直流输电架空线路绝缘子选型及片数确定课件

1、课程内容第七章 高压直流输电线路2022/7/251第3节 直流输电架空线路绝缘子选型及片数确定1）直流绝缘子分类 用于架空交直流输电线路的绝缘子主要有三种材质的绝缘子，瓷质、玻璃、复合，如图。应用较广，但劣化率较高，逐步淘汰应用较广，材质优，自爆明显，机械电气强度够。应用逐步广泛，材质轻，性能优，少维护，但老化率存在。 1、绝缘子选型2022/7/2522）高压直流绝缘子参数防污型大盘径、大爬距、长短交错2022/7/2532022/7/2541）在同样条件直流绝缘子比交流绝缘子更易受到污染。在实验室内进行的对比试验表明：直流电压下的污染度约为交流电压下的两倍。但在室外试验场进行的观测表明：

2、两者相差没有这样大，这是雨水冲刷和风吹等因素的影响。2）在交流下，绝缘于表面各点的污染度是比较均匀的；在直流下，不但总的污染度大于交流，而且绝缘子下表面的污染度要比上表面大得多。就全串而言，导线侧各元件污染最严重，接地侧各元件次之，中间部分各元件的污染度最小。3）高压直流绝缘子与交流绝缘子特点比较3）正极性导线的绝缘子串要比负极性导线的绝缘子串吸附更多的污秽，这反映了污染特性中的极性效应。2022/7/2554）绝缘子的直流耐压随污染度的增大而降低，而且比交流下降得更多。 在同样条件下，绝缘子串的负极性直流闪络电压约比正极性时低10%20，所以通常取负极性作为耐压试验条件。 5）直流绝缘子电解

3、腐蚀现象。电蚀导致绝缘子损坏，是由两方面过程所致： a: 钢脚变细，导致绝缘子的机械强度大幅度下降； b: 电蚀生成物在体积上的膨胀导致瓷体破裂。 解决办法：最通用的办法是在钢脚上加锌套，它一般可使直流绝缘子 的寿命延长一倍左右。 6）直流绝缘子的结构型式一般均为耐污型，即具有较长的表面泄漏距离， 以利于缩短绝缘子串的总长度。美国的研究表明：理想的直流绝缘子的泄漏距离L与高度H的比值范围约为2.53.0（普通交流绝缘子为2.0左右）。此外，直流绝缘子还应具有良好的自浩性能。2022/7/256 直流线路绝缘子的工作条件与技术要求和交流线路绝缘子不同： 集尘效应强、污闪电压低、老化快、钢脚的电腐

4、蚀严重等等。 因而一种性能良好的交流绝缘于不一定就是好的直流绝缘子。结论：2022/7/2572、绝缘子片数确定绝缘子片数确定步骤： 绝缘子片数受污秽情况下的正常电压控制，按污秽条件选择绝缘子片数后，再按操作过电压进行校验。 大气过电压用来估计已选定绝缘水平的线路的耐雷性能，仅在个别高塔、大跨越和需要提高耐雷水平的情况下，适当考虑耐受大气过电压的需要，酌情增加绝缘子片数。 为了按污秽情况合理配置线路的绝缘水平，必须收集污秽测试资料和污区分布图，划分污秽级别 直流污秽级别确定：直流电场对周围尘粒吸附作用，由此直流线路的污秽水平要比交流高，通常对照交流线路污秽分布进行修正来划分，通常直流的爬电比距

5、取同一地区交流比距的的2022/7/258地区类别适用范围泄漏比距（cm/kV）交流线路ac直流线路dcdc/ac1洁净地区林区、农村1.62.21.382一般地区工业区外围、远离海岸处2.34.01.743污秽地区工业区、滨海区3.05.21.734严重污秽地区化工厂、火电厂附近4.07.01.75交直流线路绝缘子的泄漏比距除1类地区外，dc与ac基本上都满足。因此可把交流线路的泄漏比距换算为对地电压的对应值，然后用于直流线路。2022/7/259选定dc后，按下式确定绝缘子片数：式中 l 一片绝缘子的表面几何泄漏距离（cm）； Udc线路额定直流电压（kV）。例：某500kV直流输电线路，

6、采用CA735EZ型直流瓷质绝缘子，用于一般地区，求一串绝缘子中的绝缘子片数。2022/7/2510 直流线路的实际运行经验还表明：在大气严重污秽的地区(例如海边或某些工业区)，单单靠增大泄漏比距往往不能使泄漏电流减小到足够低的水平，还需要采取一些其他辅助措施以减小泻漏电流。例如： 3、绝缘子加强绝缘辅助措施： 1）涂硅脂。在绝缘表面涂上硅脂，能使其绝缘性能显著改善。泻漏电流大大减小，囚为这种材料具有憎水性和埋置外来固体微粒的特性，从而能阻止连续导电层的形成。 不足：当所埋微粒达到某一饱和状态时，硅脂将突然丧失其限制表面电导的性能。所以，涂层必须定期清除和更换，其周期可为数月到数年，这取决于该地区的污秽程度。2022/7/2511 2）加强停电清洗或带电清洗。美国400kv太平洋联络线的南段(该地区雨水较少、干燥期较长)，投运后曾因汽车废气污染而导致频繁的污闪，后来采取补救措施，除将绝缘子从27片增加到30片，使泄漏比距增大为3.43cmkV外，还把绝缘子的清洗周期缩短到60天左右。 3）在某些工程中，当污染特别严重，气候又特别恶劣时，还曾试用“降压运行”这样的应急措施来避免污闪事故的发生。 显然，上述几种辅助措施