e级污区内750 kV屋外配电装置布置及选型

卢 伟 ,周 爽

(西北电力设计院有限公司，陕西 西安 710075)

e级污区内750 kV屋外配电装置布置及选型

卢 伟 ,周 爽

(西北电力设计院有限公司，陕西 西安 710075)

为了满足e级污秽等级下750 kV 屋外配电装置布置设计的最小安全净距要求，分析了e级污秽等级对绝缘子串选择和构架选型的影响，提出了适用于e级污区的750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度的选型方案，该方案满足e级污秽等级下750 kV 屋外配电装置布置设计最小安全净距要求。

污秽等级；屋外配电装置；最小安全净距；绝缘子串；构架。

1 概述

21世纪初，随着西北地区经济不断发展，发电装机容量和电网建设规模不断扩大，经过对建设330 kV 高一级电网多年的研究、方案论证和技术经济比较，西北电网高一级电压等级最终确定为750 kV。

随着国家治理雾霾和大气污染力度的不断增加，负荷中心建设燃煤电厂的环保压力逐渐增大。在这种特殊背景下，“变输煤为输电”的能源战略应运而生。新疆、宁夏、蒙西、山西、陕北等煤炭主产区将建设大型现代化煤电基地，通过特高压电网将电能输送至负荷中心。

目前，我国已投运的750 kV 变电站以及大部分发电厂的750 kV 屋外配电装置都处于d级污区，绝缘子和电气设备外绝缘的爬电比距按照2.5 cm/ kV进行选择。但是，在煤炭生产区建设的大型燃煤发电厂多处于e级污区，绝缘子和电气设备外绝缘的爬电比距需按照3.18 cm/ kV进行选择。因此，需要对绝缘子串型式及数量进行核算，并对750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度是否满足布置设计最小安全净距要求进行校验。

针对上述问题，本文对海拔高度为1000 m及以下，e级污区内绝缘子串的型式及数量进行选择计算，提出了750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度要求，以满足布置设计最小安全净距要求。

2 绝缘子串的选择计算

根据《电力工程电气设计手册：电气一次部分》和《导体和电器选择设计技术规定》 (DL/ T 5222－2005)，每串绝缘子的片数可按照系统最高电压和爬电比距选择。

在e级污秽等级下，拟选用XWP3－210型耐污悬式绝缘子，每片绝缘子的泄露距离(L0)为52.5 cm，每片绝缘子高度(H)为170 mm，绝缘子的湿闪电压(Usd)为50 kV，绝缘子的雷电冲击闪络电压(Uld)为135 kV，绝缘子机电破坏荷载为210 kN。

e级污秽等级下，绝缘子的爬电比距(λ)要求为3.18 cm/kV，750 kV系统的最高电压(U0)为800 kV，则每串绝缘子串的片数n≥λ*U0/L0＝3.18*800/52.5＝48.46片，取n＝49片。

根据《导体和电器选择设计技术规定》，选择悬式绝缘子应考虑绝缘子的老化，750 kV 屋外配电装置每串绝缘子要预留的零值绝缘子为：耐张串(2～3)片，悬垂串(1～2)片。因此，750 kV 屋外配电装置用耐张绝缘子串选用片数为52片，悬垂绝缘子串选用片数为51片。组装后的耐张绝缘子串总长约10330 mm；悬垂绝缘子串总长约9360 mm。

同理，根据上述计算方法可知，在d级污秽等级下，750 kV 屋外配电装置用耐张绝缘子串选用片数为42片，悬垂绝缘子串选用片数为41片。组装后的耐张绝缘子串总长约8630 mm；悬垂绝缘子串总长约7660 mm。

3 750 kV 屋外配电装置构架选型

根据《高压配电装置设计技术规程》 (DL/ T 5352－2006)，在海拔1000 m及以下，750 kV屋外配电装置最小安全净距为：A1'＝4800 mm，A1''＝5500 mm，A2＝7200 mm，B1＝6250 mm，B2＝5600 mm，C＝12000 mm，D＝7500 mm。

其中，上述各字母代表的含义及适用范围如下：A1'：带电导体至接地构架；A1''：带电设备至接地构架；A2：带电导体相间；B1：带电导体至栅栏；运输设备外廓线至带电导体；不同时停电检修的垂直交叉导体之间；B2：网状遮拦至带电部分之间；C：带电导体至地面；D：不同时停电检修的两平行回路之间水平距离；带电导体至围墙顶部；带电导体至建筑物边缘。

750 kV 屋外配电装置采用一倍半断路器接线方式，三列式布置。以“两回进线、两回出线组成两个完整串”为例，#1主变进线－750 kV出线一交叉布置，占用两个间隔；#2主变进线－750 kV出线二顺列布置，占用一个间隔。

d级污区内750 kV 屋外配电装置进、出线构架的宽度为42 m，导线挂线点高度为41.5 m，避雷线挂线点高度为56 m。母线构架的宽度为41 m，导线挂线点高度为27 m。

根据第1节中绝缘子串选择计算得出的结论可知，e级污秽等级相比d级污秽等级，绝缘子串选用片数多10片，长度增加1700 mm。图1所示为750 kV 屋外配电装置母线间隔断面布置图，如果按照e级污秽等级选择绝缘子串片数，而不改变750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度，则母线间隔导体的最小安全净距不满足《高压配电装置设计技术规程》A2值要求。图1中用圆圈所示部分不满足最小安全净距要求。因此，在e级污区内需要对750 kV 屋外配电装置构架的宽度和挂线点高度进行重新核算。

图1 750 kV 屋外配电装置母线间隔断面示意图

图2为适用于e级污区的750 kV 屋外配电装置平面布置图，配电装置占地尺寸为160 m (横向)×256 m(纵向)。进、出线及中间构架共9榀，构架宽度为42 m，导线挂线点高度为44 m，避雷线挂线点高度为59 m。母线构架共7榀，构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。连线构架共3榀，构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。

图2 750 kV 屋外配电装置平面布置图

图3 750 kV 屋外配电装置进线构架与母线构架间导体最小安全净距校验示意图

图4 750 kV 屋外配电装置出线构架与母线构架间导体最小安全净距校验示意图

图5 750 kV 屋外配电装置母线间隔导体最小安全净距校验示意图

图3～图5分别表示e级污区内750 kV 屋外配电装置进线构架与母线构架、出线构架与母线构架、母线间隔导体最小安全净距校验示意图。

从图3～图5导体最小安全净距示意中可以看出，在调整设备支架高度，满足运输设备外廓线至带电导体之间的最小安全净距B1值和带电导体至地面之间的最小安全净距C值条件下，带电导体至接地构架之间的最小安全净距A1'值、设备上部带电导体至垂直交叉导体之间的最小安全净距B1值、绝缘子串耐张线夹带电导体至母线导体之间的最小安全净距B1值、不同相带电导体之间的最小安全净距A2值均满足《高压配电装置设计技术规程》要求，并留有一定裕度。

750 kV 屋外配电装置敞开三列式布置型式下，d级污区和e级污区内构架宽度和挂线点高度详见表1。

表1 不同等级污区内构架宽度和挂线点高度

由表1 数据可知，e级污区相比于d级污区内进、出线及中间构架的宽度不变，导线挂线点高度增加2.5 m，避雷线挂线点高度增加3 m。母线构架和连线构架的宽度增加1 m，导线挂线点高度增加2.5 m。

通过上述分析计算可知，在满足e级污区内750 kV 屋外配电装置最小安全净距要求条件下，进、出线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为44 m，避雷线挂线点高度为59 m。母线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。连线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。

对于海拔高度大于1000 m，小于2000 m的环境，根据《750 kV变电所设计暂行技术规定(电气部分)》 (Q/GDW 101－2003)，在海拔2000 m时，750 kV 屋外配电装置最小安全净距为：A1'=5400 mm，A1''=5950 mm，A2=8000 mm，B1=6700 mm，B2=6050 mm，C=12000 mm，D=7950 mm。利用本文所述方法进行分析计算，上述构架宽度及挂线点高度同样满足750 kV 屋外配电装置最小安全净距要求，本文不再赘述。

4 结论

本文对e级污区内绝缘子串进行了选择计算，提出了750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度的要求，具体结论如下：

(1)在海拔高度小于1000 m的环境下，e级污区内750 kV 屋外配电装置用耐张绝缘子串选用片数为52片，悬垂绝缘子串选用片数为51片。

(2) e级污区内750 kV 屋外配电装置进、出线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为44 m，避雷线挂线点高度为59 m。母线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。连线构架宽度为42 m，导线挂线点高度为29.5 m。

(3)本文所述750 kV 屋外配电装置构架宽度和挂线点高度同样适用于海拔高度大于1000 m，小于2000 m的环境。

[1] 水利电力西北电力设计院．电力工程电气设计手册：电气一次部分[M]．北京：中国电力出版社，1989．

[2] DL/T 5222－2005，导体和电器选择设计技术规定[S]．

[3] DL/T 5352－2006，高压配电装置设计技术规程[S]．

[4] Q_GDW 152－2006，电力系统污区分级与外绝缘选择标准[S]．

[5] Q_GDW 101－2003，750 kV变电所设计暂行技术规定(电气部分)[S]．

Layout and Type Selection of 750 kV Outdoor Switchgear under the e Pollution Zone

LU Wei, ZHOU Shuang
(Northwest Electric Power Design Institute Co. Ltd., Xi'an 710075, China)

To satisfy the minimum safety distance requirements of 750 kV outdoor switchgear layout design under the e pollution level. The infuences of e pollution level on insulator string selection and frame selection are analyzed. The selection scheme about the hang line point height and width of frame for 750 kV outdoor switchgear is proposed, which is applicable to e pollution zone. The scheme satisfes the minimum safety distance requirements of 750 kV outdoor switchgear layout design under the e pollution level.

pollution level;outdoor switchgear; minimum safety distance; insulator string; frame.

TM72

：B

：1671-9913(2017)01-0059-04

2015-11-23

卢伟(1984- )，男，高级工程师，主要从事发电厂电气设计工作。