(国网蒙东检修公司鄂尔多斯市输电工区 内蒙古自治区呼和浩特市 010020)
摘要:在我国经济实力逐渐壮大,科学技术不断创新的今天,,人们越来越多地使用电子产品,相应地,对于电的需求量也越来越多。一般来说,对于500千伏等其他一些的特高压直流输电线路,逐渐朝着超大容量、较远距离、较低损耗的方向发展。本文介绍了在设计500千伏绝缘输电线路时的相关依据以及相应措施,希望能够对于特高压直流输电线路外绝缘设计理论方面有一定的补充。
关键词: 500 kV;输电线路;绝缘设计
引言
随着时代的发展,电力的应用已经普及到了生活的方方面面,现代输电线路的大规模建设,自然雷电对输电线路的破坏现象愈发增强,所以为了维护社会用电水平,实施输电线路防雷措施具有十分现实的意义。绝缘配合设计即是通过绝缘体来增强输电线路的防雷性能,此项措施不但能够实现低成本防雷,在电力单位的角度上来看,绝缘体还能够保护输电线路设备,实现了对电力单位经济效益的保护。但因为现代输电线路规模庞大,其各自的环境、设备参数等方面均存在差异,所以要实现良好的绝缘配合设计,需要考虑到多方面因素,进而针对差异特点进行设计。
1绝缘清理
在500kV输电线路运行过程中,必须要制订科学合理的防雷措施,保证防雷效果。在选择绝缘子产品时,要加强玻璃与有机复合绝缘子的应用,并积极开展清理工作,避免引发故障问题。在提高绝缘子的抗污性能时,要加强RTV的应用。RTV涂料的迁水性能和隔水性能较好。同时,在开展绝缘子清理工作时,如果空气湿度较高,受到污染的绝缘子,极容易出现闪络现象。一般来说,如果污染程度较低,定期开展清理工作即可。而如果区域的污染程度较高,要加大清理力度。如果遇到恶劣天气,巡查工作的开展也是必不可少的。在检查工作中,要深入分析线路与线路、线路与塔杆之间的距离,将线路附近的障碍物清理干净,积极开展环境风偏距离调试工作,防止出现风偏现象。
2机械结构设计
绝缘架空地线用接地装置主要的机械结构为经电阻接地和直接接地两者的切换结构。为保证切换的有效性和可靠性,采用了外置绝缘推杆并加装简易锁扣的形式。装置的主要机械部分如下:(1)采用双舌双簧接地线头,便于夹接绝缘架空地线,在保持与地线良好接触的同时装拆方便。(2)为满足短接的有效性及便捷性,在右短接极板旁安装一弹簧,保证短接卡针能够插入短接极板的同时也可方便拔出;同时,在短接卡针端头固定一挡环,避免在经电阻接地的模式下短接卡针脱出。(3)在绝缘操作杆及绝缘推杆底部设置绝缘手柄,手柄以下采用复合材料绝缘护套包覆,在保证安全的情况下便于检修人员握持。(4)在下端的绝缘固定扣上设置档柱通过孔,在检修人员手持绝缘推杆将短接卡针插入短接极板中后,绝缘推杆底部的硬质档柱将通过档柱通过孔,此时旋转绝缘推杆,利用绝缘固定扣挡住硬质档柱,从而将直接接地状态锁定。
3污耐压法
500 kV输电线路绝缘设计之前,应先利用绝缘子测量多种污秽条件下的耐污闪电压,通过相应的数据明确绝缘子串的耐污闪电压,大于该输电线路的最大运行电压。这种方法的优点主要表现在,绝缘子能与实际中的绝缘子的污耐受能力进行相连接。再明确绝缘子串长方面来说,具有非常的准确性。其缺点主要是,500 kV输电线路需要进行大型重量的绝缘子的污闪试验,在进行试验前,需要预先施加一定的恒定电压,同时要保障人工污秽与自然污秽相一致。为了达到这种一致,人工污秽附着灰尘的密度、分布情况以及盐类的种类等与自然形成的污秽在程度上应保持一致。污耐压法对设计输电线路绝缘子串长方面,比较的合理。同时还可以在实践中不断地积累经验,促进其普及使用。
4选择绝缘配合的电气间隙
首先,因为现代社会对于电能的需求较大,所以输电线路的运行过程中,很容易出现超电压的现象,此时,因为电气间隙两侧的电压会随着电压的输出瞬间变大的特性,如果电气的间隙距离不足,就很可能会引发电流击穿的电力故障。其次,在输电线路电压大幅度超出规定最大值的情况下,如果电气间隙无法实现预期效应,就必定会出现电流击穿现象。所以在进行绝缘配合设计时,需要对输电线路的具体参数进行分析,不能流于形式进行设计。
5调整固体绝缘结构
普通输电线路以基本绝缘、附带绝缘、增强绝缘为主,各个绝缘方案产生的效果存在一定的差异,依据实际情况进行选择。但是,上述三种绝缘属于固体绝缘,对空间占用比较大,会出现相邻结构的空间挤压,影响线路的安全和稳定。因此,500kW线路绝缘设计中,要调整固体原结构,避免出现绝缘实施问题,降低相邻组件的绝缘空间冲突。例如,500kW绝缘线路放热量较高,容易出现短路现象,再进行固体绝缘设计时,需要依据线路自身、环境等方面的条件,降低固体绝缘的安装率。同时,强化固体绝缘的操作步骤,通过反复论证后,进行固体绝缘安装。随着绝缘技术的不断发展,固体绝缘设备的使用率将大幅减少,组件之间的距离和空间也会增加。
6硅橡胶合成绝缘子
通过一些相关实验,我们可以知道,硅橡胶合成绝缘子的在防污闪方面能够起到比较关键的作用。有时,在一些比较偏僻的山区林间,即使使用比瓷绝缘子短的爬距,仍然能够让施工人员进行安全地工作。一般来说,存在的问题主要是在实际具体的使用过程中出现质量缺陷,而这些缺陷当中,只有少部分是因为所使用的材料老化引起的。通过一些实验,该观点已在在北美地区被证明,当中属中国的情况较为突出严峻。
7路段划分
输电线路的建设本身就需要结合实际情况来开展,在此前提下大多数的输电线路各自参数方面就会存在一定的差异,此时就不能够以同样绝缘配置来进行设计,因此需要进行路段划分。路段的划分主要核心在于:将参数值在同一范围内的输电线路划为统一路段,进而形成多路段绝缘配合设计方案。此外,在路段划分时不能划分太多的路段,否则会造成方案使用次数的减少,所以路段划分还需要分为两个层次,即上述的同一区域路段划分与多区域路段划分。
8穿墙套管
曾经,穿墙套管是换流站中运用十分频繁的设备。经过一系列的相关实验研究,一些科研工作者发现导致闪络的一个重要原因就是遭受不均匀受潮(也就是不均匀雨)的情况。在实施设计特高压绝缘输电线路过程中,需要在瓷套表面涂覆上一层憎水性的均匀涂层,也可以利用硅橡胶表面的合成套管,这同样能够获得比较理想的效果。由此能够较为有效地解决该类型的问题。
结语
500 kV输电线路在建设过程中,绝缘设计决定了输电线路能否安全、稳定的运行。输电线路良好的绝缘性能,可以保障线路远距离地进行输电,反之则会经常性的出现短路、跳闸等问题。此外,线路上时间的暴露在自然环境中,雷电及污染物会对其绝缘性能造成不利的影响,进而降低输电线路的绝缘性能。所以,应对输电线路绝缘进行优化,提高输电线路的绝缘设计水平,才能不断提高输电线路的整体绝缘效果,保障500 kV输电线路的正常运行。
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