2高压输电线路架空绝缘配合计算详解

1、高压输电线路架空绝缘配合计算详解 引言 绝缘子片数配置一直是设计工作的重点内容。也是注册电气 工程师考察的重点对象。对刚刚入行的设计人员难度较大，最近有朋友询问过这个问题，便梳理一下知识点，在最后给大家提供 一个算例作为探讨，该算例为 20132013 年注册电气工程师案例题。 架空输电线路的绝缘配合设计，应使线路在工频（运行）电 压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。架 空输电线路的防污绝缘设计，应依照审定的污秽分区图划定的污 秽等级，并结合线路附近的污秽和发展情况，综合考虑环境污秽 变化因素，选择合适的绝缘子型式和片数，并适当留有裕度。绝 缘子片数的确定可采用爬电比距法，也

2、可采用污耐压法；因 500kV500kV 及以下通常采用爬电比距法进行计算，故本次以爬电比距法为主 要讲解方法，污耐压法在以后在公众号中公布。 规定及计算公式 先明确爬电距离和统一爬电比距的定义，在污秽条件下使 用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第 1 1 部分：定义、信息和一般 原则（GB/T26218.1GB/T26218.1- -20102010）规范中明确定义如下： 爬电距离：在绝缘子正常施加运行电压的导电部件之间沿其 表面的最短距离或最短距离之和。 统一爬电比距（USCDUSCD）: :绝缘子的爬电距离与绝缘子两端最高运行电压有效值的比值，即统一爬电比距计算公式如下: _ _走破于片觌黑

3、里走破于片觌黑里 豆腐子三耳生雷豆腐子三耳生雷 一系统运 a 最褰柜之用1臼 爬电比距：绝缘子的爬电距离与绝缘子两端运行电压（标称 电压）的比值，即爬电比距计算公式如下： 更缴予中数乂单片更臻于电电匿寄 电比走二 运行电压:与番地玉）:计计算 注：上面两个公式的单片绝缘子爬电距离均需考虑有效系 数，单为了方便直观，式中未进行表达。 系统运行最高电压在交流电气装置的过电压保护和绝缘配 合设计规范（GB/T50064GB/T50064- -20142014）中明确如下： kV 110 220 330 =00 系元景高电压kt 126 252 “卡、-!|Z 7：|-：； T-卜 :7,叩，： 现场

4、污秽等级与统一爬电比距的关系: 就一就一飞电飞电出生出生 当前各网省公司对绝缘配置的要求根据当地有不同的要求, 比如成都地区是按照统一爬电比距 50mm/kV50mm/kV 进行配置。 根据电力系统污区分布区结合110kV750kV110kV750kV 架空输电线路 设计规范（GB50545GB50545- -20102010）给出的爬电比距法如下: 式申； 入聂承飞毛主震严叫; U表示系症嬴电压&V）; K5t承建般于握电图寓农炊事载； Lg表云宴大月盘子前1何？电巽奇（mm）. GB50545GB50545- -20102010 根据电气距离（操作过电压和雷电过电压）确 定悬垂串最

5、少使用片数如下： 球电压网 110 220 330 500 30 单片,装子的T叉146 146 14； 二 Pij7A.,-7riITsJ 一 13 2S2S GB50545GB50545- -20102010 根据杆塔高度进行修正：全高超过 4040 米有 地线的杆塔，高度每增加 1010 米，应比上表增加相当于高度为 146mm146mm 的绝缘子， 全高超过 100100 米的杆塔， 绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。 G GB50545B50545- -20102010 还规定高海拔地区（10001000 米以上）悬垂绝缘 子串的片数，宜按下式计算：rjij三匕=土导”MT月 海

6、拔 1010米及以下绝缘子片数 高海拔修正，确高海拔修正，确I 定最终配置片数定最终配置片数I 算例（2013年注电真题） 某500kV架空输电线工程：导线采用4XJL/G1A-630/45,子导线直 径33.6mm,导线自重荷载为20.39N/m,基本风速33m/s,计算覆冰10mm 0.1215 Trra 绝缘配合计算一般过程: 污区分布图 电压等级 爬电比距法 杆塔高度修正 1 .根据以下假定：计算确定若由XWP-300绝缘子组成悬垂单串, 其片数应为多少？ 1.1 所经地区海拔500m,等值盐密为0.1mg/cm3,按“高压架空 线路污区分级标准”和运行经验确定污秽等级为C级，运行最高

7、相电压 设计爬电比距按4.0cm/kV考虑； 1.2 XWP-300绝缘子（公称爬电距离为550mm结构高度为 195mm）,在等值盐密为0.1mg/cm3,测得的爬电距离有效系数为0.90。 解：根据GB5054520却有 口三工/25,66片）向上取整26片$ 弧/。耿ESO GB50544S20107瓶懒：操作过电压及雷电过糖要求的最媚彝舒串片则 5祢V而百为：箭高度 g 片数25片6 海拔100。米及以下,25X-19.87,向上取整20片,第构高度曾5哂 如果铁塘金高超过4。总进行高度修正。蚪翻说无法进行修正。 M如海拔500米没有超过1Q0Q米进希嬲修L粉阚若跖力卜1 A,IrJJ

8、j_JrTh 户*1ijFI 蒯最终疆2氏将 .若线路所经地区海拔为3000m,污秽等级为C级，最高运行 相电压设计爬电比距为4.0cm/kV考虑。XSP-300绝缘子（公称爬电距离 为635mm结构高度为195mm）,测得爬电距离有效系数为0.9,特征指 数为0.31,XSP-300绝缘子组成悬垂单用，其片数应为多少？ n/二:三22.23片，向上取整23片。 /分工O-SXGSa 渭揍1口米及以下,25x7=19.87向上取整20片，结掏曷度1S5：rii*195 （提示，最高运行电压是额定电压的 1.1倍） 2023,采用23片迸行高海拔修正。 GB50?45-2010关于高海拉修正公式

9、： n_e0,121510OQ)/1OOO=33乂0215X01X(3000-1000)/1000部24甘0片,向上取整 芯片#-输电线路设计计: 所以最终配置25片。 .海拔500m的D级污秽区，最高运行相电压盘形绝缘子(假定爬 电距离有效系数为0.90),设计爬电比距按不小于5.0cm/kV考虑，复合绝缘子所要求的最小爬电距离应为多少? 髀：根据GB5fl5453U。有 耳据0505420107.0.7叔定:在轻、电弧合组络子的It电距寓不B小干fit鳖维绛 ?)在重再区其鹿电跑I不应小于叁量纳康子最1要求值得M4且不应小于UEftVf 3 c=-xLj,=1323OMmir. 4 l.1

10、3230.&4 ，工二1配46miu/kV U500 翡布?之25,66片向上取整26片， 二一口司 月乂二4口 该数值与结构高度无美，只与爬电距离有美。 GB505445-20107.0.2规定： 操作过电压及雷电过电压要求的最少悬垂绝缘子串片数对SOGkV而言为：结构高度155,.片数25片。 海拔1Q口。米及以下/25X=22.9向上取整23片j消构图度UQurimo17Q 如果铁塔全高超过40米，进行高度修正小 ”口虱x兰&H65片,给构高度155nrrnn”ioiis 弋5,15片，给构高度”0mm,ioi71j 5S+2S=30.65片，结构高度上S5mm口 海拔I。米瓦以下，30,65x-3-27.5；向上聃整2H片，造构品度170mrn IzO 22.79+5,15=27.94,向上取整23片，岩构高度工70mm 2628,海掇500米设有超过130。米也不进行