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7，絕緣配合，防雷和接地7,0。1.800kV線路直線桿塔上懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇，一般需滿足能夠耐受長期工作電壓的作用和操作過電壓作用的要求,雷電過電壓一般不作為選擇絕緣子片數(shù)的決定條件，僅作為耐雷水平是否滿足要求的校驗(yàn)條件、7。0,2.800kV直流輸電線路的防污絕緣設(shè)計(jì),要根據(jù)絕緣子的污耐壓特性。參考審定的污區(qū)分布圖和直交流積污比、結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際污穢調(diào)查結(jié)果。選擇合適的絕緣子型式和片數(shù).對(duì)無可靠污耐壓特性參數(shù)的絕緣子、也可參照污穢等級(jí)按爬電比距法選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)、1、污耐壓法、污耐壓法是根據(jù)試驗(yàn)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(shí)際絕緣子的污穢耐受能力直接聯(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(yàn)結(jié)果同自然污穢條件下的污耐壓值存在等價(jià)性問題.前蘇聯(lián)，美國、美國.日本 我國的武漢高壓研究所和中國電力科學(xué)研究院主要是以U50。進(jìn)行污穢外絕緣設(shè)計(jì)。U50、以長串絕緣子試驗(yàn)來確定,對(duì)于，800kV直流輸電路 原則上要用此法，選擇適合的試驗(yàn)室和試驗(yàn)方法,求出預(yù)選型號(hào)絕緣子的污閃電壓數(shù)據(jù).我國以前沒有足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。只憑日本NGK提供，從。500kV葛上,天廣,龍政、三廣，貴廣到三滬線無不如此，絕緣子鹽密與耐壓的關(guān)系采用NGK的直流絕緣子CA。735EZ,ф320,H170,的污耐壓值進(jìn)行計(jì)算.從表28可看出 其數(shù)據(jù)也存在較大分散性，表28.單片CA.735EZ絕緣子的污耐壓值.kV、注。1 所有數(shù)據(jù)灰密為0,1mg，cm2 2 葛上數(shù)據(jù)為Tonoko土 按4次耐壓法得出、3 龍政數(shù)據(jù)為Kaolin土 按上下法求出U50 表28反映了NGK自身數(shù)據(jù)的變化、我國的、500kV線路工程除葛上線外都采用NGK提供的數(shù)據(jù).考慮到污穢導(dǎo)致放電的關(guān)鍵是污穢物溶于水造成的導(dǎo)電性。而不溶于水的成分起的作用是在潮濕氣候條件下吸收水分，以保持污層潮濕促進(jìn)導(dǎo)電性能的增長。因此，在等值鹽密相同的情況下、絕緣子的污閃特性還受灰密的影響、根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果.絕緣子的人工污耐壓與灰密的.0,12次方成比例的降低,自然污穢絕緣子每片上下表面.同一表面的不同部位及同一串絕緣子各片之間污穢量分布不一樣，有時(shí)上下表面積污量相差2倍、10倍.其污閃電壓較均勻積污提高10，20。根據(jù)美國電科院有關(guān)試驗(yàn)得出初步增大系數(shù)Y.1 0。38lg、T B.其中T,B為上下表面積污比 在，500kV三滬線設(shè)計(jì)中,各設(shè)計(jì)院統(tǒng)一了計(jì)算方法,特高壓直流工程計(jì)算程序見表29 表29.按絕緣子下表面鹽密選擇片數(shù).以往我國，500kV線路的絕緣配置。是按NGK公司推薦的方法和污耐壓曲線進(jìn)行的。與目前電科院采用方法的程序差別很大，800kV線路V型串絕緣子片數(shù)分別采用兩種方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比見表30，表30，電科院和NGK污耐壓法片數(shù)的比較,注,括號(hào)中的值為按NGK的方法選定的絕緣子片數(shù) 從表30可以看出 兩種計(jì)算方法得到的結(jié)果差別不大。基本處于同一絕緣水平.V型串污耐壓較單I串高、主要原因在以下幾個(gè)方面 1 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，2。V型串特殊的布置方式改善了絕緣子串的對(duì)地電容.使容性電流對(duì)絕緣子串的影響減小，提高了其污閃電壓 3，在合理的污穢設(shè)計(jì)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，推薦。800kV級(jí)直流輸電線路單V串所需各種傘型絕緣子的片數(shù)見表31,表31計(jì)算得出的絕緣子片數(shù)比較.2、爬電比距法.早在,500kV葛上線路設(shè)計(jì)時(shí).原電力部向泰西蒙公司便提出了我國電網(wǎng)110kV、220kV線路防污運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，見表32。表32。交流電網(wǎng)的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),當(dāng)時(shí)泰西蒙公司并未按此執(zhí)行,而是參照日本的交,直流積污比曲線給出直流線路的對(duì)應(yīng)鹽密，再按NGK公司提出的絕緣子污耐壓數(shù)據(jù)進(jìn)行絕緣子片數(shù)選擇 線路投入運(yùn)行后便出現(xiàn)污閃事故而運(yùn)行調(diào)爬，運(yùn)行證明其絕緣配置偏小，通過對(duì)表32的分析可以得出，在導(dǎo)線對(duì)地電壓情況下爬電比距與等值鹽密的關(guān)系曲線及對(duì)數(shù)擬合表達(dá)式詳見圖4和公式10、圖4。鹽密與爬距關(guān)系曲線L,0 8891ln,ESDD.6.2606 8,式中，L、要求的爬電比距,cm、kV、ESDD,等值鹽密、mg cm2，國內(nèi)外對(duì)絕緣子的人工污耐壓試驗(yàn)證明。在相同的鹽密下.直流條件下的污耐壓值較之交流低15，20。因此直流的爬電比距是交流的2倍以上。按公式10計(jì)算出直流線路爬電比距要滿足表33的要求，表33。按推算的爬電比距要求的絕緣子片數(shù) 注。CA735絕緣子的有效爬距系數(shù)取1。0.3 按,500kV線路的絕緣水平外推,我國第一條.500kV葛上線的絕緣配合設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)是參照交流線路爬距并由電力部邀請(qǐng)加拿大泰西蒙公司進(jìn)行咨詢?cè)O(shè)計(jì) 絕緣子有關(guān)污閃試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用日本NGK公司的CA735,160kN。瓷質(zhì)絕緣子。其絕緣子選擇片數(shù)見表34.表34,500kV葛上線懸垂絕緣子片數(shù),葛上線自1989年投運(yùn)以來。雖降壓運(yùn)行，但污閃事故多次發(fā)生。因污閃導(dǎo)致的行波保護(hù)動(dòng)作率為0.17次,百公里，年，迫使其多次調(diào)爬,500kV龍政直流線路是1999年上半年完成技術(shù)設(shè)計(jì)的。當(dāng)時(shí)葛上線的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)還未反饋到位.其絕緣子片數(shù)選擇詳見表35.表35。500kV龍政線懸垂絕緣子片數(shù) 龍政線是2002年12月21日單極投運(yùn) 2003年6月21日雙極投運(yùn).運(yùn)行不到一年 從2004年1月到2月.相繼發(fā)生4次污閃跳閘.尚有不少地點(diǎn)出現(xiàn)了不同程度的放電現(xiàn)象,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行，2004年3月，國網(wǎng)公司決定全線調(diào)爬，起點(diǎn)調(diào)至37片。中，重污區(qū)采用復(fù)合絕緣子、2005年3月，又進(jìn)行了局部調(diào)爬，2003年設(shè)計(jì)的 500kV三廣和貴廣直流線路的絕緣配合設(shè)計(jì)參照了已建葛上和龍政線調(diào)爬經(jīng)驗(yàn) 其基本絕緣配置為.一般地區(qū)和輕污區(qū)采用37片瓷或玻璃絕緣子、中污區(qū)采用44片、重污區(qū)全部為復(fù)合絕緣子,自2004年投運(yùn)以來.未發(fā)生過污閃事故。在2004年設(shè)計(jì)的、500kV三滬線設(shè)計(jì)中 取消了0級(jí)污區(qū) 級(jí)污區(qū)采用不低于40片絕緣子,鐵塔間隙按42片，絕緣配置水平較其他線路有較大提高 級(jí)污區(qū)及以上全部采用復(fù)合絕緣子,2000年日本開始建設(shè)的。500kV阿南紀(jì)北線，全長50，9km 最高海拔750m、采用NGK鐘罩式直流絕緣子，結(jié)構(gòu)高度H170mm，盤徑320mm。全線分6個(gè)污區(qū).選擇的片數(shù)見表36.表36，500kV阿南紀(jì)北線絕緣配置一覽表、注.上表內(nèi)插求得鹽密0、05mg。cm2要求片數(shù)為40 目前的關(guān)鍵是0 05mg.cm2污區(qū)是37片或是40片 前者反映天廣.貴廣的運(yùn)行情況。后者是今后的發(fā)展趨勢、兩者的差距是8、若假定絕緣子串的污耐壓與串長成正比、推得,800kV線路要求的片數(shù)見表37。表37、800kV線路的絕緣配置 注,絕緣子結(jié)構(gòu)高度170mm、7，0、3，根據(jù)，500kV直流線路上過電壓研究。其操作過電壓水平在1、5p,u、1、8p,u，最大操作過電壓發(fā)生在線路中間、目前國內(nèi) 800kV直流線路操作過電壓水平計(jì)算結(jié)果在1,6p，u，1,8p，u，由于絕緣子表面臟污時(shí)沿面放電過程是其表面干燥帶的形成及局部電弧的發(fā)展過程,對(duì)污穢條件下絕緣子純操作沖擊強(qiáng)度存在不同看法,一種看法認(rèn)為.污穢物使絕緣子操作沖擊耐受強(qiáng)度降低，另一種看法認(rèn)為。在中等程度污穢條件下、絕緣子的操作沖擊耐受強(qiáng)度，將高于清潔濕耐受值.即使在重污穢下也很少下降或不下降.但均認(rèn)為污穢絕緣子的操作沖擊閃絡(luò)電壓都隨污穢程度的增加而降低 根據(jù)美國EPRI試驗(yàn)驗(yàn)證.在同一污穢條件下、同型號(hào)的絕緣子的直流操作耐壓為直流耐壓的2.2倍,2 3倍,大量試驗(yàn)研究證明.當(dāng)預(yù)加直流電壓時(shí)。其50。操作沖擊電壓是50.污閃運(yùn)行電壓的1.7倍、2,3倍 因此 操作過電壓對(duì)絕緣子片數(shù)的選擇不起控制作用,由于污穢原因.直流線路的絕緣子片數(shù)、串長.較交流1000kV線路還多。長、其在雷電沖擊電壓下的絕緣裕度較大。反擊雷電流超過200kA。雷電過電壓對(duì)絕緣子片數(shù)的選擇不起控制作用，條文中的數(shù)據(jù)是根據(jù)中國電科院在溪洛渡 浙西、800kV特高壓直流線路工程中給出的鐘罩型瓷絕緣子XZP 210和CA，756EZ在直流鹽密0,05mg.cm2下的V型串片數(shù)、耐張絕緣子串受力比懸垂絕緣子串大,容易產(chǎn)生零值絕緣子，一般要求在懸垂串片數(shù)基礎(chǔ)上增加絕緣子片數(shù) 但,800kV線路直線桿塔懸垂絕緣子串的絕緣子片數(shù)選擇主要取決于工作電壓，且按工作電壓選擇的絕緣子串的操作沖擊50 放電電壓遠(yuǎn)大于系統(tǒng)操作過電壓.所以,800kV線路耐張串絕緣子片數(shù)可不再增加,北方地區(qū)直流特高壓線路工程的絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈鄯x特征和氣候條件 并結(jié)合當(dāng)?shù)匾堰\(yùn)行線路的經(jīng)驗(yàn)綜合確定,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 110kV、750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范 GB。50545 2010規(guī)定、為保持高桿塔的耐雷性能.全高超過40m有地線的桿塔。高度每增高10m。絕緣子要增加1片、由于 800kV線路按工作電壓確定的絕緣子串長具有較高的耐雷電沖擊絕緣水平。不再增加片數(shù)已能保證較高的耐雷水平和較低的雷擊跳閘率水平,7。0，4,在雨量充沛地區(qū)。耐張絕緣子串由于水平放置容易受雨水沖洗。因此其自潔性較懸垂絕緣子串要好。110kV,500kV運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明。耐張絕緣子串很少污閃.因此在同一污區(qū)內(nèi) 其爬電距離可較懸垂串減少，7，0,5、國內(nèi)外污閃試驗(yàn)結(jié)果，包括STRI試驗(yàn)。證實(shí),同等污穢.即便在親水性狀態(tài)下.復(fù)合絕緣子污閃電壓比瓷和玻璃絕緣子高50，以上.因此，同樣運(yùn)行電壓下，復(fù)合絕緣子爬距僅需要瓷和玻璃絕緣子爬距的2，3即可、按照目前、500kV超高壓直流輸電線路絕緣配置。復(fù)合絕緣子爬距定為瓷絕緣子爬距的3 4以上已經(jīng)有相當(dāng)裕度 2005年底。南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心,電科院和瑞典STRI聯(lián)合完成了,800kV直流復(fù)合絕緣子的研制和試驗(yàn)工作。試驗(yàn)的復(fù)合絕緣子的長度和爬距為8、16m和28、32m,2007年8月22日在北京召開的、800kV直流線路絕緣選擇討論會(huì)議上。各方統(tǒng)一了工程設(shè)計(jì)原則 輕污區(qū)低海拔的復(fù)合絕緣子計(jì)算推薦最小長度和爬距為8 8m和33、0m 由于鐵塔塔頭尺寸主要由極間距控制。為保證一定的極間距 導(dǎo)線V型懸垂串肢長需達(dá)到13m以上.所以工程上采用了較長規(guī)格的復(fù)合絕緣子 云南 廣東 800kV直流線路工程采用的復(fù)合絕緣子及爬距配置見表38,表38,云南。廣東,800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距，m 向家壩.上海 錦屏 蘇南.800kV直流線路工程推薦的復(fù)合絕緣子長度及爬距配置見表39.表39.向家壩 上海。錦屏。蘇南，800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距、m。溪洛渡,浙西。哈密 鄭州，800kV特高壓直流線路工程進(jìn)行了復(fù)合絕緣子長度的優(yōu)化研究，考慮到在線路實(shí)際運(yùn)行中復(fù)合絕緣子完全親水性出現(xiàn)的可能性不大、因此按照弱憎水性的污閃特性推薦復(fù)合絕緣子長度、并考慮到絕緣配置裕度、溪浙線和哈鄭線工程采用的復(fù)合絕緣子長度和爬距見表40.表40、溪洛渡。浙西.哈密 鄭州、800kV直流線路復(fù)合絕緣子長度和爬距、m。7、0 6,高海拔地區(qū) 隨著海拔升高或氣壓降低、污穢絕緣子的閃絡(luò)電壓隨之降低，高海拔所需絕緣子片數(shù)按本規(guī)范公式7。0 6進(jìn)行修正,公式7,0、6中各種絕緣子的m1值要根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，表41給出了部分形狀絕緣子m1值的參考值 表41.部分形狀絕緣子的m1值的參考值.中國電科院在文獻(xiàn)、800kV直流絕緣子污穢放電特性及高海拔放電系數(shù)研究,報(bào)告中結(jié)論，在高海拔地區(qū)1000m、4000m地區(qū).線路絕緣子海拔修正系數(shù)為,海拔每升高1000m、絕緣子的耐污閃能力就下降.鐘罩型絕緣子為5.9。外傘型絕緣子為3.9。復(fù)合絕緣子下降6、4、根據(jù)以上計(jì)算原則及方法，云南、廣東、向家壩、上海和錦屏、蘇南，800kV直流線路工程推薦的絕緣子V串片數(shù)配置見表42，表43，表42、云南，廣東、800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù) 鐘罩型盤式瓷絕緣子,表43。向家壩。上海 錦屏，蘇南、800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù),鐘罩型盤式瓷絕緣子,注，括號(hào)內(nèi)值為重冰區(qū)采用值，根據(jù)中國電科院在溪洛渡.浙西 800kV特高壓直流線路工程中的試驗(yàn)研究結(jié)論,以鐘罩型絕緣子表面積污作為直流鹽密。三傘型絕緣子表面積污為鐘罩型絕緣子表面積污的2,3。玻璃絕緣子的表面積污與鐘罩型絕緣子的表面積污相同.V型絕緣子串的長期積污取I型串的3、4,溪洛渡。浙西，800kV直流線路工程推薦的絕緣子串片數(shù)見表44。表44、溪洛渡，浙西,800kV直流線路絕緣子串基本片數(shù)配置.懸垂V串和耐張串。中國電科院在高海拔地區(qū)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)和研究,在,800kV直流架空線路絕緣子選擇和桿塔塔頭空氣間隙沖擊放電特性試驗(yàn)研究的最終報(bào)告中，對(duì)線路盤形絕緣子片數(shù)的海拔修正提出以下公式，式中 k1,海拔修正系數(shù).參考值見表45,n0.0m海拔的絕緣子片數(shù)，nH.海拔Hm高度的絕緣子片數(shù) 表45 k1的參考值7,0、7，風(fēng)偏后導(dǎo)線對(duì)桿塔構(gòu)件的空氣間隙,要分別滿足工作電壓,操作過電壓及雷電過電壓的要求、1.工作電壓空氣間隙，根據(jù)中國電力科學(xué)研究院試驗(yàn)結(jié)果，分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙在直流正極性電壓作用下的放電特性見圖5。將試驗(yàn)結(jié)果與棒 板間隙和棒,棒間隙的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較的結(jié)果表明。在正極性直流電壓下.放電電壓與間隙距離呈線性關(guān)系，并且與棒、棒，棒 板的試驗(yàn)結(jié)果很接近 在負(fù)極性直流電壓下、電極形狀對(duì)放電電壓有一定的影響.分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙的放電特性更接近棒,板的情況 可見直流電壓要求的空氣間隙距離遠(yuǎn)小于沖擊電壓要求的間隙距離 在桿塔間隙距離的設(shè)計(jì)中可不予考慮 圖5、分裂導(dǎo)線對(duì)塔身間隙的正極性直流放電特性 參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則。DL.T 436 2005中的公式、導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的直流50。放電電壓應(yīng)符合公式10的要求,式中、Ue、額定運(yùn)行電壓.kV。K1。K2,直流電壓下間隙放電電壓的空氣密度、濕度校正系數(shù)、K3 安全系數(shù).1。15.σN.空氣間隙直流放電電壓的變異系數(shù),0。9,如果最高運(yùn)行電壓取816kV，安全系數(shù)取1、15?？諝忾g隙直流放電電壓的變異系數(shù)取0。9,則當(dāng)導(dǎo)線對(duì)桿塔的凈空距離為2、1m時(shí)，即可滿足,800kV直流電壓對(duì)空氣間隙的要求，2 操作過電壓空氣間隙,直流線路的操作過電壓。其產(chǎn)生機(jī)理及出現(xiàn)的頻度 與交流系統(tǒng)有一定的不同，主要波形為直流分量之上疊加一沖擊波 當(dāng)然交流操作波形更復(fù)雜，雖千差萬別,IEC的統(tǒng)一試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作波為250，2500μs、目前尚無直流操作波形的規(guī)定,試驗(yàn)也不多 國際上多引用瑞典試驗(yàn)數(shù)據(jù)、盡管很不完善.它的試驗(yàn)波形為120.4000μs、疊加在直流分量之上，對(duì)于棒板間隙,直流分量的疊加影響甚大。其閃絡(luò)電壓可提高10、少量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,對(duì)于導(dǎo)線。塔身間隙，直流分量的疊加影響甚微,參見圖6，圖6上部曲線為棒，棒間隙。下部曲線為棒.板間隙 中間部分為直流電壓疊加操作沖擊電壓試驗(yàn)數(shù)據(jù),擬和曲線為美國BPA后期采用,與交流操作波間隙因數(shù)K。1.28非常接近、美國高壓部門一直未作直流操作波空氣間隙放電試驗(yàn)，早期的太平洋聯(lián)絡(luò)線是按照等效交流放電特性決定的,400kV直流線路指1.7倍過電壓、30，風(fēng)偏、間隙取2 35m.圖6。瑞典導(dǎo)線，塔身間隔放電特性。中國電科院在。800kV直流V型絕緣子串桿塔塔頭空氣間隙操作沖擊放電特性試驗(yàn)中、通過對(duì)V型串塔頭空氣間隙進(jìn)行的正極性50,操作沖擊放電特性試驗(yàn).獲得了直流線路桿塔V型串空氣間隙距離與正極性50.操作沖擊放電電壓的特性曲線、如圖7所示.作為對(duì)比。圖8還給出了電科院20世紀(jì)80年代開展的。500kV直流線路塔頭空氣間隙的50，正操作沖擊放電電壓試驗(yàn)的特性曲線.參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則,DL，T 436、2005的公式、直流桿塔空氣間隙的正極性50,操作沖擊放電電壓要符合公式11的要求，圖7.800kV直流線路桿塔空氣間隙操作沖擊放電特性圖8、空氣間隙操作沖擊放電特性比較。式中 Um。系統(tǒng)最高電壓.kV,K.1.K，2 操作沖擊電壓下間隙放電電壓的空氣密度.濕度校正系數(shù),K 3 操作過電壓倍數(shù)。σs、空氣間隙在操作電壓下放電電壓的變異系數(shù),根據(jù) 高壓直流架空送電線路技術(shù)導(dǎo)則。DL，T，436,2005。操作沖擊對(duì)σs取5，另外大電網(wǎng)會(huì)議于2002年出版的、HVDC，CONVERTER，STATIONS。FOR.VOLTAGES,ABOVE,600kV，報(bào)告中對(duì)于操作的σs取6、根據(jù)中國電科院系統(tǒng)所關(guān)于錦屏 蘇南，800kV直流線路內(nèi)過電壓研究報(bào)告 如果不考慮直流線路逆變側(cè)不投旁通對(duì)緊急停運(yùn)時(shí)的故障形式、則直流線路沿線最大暫態(tài)過電壓出現(xiàn)在0 1p,u，功率下線路中點(diǎn)故障時(shí)非故障極線路中點(diǎn),過電壓值為1308kV,計(jì)算得到正極性50、操作沖擊放電電壓為1486kV，對(duì)應(yīng)0m的操作沖擊間隙距離為5 1m，近年來、中國電力科學(xué)研究院在北京。海拔55m,寶雞。海拔900m.和青海硝灣、海拔2200m、進(jìn)行了大量V串塔頭空氣間隙的50,操作沖擊放電特性試驗(yàn),根據(jù)這些最新的試驗(yàn)結(jié)果.采用插值法得到0m 500m.1000m，1500m和2000m的50。操作沖擊放電特性曲線見圖9.圖9。800kV不同海拔高度空氣間隙放電特性試驗(yàn)曲線,在溪洛渡，浙西、800kV直流線路中,絕緣子串風(fēng)偏后導(dǎo)線對(duì)桿塔空氣間隙的正極性50。操作沖擊放電電壓U50,采用下式計(jì)算，其中最高運(yùn)行電壓Um為816kV，操作過電壓倍數(shù)K 3取1。60 空氣間隙在操作沖擊電壓下放電電壓的變異系數(shù)σs取5、計(jì)算得到正極性50。操作沖擊放電電壓為1536kV，根據(jù)圖9的曲線。得到在0m海拔下所需要的操作間隙為4 5m，如果采用雙節(jié)復(fù)合絕緣子串。操作過電壓間隙值需根據(jù)真型塔試驗(yàn)結(jié)果確定.3。雷電過電壓要求的空氣間隙。在雷電過電壓情況下。其空氣間隙的正極性雷電沖擊放電電壓要與絕緣子串的50.雷電沖擊放電電壓相匹配。不必按絕緣子串的50.雷電沖擊放電電壓的100、確定間隙、只需按絕緣子串的50 雷電沖擊放電電壓的80 確定間隙,間隙按0級(jí)污穢要求的絕緣長度配合，或雷電過電壓間隙不予規(guī)定 即按下式進(jìn)行配合 U 50 80，U50.13、式中。U50、絕緣子串的50 雷電沖擊放電電壓、kV。其數(shù)值可根據(jù)絕緣子串的雷電沖擊試驗(yàn)獲得或由絕緣長度求得。對(duì)于直流線路 我國電力科學(xué)研究院曾在500kV塔頭上進(jìn)行了直流疊加雷電沖擊波的絕緣子串閃絡(luò)試驗(yàn) 其復(fù)合閃絡(luò)電壓、Vi、Vdc，見表46,表46,絕緣子串的雷電波閃絡(luò)電壓。kV.從表46可知，復(fù)合閃絡(luò)電壓與單獨(dú)雷電沖擊基本一致,因此、可以用單獨(dú)施加雷電波時(shí)、如交流線路，的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行防雷計(jì)算.目前規(guī)范中沒有提出直流線路的雷電過電壓的間隙要求.由于直流線路串長大于交流線路。如按交流配合比選擇大氣過電壓下的間隙值則明顯偏大.而按操作過電壓間隙值進(jìn)行防雷計(jì)算，比較合理 較為合適的特高壓直流線路的防雷計(jì)算新方法 科研單位正在進(jìn)行研究,對(duì)于高壓直流線路而言 雷擊跳閘主要是由繞擊引起的，直流換流閥在直流線路遭受電擊時(shí)，換流閥很快動(dòng)作 由換流狀態(tài)轉(zhuǎn)換為逆變狀態(tài)。對(duì)線路進(jìn)行抽能和去空氣游離電子作用、然后重新啟動(dòng),時(shí)間極短、全過程不超過100ms，基本不影響線路連續(xù)運(yùn)行，塔頭間隙設(shè)計(jì)時(shí)目前一般暫不考慮雷電過電壓影響 4，前蘇聯(lián)的研究表明，導(dǎo)線距橫擔(dān).導(dǎo)線距塔身的距離不同空氣間隙的電氣特性也不同,放電電壓與對(duì)應(yīng)導(dǎo)線位置的塔身寬B之間 可由下式確定，U 50 B,U50。1，1、03。0.03B,14,式中、U50.1，塔身寬B為1m時(shí)的放電電壓，B的取值范圍為0，02m。5m、根據(jù)電科院所做復(fù)合絕緣子試驗(yàn)情況,在兩支復(fù)合絕緣子串聯(lián)使用時(shí)，兩復(fù)合絕緣子間的聯(lián)結(jié)金具上發(fā)生跳弧現(xiàn)象，因此復(fù)合絕緣子是否可以串聯(lián)使用要進(jìn)一步試驗(yàn).在工程設(shè)計(jì)中宜采用單支復(fù)合絕緣子、電科院采用不同絕緣子串型式的，800kV直線塔空氣間隙沖擊50,擊穿電壓試驗(yàn)結(jié)果見表47 表47,800kV直線塔空氣間隙沖擊50、擊穿電壓試驗(yàn)結(jié)果 由表47可以看出，由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串,由于受中間均壓環(huán)的影響 導(dǎo)線對(duì)鐵塔50，操作沖擊耐受電壓最低。其次為玻璃絕緣子及整支復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串,經(jīng)折算.在操作沖擊電壓下 由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子及玻璃絕緣子組成的V型絕緣子串所需的空氣間隙、分別比由整支復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串多0、2m，0.8m。對(duì)于工作電壓。由于其放電間隙距離相對(duì)于絕緣子串長要小很多,因此.在工作電壓下由2支串聯(lián)復(fù)合絕緣子組成的V型絕緣子串，電氣間隙距離僅做適當(dāng)調(diào)整。綜合云南,廣東,800kV特高壓直流線路，向家壩,上海.錦屏.蘇南以及溪洛渡.浙西.哈密 鄭州,800kV特高壓直流線路的帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙值具體見表48.表48,帶電部分與桿塔構(gòu)件的最小間隙。m，對(duì)于帶電作業(yè)要求的空氣間隙,在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則,GB,T。18037中。規(guī)定可以接受的危險(xiǎn)率水平為1。0。10、5.檢修人員停留在線路上進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)不可能發(fā)生合閘空載線路操作,并需退出重合閘.而單極接地分閘過電壓是確定帶電作業(yè)安全距離時(shí)要考慮的過電壓、以往超高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)需要帶電作業(yè)的桿塔。要考慮帶電作業(yè)所需的安全空氣間隙距離、由于帶電作業(yè)的方式是靈活多樣的、根據(jù)多年的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、在一般情況下不會(huì)也不宜因考慮帶電作業(yè)而增大塔頭尺寸、不過,在設(shè)計(jì)中要盡可能從塔頭結(jié)構(gòu)及構(gòu)件布置上為帶電作業(yè)創(chuàng)造方便條件.800kV線路帶電檢修研究已有中國電力科學(xué)研究院通過試驗(yàn)得到相關(guān)成果，根據(jù)分析和試驗(yàn)結(jié)果。計(jì)算出滿足帶電作業(yè)危險(xiǎn)率小于1，10，5的最小安全距離如表49所示、表49、800kV直流線路塔頭空氣間隙,m.初步建議我國。800kV直流輸電工程帶電作業(yè)最小間隙取值不宜小于6、9m.采用雙節(jié)復(fù)合絕緣子串的帶電作業(yè)間隙值需根據(jù)真型塔試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)增加,7.0 8。在高海拔地區(qū),直流線路帶電部分對(duì)桿塔構(gòu)件空氣間隙放電電壓要進(jìn)行修正，用0m海拔的50。放電電壓乘以相應(yīng)海拔高度下的空氣放電電壓海拔修正系數(shù)Ka就可以得到海拔為H時(shí)的50,放電電壓、條文中規(guī)定的海拔修正公式適用于2000m及以下地區(qū)。當(dāng)海拔高度超過2000m時(shí) 宜通過試驗(yàn)研究確定、也可按照該公式進(jìn)行修正.7,0 9，本條根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、110kV，750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范 GB。50545.2010條文制定，7，0 10、隨著線路額定電壓的提高.線路絕緣水平不斷提高 雷電反擊跳閘的概率愈來愈小，我國雷電定向定位儀記錄的數(shù)據(jù)表明，我國500kV線路雷擊跳閘的主要原因是繞擊跳閘。前蘇聯(lián)特高壓線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也表明。雷擊跳閘是1000kV線路跳閘的主要原因。在1985年至1994年10年期間.特高壓線路雷擊跳閘高達(dá)16次，占其總跳閘次數(shù)的84.而雷擊跳閘的原因是雷繞擊導(dǎo)線,經(jīng)分析。前蘇聯(lián)特高壓線路的地線保護(hù)角過大是,大于20.造成了雷電繞擊率過高的主要原因。日本特高壓線路和其500kV線路一樣.均采用負(fù)的地線保護(hù)角、雷電繞擊率較低。如采用兩根地線。采用負(fù)保護(hù)角，則理論計(jì)算繞擊事故率極低.其次就是降低工頻接地電阻 提高反擊時(shí)的耐雷水平。電科院 清華大學(xué)根據(jù)向家壩。上海。800kV特高壓直流輸電工程塔型尺寸和間隙。計(jì)算，800kV反擊耐雷水平如表50.表51 表50.800kV直流線路反擊雷電性能的計(jì)算,電科院計(jì)算 表51，800kV直流線路反擊雷電性能的計(jì)算.清華大學(xué)計(jì)算.從以上兩個(gè)表中可以看出、800kV直流線路反擊耐雷水平明顯高于交流500kV線路桿塔接地電阻在10Ω.15Ω范圍時(shí)的反擊耐雷水平177kA.125kA,根據(jù)國網(wǎng)電科院研究結(jié)果.一般檔距的檔距中央,導(dǎo)線與地線的距離可按下式校驗(yàn),氣溫15.無風(fēng)、S。0、015L、Um.500、2 15,式中,S.導(dǎo)線與地線間的距離。m、L.檔距.m。Um 系統(tǒng)最高電壓 kV 7,0.12 7,0，13、這兩條都根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),110kV、750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范、GB,50545、2010條文制訂。