月，平均連續(xù)無降雨日數(shù)呈從南向北逐漸遞增的趨勢。毛毛雨是引發(fā)污閃的主要原因，湖北地區(qū)以及河南省南部毛毛雨較多，為18天-39天；河南北部及山西省相對較少，為12天-29天。綜合上述情況，沿線從南向北利于積污的氣象條件遞增的趨勢，但誘發(fā)污閃的外部條件例如毛毛雨則反之，降霧氣象以南陽、長治境內(nèi)較為嚴重。表3-2 污閃季節(jié)的風(fēng)速、主導(dǎo)風(fēng)向和靜風(fēng)頻率統(tǒng)計項目地點荊門襄樊南陽平頂山洛陽焦作晉城長治2002-2004平均風(fēng)速1.82.12.22.01.81.61.82.2

主導(dǎo)風(fēng)向NNWNWNNWNEENENEENENENEENEWNWSE靜風(fēng)頻率(%)2120192281723232002-2004年的污閃季節(jié)的風(fēng)速均在2m/s左右，靜風(fēng)頻率在23%以下，不利于污染物的擴散。3.2沿線現(xiàn)狀污區(qū)情況3.2.1現(xiàn)有污區(qū)圖的情況3.2.2現(xiàn)場實測污穢狀況圖3-16山西段路徑與電網(wǎng)相對關(guān)系圖表3-5 部分線路閃絡(luò)跳閘統(tǒng)計時間桿塔號故障點污源情況備注絕緣配置/爬電比距(cm/kV)污區(qū)圖污級220kV蘇丹線39#C相長治煤礦、焦化覆冰14xXWP-7/2.54m220kV漳寺線38#A相長治煤礦、焦化覆冰14xXWP-7/2.54m?3.15陽東二、三線40#、58#、62#距電廠18?32km冰閃30XFC16P/155m注：斗樊線144拼干塔絕緣子串在霧濕天氣下有放電現(xiàn)象。3.3本工程沿線污區(qū)劃分3.3.1污區(qū)劃分原則⑴參照GB/T16434-1996《高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級及外絕緣選擇標準》的規(guī)定。有關(guān)文件的要求；結(jié)合特高壓線路具體情況及污區(qū)劃分“運行經(jīng)驗、污濕特征、現(xiàn)場等值附鹽密度”三要素來確定。當三者不一致時，應(yīng)以運行經(jīng)驗為主；（4）對既沒有運行經(jīng)驗、又沒有鹽密測量值的地區(qū)，暫按污濕特征，并結(jié)合各省最新污區(qū)分布圖的定級來確定污穢等級。建議本工程特高壓線路污區(qū)劃分參照GB/T16434-1996中對各污穢等級下的爬電比距分級數(shù)值作出的規(guī)定，如表3-6所示。表3-6 特高壓線路各污穢等級下的爬電比距分級數(shù)值污穢等級鹽密值爬電比距，cm/kV 線路 220kV及以下330kV及以上1000kV0<0.031.61.61.6I0.03-0.061.60-2.001.60-2.001.60-2.00I0.06-0.102.00-2.502.00-2.502.00-2.50I-10.10-0.252.50-3.202.50-3.202.50-3.20W>0.253.20-3.803.20-3.803.20-3.80注：爬電比距取額定電壓計算值3.3.2晉東南-南陽段線路污區(qū)劃分山西省境內(nèi)線路全長約118km，地形以丘陵為主，跨越太行山脈；省內(nèi)污染源主要有煤礦、煉焦廠、煉鐵廠、化工廠以及大型電廠等，另外規(guī)劃中的野川、馬村化工園區(qū)以及陽城電廠二期、趙莊電廠、高河電廠、沁水電廠、鄭莊電廠等重污染源將使大氣污染愈加嚴重；全年干旱少雨，小雨日數(shù)約為12天-21天平均濕度僅為61%左右；污閃季節(jié)降霧日數(shù)達到18天-32天；主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，風(fēng)力較大，污穢物的擴散能力很強。山西省境內(nèi)與特高壓線路平行或跨越的500kV線路有陽東線（III級中、上限設(shè)計、爬電比距2.8-3.1cm/kV）、榆臨線（III級下限設(shè)計、爬電比距2.6cm/kV）。河南境內(nèi)與特高壓線路平行或跨越的500kV線路有樊白雙回（II級上限設(shè)計、爬電比距2.5cm/kV）、白鄭線（II級中限設(shè)計、爬電比距2.2cm/kV）、姚白線（II級中限設(shè)計、爬電比距2.2cm/kV）、牡嵩雙回（I級中限設(shè)計、2.8cm/kV）、沁獲線（I級上限設(shè)計、爬電比距3.0cm/kV）。根據(jù)ESDD測量結(jié)果，結(jié)合線路運行經(jīng)驗和污濕特征，晉東南—南陽段特高壓輸電線路污穢等級劃分如下：我國500kV輸電線路一般按泄漏比距法確定絕緣子片數(shù)，從而確定串長。對于我國來說，由于大氣污染嚴重，現(xiàn)有500kV線路，絕緣子串長一般均由工頻條件下的污閃特性決定。由爬電距離來決定絕緣子的串長，這種方法首先根據(jù)輸電線路所經(jīng)地區(qū)的污穢情況，鹽密和灰密的測量值，以及已有輸電線路的運行經(jīng)驗，確定污穢等級，再依據(jù)國家標準GB/T16434-1996《高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污區(qū)分級及外絕緣選擇標準》來決定該污區(qū)所對應(yīng)的爬電比距，根據(jù)所選絕緣子的爬電距離計算所需絕緣子的片數(shù)。此種方法簡單易行，可操作性強，在工程設(shè)計中被廣泛采用，并且經(jīng)過很多工程實際的考驗，是一種可被接受的工程設(shè)計方法。4.4按爬電比距法選擇懸垂串的絕緣子片數(shù)4.1.1工頻過電壓條件下絕緣子串片數(shù)由爬電距離來決定絕緣子的串長，在工程設(shè)計中被廣泛采用。由工頻電壓爬電距離要求的線路每串絕緣子片數(shù)應(yīng)符合下式要求：人Um-KL式中：m—每串絕緣子片數(shù)；°0Um—系統(tǒng)額定電壓，kV；A—爬電比距，cm/kV，列于表鹽密與爬距配置表；L0—每片懸式絕緣子的幾何爬電距離，cm；Ke—絕緣子爬電距離的有效系數(shù)，主要由各種絕緣子爬電距離在試驗和運行中提高污穢耐壓的有效性確定。絕緣子爬電距離的有效系數(shù)Ke絕緣子爬電距離的有效系數(shù)Ke定義為在相同的自然條件下，在相同的積污時間內(nèi)被試絕緣子與基準絕緣子沿單位泄漏距離的污閃電壓之比。Ke不能僅根據(jù)人工污穢閃絡(luò)電壓的試驗結(jié)果確定，還必須考慮絕緣子的自然積污能力。我國幅員遼闊，各地的地理氣象條件差別很大，不同形狀的絕緣子在不同地區(qū)的運行效果也有差別。目前還很難確定各種形狀絕緣子的Ke值。電力行業(yè)標準DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》中指出：幾何爬電距離290mm的XP-160型絕緣子的Ke暫取為1。采用其它型式絕緣子時，K應(yīng)由試驗確定。LUK= ~50%.20250%.1式中:L01、L02—分別為XP-160型及其它型絕緣子的幾何泄漏距離；U50%1SU50%2—分別為XP-160型及其它型絕緣子的50%污閃電壓，kV。為分析研究不同型式絕緣子的有效系數(shù)；參考了《西北電網(wǎng)750kV輸電線路絕緣子在高海拔低氣壓條件下的污閃特性研究》報告，該報告提供了750(2#)和750(4#)試驗U50%值(ESDD:0.05;NSDD:0.1mg/cm2)。表4-5 西北電網(wǎng)污閃特性研究的瓷絕緣子U50值編號材料盤徑(mm)傘形結(jié)構(gòu)高度(mm)爬距(mm)表面積(cm2)機械強度(kN)單片絕緣子U50%(kV)750(2#)瓷300雙傘1704592784.8621015.4750(4#)瓷340三傘1705303627.0421017.8武漢高壓研究所《1000kV交流輸電線路絕緣子長串污穢特性及污穢外絕緣設(shè)計的研究》報告，報告中提供的常壓下絕緣子的單片U50%值；具體數(shù)據(jù)和相應(yīng)絕緣子的有效系數(shù)Ke計算值如表4-6。

表4-6 有效系數(shù)Ke的計算序號數(shù)據(jù)來源型式ESDD/NSDD(mg/cm2)U50%(kV)串長（片）單片絕緣子U50%（kV）a(%)有效系數(shù)Ke1_武高所_XP-1600.1/1.0208287.4312武高所FC-400/2050.1/1.0566.44811.87.20.843_武高所_CA590-EZ0.1/0.5537.64811.27.70.874_武高所_FC300/1950.1/0.5513.64810.84.80.865_武高所_CA596-EZ0.1/0.5609.64812.77.40.96武高所CA887-EZ0.1/0.5561.64811.77.50.947750(2#)雙傘(459)0.05/2.0-315.4-0.998750(4#)三傘(530)0.05/2.0-317.8-0.97上表中盤型（鐘罩型）絕緣子的有效系數(shù)Ke的計算值基本在0.86-0.90之間，由于3#-6#絕緣子為灰密0.5mg/cm2條件下U50%值，其值偏大，因此，絕緣子的有效系數(shù)Ke計算值偏大；7#-8#雙傘和三傘絕緣子的有效系數(shù)Ke的計算值基本在0.94-0.99之間，由于其U50%無法進行灰密修正，且7#和8#絕緣子的U50%值為短串試驗得到，其值偏大，因此，有效系數(shù)Ke的計算值也偏大。雙層傘絕緣子在我國500kV及以下線路中已大量使用，積累了大量試驗數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗。通過對雙層傘絕緣子和普通型（XP-300）絕緣子在同樣條件下的污閃電壓和積污狀況的比較，以及對大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，由運行部門總結(jié)出，雙層傘型絕緣子的Ke值為0.95。西北750kV線路絕緣子爬電距離的有效系數(shù)Ke的取值，普通型取1.00；防污型（雙傘型和三傘型）取0.95；防污型（鐘罩型）取0.90。本報告暫推薦在輕污區(qū)普通型、雙傘和三傘絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為1.0；防污型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.9；中等及以上污穢區(qū)普通型盤型、雙傘和三傘型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.95；防污鐘罩型絕緣子的有效系數(shù)Ke取值為0.85。（2）絕緣子片數(shù)計算計算工頻電壓下所要求的爬電距離和絕緣子串片數(shù)進行計算，其結(jié)果如表4-7。表4-7 懸垂I串絕緣子片數(shù)計算絕緣子型式污區(qū)及配置水平爬電距離mm絕緣子片數(shù)（片）絕緣子串長mm1000m及以下1500m1000m及以下1500m1000m及以下1500m普誦型485mmII級2500257452541014010530普誦型505mm0.06?25002574505197509945普通型550mm0.10mg/cm22500257451531045510865

絕緣子型式污區(qū)及配置水平2.5cm/kV爬電距離mm絕緣子片數(shù)「（片）絕緣子串長mm1000m及以下1500m1000m及以下1500m1000m及以下1500m三、雙傘型485mm2500257452541014010530三傘型635mm25002574404178007995鐘罩型690mm 2500 2574 41 42 9840 10080合成型25002574普誦型485mmIII級0.10?0.25mg/cm23.20cm/kV3200329570721365014040普誦型505mm3200329567691306513455普誦型550mm3200329562641271013120三、雙傘型485mm3200329566721287014040三傘型635mm3200329554551053010725鐘罩型690mm3200329555571320013680合成型 32003295普誦型485mmW級>0.25mg/cm23.80cm/kV3800391383851618516575普誦型505mm 3800 3913 80 82 15600 15990普誦型550mm3800391373751496515375三、雙傘型485mm3800391383851618516575三傘型635mm3800391363651228512675鐘罩型690mm3800391365671560016080合成型 38003913由表4-7可知，11級污區(qū)可選用54片單片爬距485mm普通型絕緣子和雙傘、三傘型絕緣子；絕緣子串長10530mm；111級污區(qū)可選用54片單片爬距635mm三傘型絕緣子或III級和IV級污區(qū)選用合成絕緣子。4.4.2按操作過電壓選擇絕緣子串片數(shù)操作過電壓要求的線路絕緣子串正極性操作沖擊電壓波50%放電電壓U50應(yīng)符合下式要求：U>K-U式中:U一線路相對地統(tǒng)計操作過電壓，kV；

Ki一線路絕緣子串操作過電壓統(tǒng)計配合系數(shù)，根據(jù)電力科學(xué)研究院“1000kV交流輸變電工程過電壓與絕緣配合研究”（2006年6月），操作過電壓統(tǒng)計配合系數(shù)Ki取為1.25。U>K-U50為：_U>1.25x1.7x龍x1100/、/3=1909（kV）根據(jù)電力科學(xué)研究院“500kV交流和直流輸電線路桿塔絕緣強度和作用電壓”（1991年6月），在臨界波頭長度下絕緣子串50%閃絡(luò)電壓與串長的關(guān)系：對于邊相：U=446050cr. 7.61+ l對于中相：_402050cr=―7?2~1+ l式中：U50cr—臨界波頭長度下絕緣子串50%閃絡(luò)電壓，kV；l—絕緣子串長，m。對于實際波頭長度的操作波，其閃絡(luò)電壓要高于臨界波頭情況，可按下式修正：1.22U 50—1.22U 50—U50cr『〔crJIt l——+0.75t5cr ^2+0.84ill

kJ2式中：t、Tcr—實際波頭長度和臨界波頭長度，卜，實際波頭長度取250卜；U50、U50cr—波頭長度為￡和Tcr時的絕緣子串50%閃絡(luò)電壓，kV。對于不同的絕緣子串長，上式中的臨界波頭長度由下式計算：t=351+50由于以上的計算公式均按標準氣象條件給出，故應(yīng)進行氣象修正：U=KU式中：u、U0—實際狀態(tài)和標準狀態(tài)下的外絕緣放電電壓，kV；Kt—空氣密度修正系數(shù)。K=（8/5）n6=（1-aH/T）4.26式中：a—空氣溫度梯度，0.0065°C/m；H—海拔高度，m；T—絕對溫度，取293C；n—特性指數(shù)，取n=0.5。操作過電壓要求的線路絕緣子串片數(shù)（以普通型300kN絕緣子計算）列于表4-8。

表4-8 操作過電壓要求絕緣子串片數(shù)/絕緣長度(mm)"■■■■"--海拔高度(m)0100020003000操作過電壓(kV) 邊相 32/620032/620035/670038/7350 中相 37/715037/715040/780045/8650考慮2片零值絕緣子后操作電壓要求的1000kV交流輸電線路絕緣子串片數(shù)(以普通型300kN絕緣子計算)列于表4-9。表4-9 絕緣子串片數(shù)、---海拔高度(m)操作過電壓(kV) """~J0100020003000邊相34343740 中相 39394247本工程不存在在0級、I級污穢區(qū)，當污穢等級大于等于II時，操作過電壓對絕緣子串片數(shù)的選擇已不起作用，絕緣子串片數(shù)由工頻電壓決定。表4-10 0級污穢區(qū)普通型絕緣子串片數(shù)一海拔高度(m) 操作對由壓(kV) 0100020003000邊相34343740 中相 39394247表4-11 I級污穢區(qū)普通型絕緣子串片數(shù)海拔高度(m)操作過由壓(kV) ■一0100020003000 邊相 37-4137-4139-4341-45 中相 39-4139-4142-43474.4.3按雷電過電壓的要求進行校驗一般來說，雷電過電壓與運行電壓無直接關(guān)系，在特高壓系統(tǒng)中，由于輸電線路本身的外絕緣水平很高，對外絕緣設(shè)計而言，雷電過電壓不起決定作用。1000kV線路絕緣子串具有很高的沖擊絕緣水平(U50%=4MV)，雷擊桿塔只能在很大的雷電流(I0=200-250kA)下才有可能引起絕緣子串反擊閃絡(luò)，出現(xiàn)這種雷電流的概率是很小的(數(shù)量級0.1%及以下)。日本1000kV線路盡管線路走廊大多通過海拔1000m以上的山地，但是由于1000kV電壓等級引弧角間隙長，線路的雷害事故率比500kV約減少1/2。1000kV防雷設(shè)計考慮以下條件：雙回路鐵塔采用2條具有負屏蔽角的架空地線；引弧角間隙從減少雷擊事故次數(shù)考慮，應(yīng)盡可能加大，同時為了不使線路裝置直接受害，應(yīng)保持良好的通路特性；從減少雷擊事故次數(shù)考慮鐵塔接地電阻應(yīng)盡可能降至10Q以下。但在雷電過電壓下，絕緣子串仍應(yīng)滿足一定的耐雷水平。在0級污穢區(qū)、海拔1000-3000m時，按絕緣子串雷電沖擊絕緣水平U50%=4MV考慮，耐雷水平I】計算結(jié)果見圖4-1-4-4。由此可以看出ZB塔的耐雷水平高于ZM塔，三相V串的耐雷水平與中相V串的基本相當。且耐雷水平均隨塔高、接地電阻的增加而降低。由于1000kV線路要求的對地距離大，桿塔高度相應(yīng)增加，一般在60m以上，因此為了獲得較高的耐雷水平，其接地電阻設(shè)計值應(yīng)盡量減?。换蛟黾咏^緣子提高絕緣子串雷電沖擊絕緣水平。.5按污耐壓法選擇懸垂串的絕緣子片數(shù)污耐壓法是根據(jù)試驗得到絕緣子在不同污穢程度下的污穢耐受電壓，使選定的絕緣子串的污穢耐受電壓大于該線路的最大工作電壓。該方法和實際絕緣子的污耐受能力直接聯(lián)系在一起，是一種較好的絕緣子串長的確定方法，但人工污穢試驗結(jié)果同自然污穢條件下的污耐受電壓值存在等價性問題。前蘇聯(lián)、美國、美國、日本、武漢高壓研究所和中國電力科學(xué)研究院主要是以J50%進行污穢外絕緣設(shè)計。U50%以長串絕緣子試驗來確定。不同國家污穢外絕緣設(shè)計原則相同，僅是設(shè)計參數(shù)取值不同。不同的國家確定污耐壓和污穢設(shè)計目標電壓值也不同。前蘇聯(lián)取標準偏差。為8%,校正系數(shù)1-4。；美國取。為10%，校正系數(shù)1-3。；武漢高壓研究所和中國電力科學(xué)研究院按試驗來計算。取7%,污耐壓校正系數(shù)為1-3。。日本單片絕緣子最大耐受電壓Umax按長串絕緣子試驗來確定，前蘇聯(lián)還考慮爬電距離有效系數(shù)對不同型絕緣子串的Umax進行校正；污穢設(shè)計目標電壓值均取系統(tǒng)最高運行相電壓U①max，U①max校正系數(shù)原蘇聯(lián)、美國、美國、日本分別為1、1、1.1、1.15~1.6。絕緣子串片數(shù)N由校正后的U①max與Umax之比確定，即：N二％max/Umax不同國家污穢外絕緣設(shè)計基本參數(shù)如表4-12所示。國家污耐壓求取方法標準偏差 (。) 污耐壓校正系數(shù) (k) 試品布置目標電壓值UGmax不同國家污穢外絕緣設(shè)計基本參數(shù)對比表4-12

國家污耐壓求取方法標準偏差(E污耐壓校正系數(shù)(k)試品布置目標電壓值 U 國家污耐壓求取方法標準偏差(E污耐壓校正系數(shù)(k)試品布置目標電壓值 U 原蘇聯(lián) U_ V7 8% 4 直型布置Tmax 1 美國50% U_ W% 3 真型布置 1 巳木50% U / / 直型布置 1.15-1.6 中國maxU50%試驗確定(推薦7%)3[1]/1.04[2]真型布置1.1（推薦1.1- 1.732） 注1、500kV及以下線路設(shè)計污耐壓校正系數(shù)取3(對應(yīng)單串閃絡(luò)概率為0.14%，查正態(tài)分布表得出)；注2、、1000kV線路設(shè)計污耐壓校正系數(shù)取1.04推薦的污耐壓設(shè)計方法如下(海拔1000m以下):確定現(xiàn)場污穢度SPS(ESDD/NSDD)將現(xiàn)場污穢度SPS(ESDD/NSDD)校正到附鹽密度SDD(可簡稱試驗鹽密SDD)單片絕緣子最大耐受電壓Umax的確定污穢設(shè)計目標電壓值U小max的確定本工程按1.1倍的最高運行相電壓取值。絕緣子串片數(shù)N的求取N二％max/Umax按表4-13校核確定的N。表4-13 不同性質(zhì)工作電壓確定絕緣子串片數(shù)不同性質(zhì)工作電壓計算方法備注長時間工作電壓N=—_max—J3U 耐 /工頻過電壓N=UmaxXKv'3U耐K-工頻過電壓倍數(shù)在直接接地系統(tǒng)通常取1.1?1.3倍.在消弧圈接地系統(tǒng)取1.5?1.732操作過電壓N=KX.也U耐K'一操作過電壓倍數(shù)，操作過電壓倍數(shù)在2倍時，由于操作波的耐受電壓與工頻耐受電壓之比為2左右，操作波的片數(shù)與工頻片數(shù)是一致的。注：按污穢設(shè)計確定不同污穢等級的絕緣子片數(shù)滿足以上不同性質(zhì)工作電壓和條件對其要求。4.5.1試驗鹽密(SDD)的確定由武漢高壓研究所牽頭，湖北、河南、山西省電力公司參加的國家電網(wǎng)公司重點科研項目《晉東南一南陽一荊門待建1000kV特高壓交流輸電線路沿線走廊污穢特性的調(diào)

研》，課題對中線工程的沿線污穢參數(shù)進行了調(diào)研，沿線CaSO4的含量約為30%-49%,分別取30%、41%、20%時，根據(jù)GB/T16434-1996中的ESDD經(jīng)CaSO4校正換算成SDD如表4-14所示。表4-14GB/T16434-1996中的ESDD經(jīng)CaSO4校正后換算成SDDESDD(mg/cm2)污穢等級SDD(mg/cm2)(CaSO密度取41%)SDD(mg/cm2)(CaSO密度取30%)SDD(mg/cm2)(CaSO密度取20%)0.030' 4 ’0.028' 4 ’0.031' 4 ’0.0340.03?0.06T0.028?0.0450.031?0.0520.034?0.058 0.06?0.10 _II_ 0.045?0.069 0.052?0.08 0.058?0.09 0.10?(0.15)?0.25m0.069?(0.099)?0.1580.08?(0.115)?0.1850.09?(0.13)?0.210.25?0.35W0.158?0.2170.185?0.2550.21?0.294.5.2單片絕緣子最大耐受電壓Umax的確定根據(jù)武漢研究高壓院的研究，單片絕緣子最大耐受電壓Umax先要求出絕緣子串U50%并折算為單片值，然后進行修正。單片絕緣子最大耐受電壓Umax1由GB/T4585-2004附錄B2.2條規(guī)定的在給定基準污穢度SPS下的50%人工污穢耐受電壓的測定程序求出絕緣子串U50%并折算為單片值。Umax1二(5%%Umax=Umax=k2k3k4d*。)。k1:正態(tài)分布系數(shù)50%k2:絕緣子上下表面不均勻比系數(shù)k3:對NSDD的校正系數(shù)k4:對串型的校正系數(shù)修正后的結(jié)果見表4-15。表4-15 不同污穢等級下不同型式單片絕緣子U 單位:kVmax污穢等級SDD(mg/cm2) CA-590EZ CA-596EZ FC-300/195 UUUUUU50%max250%max250%max200.02814.513.416.014.913.512.5T0.04513.112.214.613.512.311.4I0.06912.011.213.412.411.310.5m(0.099)11.210.412.511.610.59.8

0.15810.29.511.410.69.68.9W0.2179.68.910.79.99.08.4注：SDD為附鹽密度（CaSO4按41%修正）。4.5.3絕緣子片數(shù)（1）單I串絕緣子片數(shù)在外絕緣研究報告中，以300kN絕緣子為例，得出的不同污穢等級下不同型式單片絕緣子9_見表4-16。表4-16 不同污穢等級下不同型式絕緣子所對應(yīng)的片數(shù)污穢等級ESDDCA-590EZ（瓷普通型）FC-300/195（玻璃普通力*(mg/cm2)NN,NN一NN,NN一00.034814824834851151251351I0.065552535458555758TT0.106056585965606264m(0.15)0.2566736066626864717078647166736875W0.357871737583757879注：1、ESDD為等值附鹽密度（未修正）；2、N為ESDD未進行修正后的片數(shù)，N1為ESDD按41%CaSO4修正后的片數(shù)，N為ESDD按30%CaSO.修正后的片數(shù)，N為ESDD按20%CaSO修正后的片數(shù)。本報告推薦CaSO4的含量按41%，在H級污區(qū)，對于普通性的瓷絕緣子需要56片，瓷件高度達到10.9m，整個串長達到13m多，導(dǎo)致塔頭增大，桿塔重量增加較多，對投資影響較大，而采用普通性的玻璃絕緣子增加投資更多。研究結(jié)果表明，雙傘型300kN瓷絕緣子在SDD/NSDD為0.1/0.5mg/cm2條件下，單I串污耐壓值較相同污穢度和相同串型下的CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子提高約5%。美國特高壓試驗基地（ProjectUHV）也曾對雙傘型絕緣子與普通型絕緣子進行過相同污穢度下的污耐壓對比試驗，試驗結(jié)果顯示，在SDD為0.1mg/cm2時，雙傘型較普通型絕緣子污耐壓提高約7%。表4-17雙傘CA887-EZ型及異型絕緣子串污耐壓特性研究結(jié)果序號串型SDD(mg/cm2)U50%(kV)a(%)1CA590-EZ普誦300kN雙1串48片0.0611.67.202CA887-EZ雙傘300kN單I串48片0.111.77.50

3CA590-EZ普通300kN單V串48片0.111.87.4040.1510.66.605CA887-EZ雙傘300kN單V串48片0.113.37.90注：NSDD為0.5mg/cm2分析原因如下：一是傘裙形狀對污耐壓特性的影響較大。具有較深的裙和較寬的裙間距、傘裙間距離設(shè)計得較窄，結(jié)構(gòu)高度較大和外部的裙比防污型更深，盡管其設(shè)計不同，其污耐壓特性并不比雙傘型污耐壓特性優(yōu)良。對我國外污閃工作具有重大啟示意義的是如只改變絕緣子的形狀而不顯著增大系數(shù)以，那么在污穢性能上只能得到有限改進。二是由傘裙形狀不同造成的。普通型絕緣子局部放電短接了部分爬電距離。三是在重污穢條件下絕緣子傘形對污耐壓的影響比輕污穢條件下大，原因是局部放電更易短接部分爬電距離。CA887-EZ雙傘型300kN瓷絕緣子在SDD/NSDD為0.1/0.5mg/cm2條件下，單I串污耐壓值較相同污穢度和相同串型下的CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子提高約5%。即在相同污穢度SDD/ESDD為0.1/0.5mg/cm2下，雙傘單I串的片數(shù)較CA590-EZ普通型單I串的片數(shù)應(yīng)減少5%。雙傘型絕緣子串片數(shù)N按以下公式計算。N=UOmax/(k6xUmax)式中UOmax:1-1X1100/1-732=698.6kV；k6:1.05；Umax:單片絕緣子的最大耐受電壓值；求得CA887-EZ雙傘型300kN瓷絕緣子單I串在不同污穢等級下的絕緣子串片數(shù)如表4-18所示。注：1)ESDD為等值附鹽密度(未修正)；2)ESDD按41%CaSO4修正后的片數(shù)。根據(jù)上表的計算結(jié)果，在污穢較輕地區(qū)(II級污區(qū))，雙傘型絕緣子采用53片。考慮到特高壓線路的重要性和留有裕度，推薦采用54片雙傘型絕緣子。對于III級污區(qū)，可以考慮選用三傘型絕緣子、瓷棒型絕緣子和合成絕緣子。對于IV級污區(qū)，可以考慮選用合成絕緣子。雙聯(lián)1串絕緣子片數(shù)有關(guān)研究表明，雙聯(lián)I串絕緣子的污耐壓值小于單聯(lián)I串絕緣子的污耐壓值。武漢高壓研究所對25片XP3-160絕緣子串單、雙串結(jié)構(gòu)的U50%試驗結(jié)果如下：表4-19 單、雙串結(jié)構(gòu)的嘰比較串長(片)污穢度0.1/0.4/mg/cmg2下值(kV)型式單串雙串450mm檔同型號雙串U.出單串U*XP一-16025242.5232.550% 50%0.963XWP-16025256.5237.00.922XWP-16025277.5247.20.895表4-20 改變雙串開檔距離的U50%比較型式串長(片)污穢度0.1/0.4/mg/cmg2下不同開檔距離U…(kV)450mm550mm50%' '650mmXP一-16025232.5258.0247.53—柘0%相對值—0.941.041.00上述試驗是基于500kV線路的絕緣子串U50%試驗條件，在開檔距離550mm時，雙串絕緣子的凈距為270mm，試驗得到的U50%為單串的1.04倍，且能夠防止絕緣子串間的串弧、跳弧現(xiàn)象。武漢高壓研究院的絕緣研究報告表明，CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子，雙I串的單片污耐壓值較相同污穢度SDD/NSDD為0.06/0.5mg/cm2下單I串污耐壓而言，降低6%。即在相同污穢度SDD/NSDD為0.06/0.5mg/cm2下，雙1串的片數(shù)較單I串的片數(shù)應(yīng)增加6%。如CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子，雙I串的單片污耐壓值在相同污穢度SDD/NSDD為0.06/0.5mg/cm2下與單I串污耐壓進行了比對，其它污穢度SDD/NSDD和不同于CA590-EZ普通型絕緣子的其它型式普通型絕緣子來進行比對性研究，在求取雙I串的片數(shù)時取修正系數(shù)k4為0.94,N雙j按以下公式計算。N雙J=%max/(k4XUmax) 雙式中UOmax：1.1x1100/1.732=698.6kV;k4：0.94；Umax:單片絕緣子的最大耐受電壓值。分析原因是雙I串與單I串相比，受鄰近I串鄰近效應(yīng)的影響，更易形成放電通導(dǎo)而導(dǎo)致雙1串擊穿強度降低。根據(jù)西安交通大學(xué)所做的1000kV線路絕緣子串均壓計算結(jié)果，當雙串絕緣子間距600mm時，單片絕緣子承受的最大電壓與500kV線路相當，因此，保證雙聯(lián)絕緣子串絕緣子間凈距270mm左右，基本可以保證絕緣子串的U50%直不降低。因此，推薦雙聯(lián)1串與單I串采用相同的絕緣配置，雙1串的間距按600mm取值。復(fù)合絕緣子串長的選擇復(fù)合絕緣子由于具有優(yōu)異的憎水性，已在全國各地不同電壓等級的線路上運行，并在1990年后歷次大面積污閃中幾乎沒有復(fù)合絕緣子污閃的記錄。因此，1000kV級特高壓輸電線路應(yīng)在污穢較重地區(qū)考慮使用復(fù)合絕緣子。根據(jù)300kN瓷絕緣子單I串推薦復(fù)合絕緣子在不同污穢度下的結(jié)構(gòu)高度和爬電距離見表4-21。表4-21 不同污穢度下復(fù)合絕緣子的選擇污穢等級ESDD(mg/cm2)CA590-EZ單I串片數(shù)(CaSO按20%修正)CA-590EZ單I串長(mm) 復(fù)合絕緣子 結(jié)構(gòu)高度(mm)爬電距離(mm)I0.0654105301053027270I0.1059115051053027270m(0.15)0.256471124801384510530110762727028684W0.3575146251170030300注：ESDD為0.06mg/cm2下復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)高度和爬電距離與CA-590EZ單I串相同，其他工況下結(jié)構(gòu)高度和爬電距離取80%，但不低于0.06mg/cm2下復(fù)合絕緣子結(jié)構(gòu)高度，爬電距離按比例計算。4.5.4按污耐壓法推薦的基本絕緣配置按污耐壓法進行絕緣配置是和實際絕緣子的污耐受能力直接聯(lián)系在一起，是確定絕緣子串長好方法。但是，目前特高壓交流的污耐壓試驗數(shù)據(jù)有限，也缺乏運行經(jīng)驗。綜上所述，考慮到工程的重要性，結(jié)合對沿線污穢和相鄰線路運行情況的調(diào)研，結(jié)合污區(qū)的劃分，同時為簡化設(shè)計，在海拔1000m以下推薦的絕緣配置如下：II級污區(qū)：采用54片雙傘型盤式絕緣子，單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串片數(shù)或長度相同。III級污區(qū)：采用54片三傘型盤式絕緣子或合成、瓷棒絕緣子。合成、瓷棒絕緣子的結(jié)構(gòu)高度按10530mm，爬電距離按28864mm。單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串片數(shù)或長度相同。W級污區(qū)：采用合成絕緣子，結(jié)構(gòu)高度按10530mm，爬電距離按30300mm。單聯(lián)I串、雙聯(lián)【串片數(shù)或長度相同。4.6懸垂串的絕緣子片數(shù)選擇4.6.1兩種方法的懸垂串配置情況以300kN絕緣子為例，本工程按爬電比距法和污耐壓法，在海拔1000m以下推薦的基本絕緣配置見表4-22。表4-22 按爬電比距法和污耐壓法推薦的基本絕緣配置（300kN）污區(qū)鹽宓JULUJ(mg/cm2) 爬由比距法 污耐壓法 雙傘(485mm)三傘(635mm)盤型絕緣子棒型絕緣子TT0.0152片40片54片（雙金型）m0.2554片54片（三傘型）合成、瓷：10530mm（高度）28864mm（爬電距離）W0.35合成：10530mm（高度）30300mm（爬電距離） 由上表可以看出，雙傘和三傘盤型絕緣子在II和III級污區(qū)，兩種方法選配的結(jié)果比較接近。4.6.2V型串絕緣子的片數(shù)CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子，在SDD/NSDD分別為0.1/0.5mg/cm2和0.15/0.5mg/cm2條件下，V型串污耐壓較單I串要分別提高6%和4%。CA887-EZ雙傘型300kN瓷絕緣子單V型串在SDD/NSDD為0.1/0.5mg/cm2條件下的單片污耐壓為12.2kV，與雙傘型絕緣子單I串相比提高約13%。其結(jié)果與通用電氣的試驗結(jié)果有較大差別。即結(jié)構(gòu)高度x盤徑x爬電距離為146mmx254mmx305mm的標準型懸式絕緣子V型串的污耐壓比懸垂串高20%~30%。產(chǎn)生較大差別的原因主要是CA590-EZ普通型300kN瓷絕緣子和CA887-EZ雙傘型300kN瓷絕緣子的盤徑分別為320mm、330mm，遠大于254mm。在合理傘形前提下，大盤徑絕緣子可以起到阻弧作用而使電弧飄移絕緣子不易形成線狀放電，使除盤徑外的傘形狀不對污耐壓的影響較大而產(chǎn)生較大差別。V型串污耐壓較單I串高的分析原因如下：一是本V型串的電弧較單I串易飄移絕緣子串表面不易形成線狀放電，與單I串緊貼絕緣子串的電弧短接形式不同。二是V型串特殊的布置方式改善了絕緣子串的對地電容，使容性電流對絕緣子串的影響減小，提高了其污閃電壓，其次V型串發(fā)生閃絡(luò)時，其電弧飄移遠離絕緣子串，與單I串緊貼絕緣子串的電弧短接形式不同。因此，V型串在經(jīng)濟和技術(shù)上占有一定優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在可減少絕緣子片數(shù)，降低桿塔高度，節(jié)約走廊寬度，節(jié)省造價；其次，在合理的污穢設(shè)計下，V型串的積污特性要優(yōu)于懸垂串，僅為懸垂串的85%甚至更低。如果V串絕緣子片數(shù)按I串的85%進行修正，計算得到46片。由于中相塔窗的影響，并為以后的防污留有裕度，在桿塔設(shè)計時中相V串的絕緣子建議按與邊相I串同樣的片數(shù)考慮，同時為了簡化設(shè)計，建議本工程V型串與I串采用同樣的絕緣子片數(shù)。4.6.3懸垂串的絕緣子片數(shù)本工程線路經(jīng)過地區(qū)大部分為II級和III級污區(qū)，部分地區(qū)為IV級污區(qū)。根據(jù)導(dǎo)線荷載情況，主要選用絕緣子的強度為300kN、400kN（420kN）和550kN，其組裝型式有單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串和V串。在海拔1000m以下，各種強度的懸垂串的絕緣子片數(shù)見表4-23。其中，400kN（420kN）和550kN絕緣子的片數(shù)按300kN絕緣子串瓷件長度折算得出。表4-23 懸垂串的配置污區(qū)鹽密(mg/cm2)300kN絕緣子（單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串、V串）400kN（420kN）絕緣子（單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串.V串）550kN絕緣子（單聯(lián)I串、雙聯(lián)I串.V串）II0.0154片（雙傘型、高度195mm、爬電距離485mm）52片（雙傘型、高度205mm、爬電距離550mm）44片（高度240mm、爬電距離700mm）m0.25合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離28640mm）合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離28640mm）合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離28640mm）W0.35合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離30300mm）合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離30300mm）合成絕緣子（結(jié)構(gòu)高度10530m、爬電距離30300mm）4.7耐張串的絕緣子片數(shù)選擇國內(nèi)500kV輸電線路設(shè)計時，一般認為耐張絕緣子串的自清潔能力較好，而且，污穢越嚴重地區(qū)耐張串與懸垂串的積污特性差異越大，因此，耐張絕緣子串的絕緣子片數(shù)一般較懸垂串少，一般配置的爬電距離為相應(yīng)污區(qū)的中限?？紤]為H級污區(qū)留有余度，耐張串按上限2.5cm/kV配置；:E級和IV級污區(qū)耐張串按3.0cm/kV和3.5cm/kV配置。根據(jù)本工程導(dǎo)線方案及絕緣子串組裝型式的研究，可以選用3聯(lián)400kN、2聯(lián)550kN和4聯(lián)300kN的耐張串組裝方案。下面針對不同污區(qū)、不同組裝方案的耐張串選擇耐張串絕緣子片數(shù)。H級污區(qū)的耐張串絕緣子片數(shù)選擇H級污區(qū)300kN懸垂串的基本絕緣配置為54片雙傘型絕緣子，爬電距離為2.619kV/cm，瓷件長度為10530mm。此配置也滿足耐張串的要求，故H級污區(qū)耐張串的推薦意見如下：⑴4聯(lián)300kN耐張串：54片雙傘型絕緣子，爬電距離為2.619kV/cm,瓷件長度為10530mm；(2)3聯(lián)400kN耐張串：按10530mm的瓷件折算為52片，爬電距離為2.86kV/cm，瓷件長度為10660mm；⑶2聯(lián)550kN耐張串：按10530mm的瓷件折算為44片，爬電距離為3.08kV/cm，瓷件長度為10560mm。m、iv級污區(qū)的耐張串絕緣子片數(shù)選擇(1)按規(guī)程要求的爬電距離選擇設(shè)計規(guī)程中III級污區(qū)的爬電比距為2.5~3.2kV/cm,V級污區(qū)的爬電比距為3.2~3.8kV/cm。依此推出耐張串的絕緣子片數(shù)見表4-24。表4—24 按規(guī)程要求的爬電距離選擇耐張串的絕緣子片數(shù)爬電比距要求值300kN 爬電距離485mm kV/cm計算值取值361.86623.265.98663.572.16733.878.3579(2)按H級污區(qū)耐張串配置的爬距推算

H級污區(qū)4聯(lián)300kN耐張串采用54片雙傘型絕緣子，爬電距離為2.619kV/cm,與規(guī)程要求的2.5kV/cm相比，修正系數(shù)為1.0476。按此修正后的耐張串的絕緣子片數(shù)見表4-25。表4-25 按II級污區(qū)耐張串配置修正后的爬電距離選擇耐張串的絕緣子片數(shù)爬電比距要求值kV/cm修正值300kN爬電距離485mm計算值 取值 33.142864.8653.23.3523269.12703.53.666675.6763.83.9808882.0882⑶按m、iv級污區(qū)合成絕緣子懸垂串的爬距配置推算m、IV級污區(qū)采用合成絕緣子，其推薦的爬電距離分別為28640mm和30300mm,此爬電距離為80%折后值。按此配置推算的耐張串的絕緣子片數(shù)見表4-26。表4-26 按ILIV級污區(qū)懸垂串的配置推算耐張串的絕緣子片數(shù)爬電比距要求值kV/cm修正值300爬電距離kN485mm計算值取值2.8643.5873.81743.033.787578.0978如果不考慮合成絕緣子爬電距離的80%折算，即III、IV級污區(qū)分別按爬電距離28640mm和30300mm推算耐張串的絕緣子片數(shù)見表4-27。

表4-27按lll、IV級污區(qū)懸垂串的配置推算耐張串的絕緣子片數(shù)(不修正)污區(qū)爬電比距要求值kV/cm300kN 爬電距離485mm 計算值 取值 ITT2.86459.0559IV3.0362.4763(4)按單片污耐壓比值關(guān)系推算絕緣子片數(shù)武漢高壓研究院提供的不同污穢等級下300kN和400kN普通盤型絕緣子的單片污耐壓值，其U50%和Umax1的污耐壓比值見表4-28所示。表4-28 不同污穢等級下不同型式單片絕緣子Umax1 單位:kV污穢_等級.ESDD(mg/cm2) CA-590EZ(300kN) CA-596EZ(400kN) 污耐壓比值 Ue—U_ Ue—U_ Ug,—U__50%max150%max150%max100.0314.313.215.814.71.101.11T0.0612.411.513.812.81.111.11TT0.1011.210.412.511.61.121.12m0.259.38.610.49.61.121.12W0.358.78.09.79.01.111.13由上表可知，在不同污穢條件下，300kN和400kN普通盤型絕緣子的污耐壓比值為1.10-1.13,因此，可以按污耐壓比值1.12，用II級污區(qū)確定300kN的耐張絕緣子片數(shù)推算出400kN絕緣子片數(shù)。表4-29 按污耐壓比值推算400kN絕緣子污區(qū)爬電比距要求值cm/kV300kN爬電距離485mm400kN爬電距離550mm 片數(shù) 爬電比距 片數(shù) 爬電比距TT2.5542.619492.68m3.0623.0563.07^3.5733.541663.61⑷小結(jié)綜上所述，以300kN絕緣子為例，按不同方法推算的耐張串絕緣子片數(shù)如下：按規(guī)程要求皿級污區(qū)爬電比距取2.5~3.2cm/kV,IV級污區(qū)的爬電比距為3.2~3.8cm/kV。500kV線路設(shè)計時，皿級污區(qū)通常采用的爬電比距為3.2cm/kV,V級污區(qū)通常采用的爬電比距為3.5cm/kV，按此推算耐張串絕緣子片數(shù)分別為62片和73片；按H級污區(qū)采用的54片300kN的爬電距離與規(guī)程要求的爬電距離的修正系數(shù)后，:E級和V級污區(qū)的耐張串絕緣子片數(shù)分別為65片和76片，即比按規(guī)程要求的絕緣子要多3~4片；按懸垂串的爬電比距皿級污區(qū)爬電比距取2.864cm/kV,V級污區(qū)的爬電比距為3.03cm/kV，若不考慮合成絕緣子的80%修正，耐張串絕緣子片數(shù)分別為59片和63片，考慮合成絕緣子的80%修正后，耐張串絕緣子片數(shù)分別為74片和78片。如果考慮與懸垂串的爬電距離保持相當，由于絕緣子類型的積污特性不一樣，按此推薦的絕緣子片數(shù)過于保守。由于耐張串絕緣子具有較好的