输电线路绝缘配合设计方法探讨

孙秀丽，杨 超

(特变电工沈阳电力勘测设计有限公司，沈阳 110025)

输电线路绝缘配合设计方法探讨

孙秀丽，杨 超

(特变电工沈阳电力勘测设计有限公司，沈阳 110025)

在增强线路防雷水平方面，输电线路的绝缘体配合不断显示了它的重要性，输电线路的绝缘问题和与之对应的绝缘配合,直接影响到机器设备的安全以及系统的稳定可靠。要研究出绝缘配合设计的方法，应该通过介绍绝缘体的设计原则，分析绝缘配合的设计步骤，再从爬电的距离、电气间隙和固体绝缘三方面进行探讨。分析输电线路配合设计的方法，对输电线路安全有效的运转起着重要的促进作用。

绝缘配合；流程步骤；空气间隙；爬电距离

绝缘体对于输电线路和输电设备，能够既经济又有效的提高其防雷水平。在绝缘配合过程中，要对输电线路的防雷水平进行评测预估，可从以下几个方面考虑：一是在采取防雷过程中产生的费用，二是在防雷设备日常维护中产生的费用，三是在设备绝缘破坏时所承担的损失。为了尽可能的减少这些花费，应该选择绝缘体水平的方式。电力系统中，各种各样的机器设备会随着电压耐受的程度而在绝缘水平上产生不同差异。在电网输电线路中，要对各种设备的绝缘水平展开检测评定。在操作过程中，利用耐压实验进行操作，利用lmin工作频率的方式进行评定，评定结果出来后就能知道该设备检测的绝缘性能。机器设备的实施和其产生的维护费用，需要输电线路绝缘配合的设计，能对绝缘故障所出现的损失进行亏损弥补，使其大大减少支出费用。所以，研究探讨输电线路绝缘配合的设计方法，不仅有利于提高线路的防雷水平，对经济发展也有着非常重要的促进作用。

1 绝缘配合的设计原则

在操作输电线路的绝缘水平中，不仅要考虑到机器设备的防雷能力，还要考虑到机器设备的防污能力。在输电线路的防雷水平方面，根据电网输电线路规程的相关规定，耐雷能力的最高要求必须大于或等于常规线路，同时，还要控制好由于雷击跳闸而出现的概率问题。在电网输电线路和耐雷水平之间，其规定有以下两方面：第一，中平原地区的输电线路，电压等级在220 kV时 ，它的耐雷水平保持在110～76 KA数值的范围中，如果要判定遭受雷击导致跳闸的情况是否发生，其概率标准应该是0.25次/(km·a)，以0.315次/(km·a)作为它的最优值。第二，以中平原地区的输电线路的状况来看，电压等级在110 kV时，它的耐雷水平保持在41～63 KA数值的范围，如果要判定遭受雷击导致跳闸的情况是否发生，其概率标准应该是0.83次/(km·a)，以0.525次/(km·a)作为它的最优值。

因此，如果要更好的完成对设备绝缘体的设计，要注意耐雷水平和遭受雷击的跳闸概率这两大方面，利用同塔回线的配合来达到目的。

2 绝缘配合的流程步骤

在进行电网输电线的绝缘配合中，应当以绝缘配合的设计原则为依据。以下是设计流程的四大步骤：第一，为了找到计算参数，应该查找和分析已经存在的线路，物理性质的参数和当地的环境参数都属于计算机参数。第二，由于输电线路参数不一样，需要进行路段划分。只采用一种绝缘配合的设计方法是不可行的，必须具体划分，在输电线路参数不一样的基础上，路段不一样，选择绝缘的方式也不同。但是，如果划分过多也会减少使用方案的次数，所以，并不是划分的越多就越有利。第三，第一次设置线路的绝缘水平要符合耐雷和防污的要求。线路的绝缘水平有两种：一是高压线路的绝缘水平，二是低压线路的绝缘水平。一般情况下，都是先确定低压线路的绝缘水平，再根据不断递加的方法来达到高压线路绝缘水平的要求。第四，安装避雷针。设置避雷线的保护角，详细操作如下：第一次设置时一定要参考规程的规定数值；确定保护角是否正确，用递减的方式来确定；设置侧向避雷针时，最外边的侧导线的横端就是其位置，这样做能够提高防雷击的功能。

3 设计输电线路的绝缘配合

绝缘配合设计受环境因素影响作用很大。在绝缘配合中如何选择空气间隙、怎样设置爬电距离、如何设计固体绝缘的结构，这三方面需要分析和探究。其中，要确保不用放电的最小间隙，就要做好绝缘配合中电气间隙的选择，它比其他的间隙值都要小；要想不发生绝缘材料表面出现爬电的最小距离，就要提前设置好距离；要想确保一定的绝缘性能，就要认真做好绝缘材料的设计，为了保障不被击穿，一定要认真检查材料的穿透距离。

3.1 选择绝缘配合的电气间隙

第一，在输电线路运行过程中会存在超电压状况，因为电气间隙两侧的电压会随着电压的输出瞬间变大，这时候如果间隙不够大，就容易导致电流击穿；第二，当输电线路已经严重超出最大值时，如果间隙没有预期的大，就会轻而易举被击穿。虽然相关规定给出了相对应的推荐值，但是，要具体问题具体分析，不能盲目跟定。例如，受海拔高度的影响，输电线路的电场不稳定，数值也会随之变化。

3.2 设置绝缘配合中的爬电距离

在系统运行中，如果出现很多的污染物，为了防止被击穿，应该设置好输电线路的爬电距离。根据工作电压的数据来确定其爬电距离的大小，不用考虑突然超出的电压，因为不会受其影响。与此同时，还要具体问题具体分析，要考虑到周边环境污染以及绝缘材料的构成，这些因素都能对其造成影响。

3.3 设计绝缘配合中固体绝缘的结构

基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘都是绝缘设计的一种。在使用过程中，会受到输电线路自身和环境因素两方面的影响。例如，如果输电线路产生了很高的热量，就会缩短绝缘的使用寿命。

4 结语

绝缘配合在输电线路中起着非常重要的作用，它能够影响输电线路的稳定性以及机器设备的安全，它所带来的效果相当显著，而且又非常经济实用。通过以上分析和研究出的关于输电线路绝缘配合的设计方法，收获颇多，因此得出以下结论：在设备绝缘设计中不能缺少耐雷水平和遭受雷击的跳闸概率；探析查找路线、划分路段、初涉绝缘水平、安装避雷针是绝缘配合的流程步骤；绝缘配合设计的方法从电气间隙、爬电距离、固体绝缘这三大方面进行探究。以上研究及结论都对输电线路的日后发展有着重大的现实意义。

[1] 黄俊，赵成勇，高永强. MMC-HVDC换流站过电压与绝缘配合研究[J]. 华北电力大学学报(自然科学版)，2013，(01)：74-76.

[2] 韩永霞，李立浧，陈辉祥，等.直流保护策略对特高压换流站过电压与绝缘配合影响的仿真分析[J].高电压技术，2012，(02)：81-83.

[3] 陈锡磊，周浩，王东举，等.溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程浙西换流站绝缘配合[J].电网技术，2012，(02)：69-72.

[4] 陈锡磊，周浩，王东举，等.向家坝—上海±800kV特高压直流工程直流滤波器过电压与绝缘配合研究[J].电力系统保护与控制，2012，(03)：90-93.

[5] 周沛洪，吕金壮，戴敏，等. ±800kV特高压直流线路缓波前过电压和绝缘配合[J].高电压技术，2009，(07)：122-124.

[6] 杨万开，印永华，曾南超，等.向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程系统调试技术分析[J].电网技术，2011，(07)：93-95.

[7] 陈锡磊，田杰，王东举，等.天生桥—广州直流工程控制保护系统改造后的过电压分析[J].电网技术，2011，(06)：76-79.

[8] 袁士超，王东举，陈锡磊，等.天广直流系统中性母线过电压机制研究[J].电网技术，2011，(05)：94-96.

[9] 潘文霞，刘迅，聂定珍，等.特高压直流换流站绝缘配合软件的开发与应用[J].电力自动化设备，2011，(03)：112-114.

[10] 管敏渊，徐政.模块化多电平换流器型直流输电的建模与控制[J].电力系统自动化，2010，(19)：75-77.

Discussionondesignmethodoftransmissionlineinsulationcoordination

SUN Xiu-li, YANG Chao

(TBEA Shenyang Electric Power Survey and Design Co. Ltd., Shenyang 110025, China)

In the aspect of enhancing the line lightning protection level, the insulation coordination of transmission line constantly shows its importance. The insulation of transmission line and its corresponding insulation coordination directly affect the safety of machinery and equipment as well as the stability of the system. To study the design method of insulation coordination, the design principles of insulation should be introduced, the design steps of insulation coordination should be analyzed, and the distance, clearance and solid insulation should be discussed. To analyze the design method of transmission line plays an important role in promoting the safe and effective operation of transmission line.

Insulation coordination; Process steps; Air gap; Creepage distance

TM7

B

1674-8646(2017)24-0092-02

2017-10-25

孙秀丽(1984-)，女，本科。