500 kV建塘输变电工程高海拔外绝缘特性及绝缘配合研究

500 kV建塘输变电工程高海拔外绝缘特性及绝缘配合研究

该项目是南方电网公司、云南电网公司重点支持科技项目。其采用1：1大型模拟真型全系列试验、“统一试品、统一方法”及数理统计等方法自主研究了500 kV高海拔地区输电线路和变电站设计中的关键参数如外绝缘特性、海拔校正及试验能力等关键技术。内容包括：高海拔地区输变电工程设计关键技术的基础及应用；涵盖了500 kV电压等级高海拔 (2000m-4000m)输变电工程中变电站和输电线路空气间隙、过电压与绝缘配合、防雷特性、变电设备和绝缘子污闪特性、覆冰闪络特性、金具优化、带电作业技术等方面共11个方面的试验和研究，提出了500kV高海拔 (2000m-4000m)输变电工程中变电站和输电线路设备外绝缘海拔修正的方法。项目共发表论文4篇，其中2篇被EI检索。

项目主要创新性成果如下：

1)通过1：1大型模拟真型杆塔试验，首次获得了适用于500kV输变电工程的雷电冲击电压和操作冲击电压间隙放电电压曲线。依据该成果，在保证输电线路安全稳定运行的基础上，缩小了杆塔尺寸，节省了大量塔材，节约了线路投资；同时可以进一步节约线路走廊和变电站用地土体资源，为该工程设计提供了重要依据；

2)国际首次在海拔超过3000m处开展了模拟真型500kV典型输变电设备空气间隙放电特性试验研究，获得了高海拔下空气间隙的放电特性曲线及海拔校正方法，解决了我国特有的高海拔外绝缘间隙选取问题，为高海拔地区500kV输变电工程设计提供了重要依据，标志着我国高海拔绝缘技术跨入了世界先进行列；

3)国际首次在海拔超过 3000m处开展了500kV输电线路带电作业现场试验研究，获得了高海拔地区带电作业放电电压值，为高海拔地区带电作业技术以及海拔校正提供依据，对我国西部高海拔地区超高压输电线路带电作业具有重要指导价值；

4)国内首次提出了500kV不同污秽等级、不同型式绝缘子 (双伞、三伞、钟罩型、复合绝缘子)、不同串型在不同海拔高度 (2000m、3000m、4000m)的污秽外绝缘配置；

5)国内首次对500kV不同型式金具进行了高海拔适应性比较，提出了金具优化方案；

6)国内首次对500kV绝缘子覆冰耐受电压梯度进行了海拔修正，并提出了1000m、2000m、3000m、4000m海拔高度500kV输电线路在严重覆冰条件下的外绝缘配置方案。

根据项目研究成果对500kV建塘输变电工程进行设计修改，修改计过程中，对杆塔的空气间隙适当缩小，减小了杆塔尺寸，减少了相应建设投资，缩小线路的走廊，节约了土地，起到了一定环境保护的效果；对变电站设备尺寸进行了优化，缩小了相应尺寸，节约了设备成本；对线路绝缘配置进行优化，提高了设备抗污和抗冰的能力；通过对金具进行优化，降低了电磁噪声的污染，起到了环境保护的效果。还对今后高海拔输变电工程的设计、建设及未来的安全、经济运行提供了强有力的技术支撑，具有明显的经济效益和社会效益，同时瞻前性地进行了2000m-4000m海拔地区500kV输电线路带电作业研究，为输电线路运行后的带电检修奠定了基础。

本项目的研究填补了国内外2000m-4000m高海拔外绝缘特性研究的空白，整体研究成果达到国际先进水平。