500kV輸電線路絕緣設(shè)計(jì)分析

易小飛

（湖南科鑫電力設(shè)計(jì)有限公司，長(zhǎng)沙410000）

1 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，極大地促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步。一些大型機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中必須要借助高壓遠(yuǎn)距離輸電方式獲取電源?，F(xiàn)階段，500kV 的輸電線路數(shù)量越來(lái)越多，而且也經(jīng)過(guò)了細(xì)致深入的研究，尤其是絕緣設(shè)計(jì)方法。加強(qiáng)特高壓絕緣輸電線路的設(shè)計(jì)，代表在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須處理好電網(wǎng)中各種過(guò)電壓和機(jī)械抗壓水平等，必須不斷提高安全性和穩(wěn)固性，并具備良好的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，還必須加強(qiáng)絕緣設(shè)計(jì)，借助絕緣體，將電路的防雷性能提升上來(lái)，將防御成本降至最低，并給予輸電線路穩(wěn)定性一定的保障，防止電路事故的出現(xiàn)。

2 500kV輸電線路絕緣設(shè)計(jì)分析

2.1 半波輸電線路絕緣設(shè)計(jì)

在輸電線路比電磁波長(zhǎng)時(shí)，輸電線路中電壓的狀態(tài)是穩(wěn)定變化的。這時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)集中模型的應(yīng)用，描述此時(shí)的狀態(tài)。在輸電線路波長(zhǎng)與電磁波長(zhǎng)不相上下的情況下，輸電線路的波動(dòng)比較顯著，此時(shí)，加強(qiáng)分布模型的應(yīng)用非常關(guān)鍵。如果半波輸電線路中的各項(xiàng)參數(shù)無(wú)顯著差異，勻速傳輸模型的描述將是不二之選[1]。

如圖1 所示，結(jié)合上述電流方程，可以實(shí)現(xiàn)二端口網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)方程構(gòu)建，結(jié)合電路二端口理論，二端口網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)Ⅱ形電路進(jìn)行等效。具體如圖2 所示。

圖1 傳輸線二端口網(wǎng)絡(luò)

圖2 傳輸線二端口網(wǎng)絡(luò)等效Ⅱ形電路

2.2 半波輸電線路絕緣穩(wěn)定性

針對(duì)絕緣線路，加強(qiáng)分點(diǎn)測(cè)試，并對(duì)阻抗和輸電率進(jìn)行測(cè)定。在本文中，設(shè)置的節(jié)點(diǎn)為21 個(gè)，相關(guān)的分段系統(tǒng)為20 個(gè)，結(jié)果如表1 所示。

表1 半波輸電線路絕緣穩(wěn)定性測(cè)試

2.3 輸電線路絕緣配置分析

在500kV 輸電線路絕緣設(shè)計(jì)中，必須要積極優(yōu)化和改進(jìn)絕緣配置，提升線路的穩(wěn)定性。因此，統(tǒng)一配置整個(gè)線路已經(jīng)成為不容忽視的工作。在應(yīng)用絕緣配置時(shí)，難免會(huì)增加其投入成本，所以要從實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)絕緣配置，測(cè)量絕緣效果。

3 500kV輸電線路絕緣設(shè)計(jì)方法

3.1 確定絕緣參數(shù)

在500kV 輸電線路絕緣效果方面，絕緣參數(shù)不但發(fā)揮著重要的作用，而且也是絕緣設(shè)計(jì)的前提條件之一。要想確保絕緣設(shè)計(jì)效果的穩(wěn)步提升，必須要確保參數(shù)的合理性，實(shí)現(xiàn)線路整體絕緣性的提升，并保障耐雷性。而要想確保相應(yīng)參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，必須確定線路的方向和規(guī)模，并做好相應(yīng)數(shù)據(jù)的查找工作。此外，要想確保線路設(shè)計(jì)的優(yōu)化成效，分析往年的環(huán)境變化規(guī)律也是一項(xiàng)重要措施。

3.2 線路劃分

要想保證500kV 輸電線路絕緣設(shè)計(jì)水平的穩(wěn)步提升，必須要觀察周圍地理情況，將各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整至最佳，保證其與線路絕緣設(shè)計(jì)要求相符。在參數(shù)調(diào)整時(shí)，線路劃分非常重要，必須實(shí)現(xiàn)同一范圍內(nèi)參數(shù)的統(tǒng)一，進(jìn)一步優(yōu)化線路絕緣方案。同時(shí)，在絕緣設(shè)計(jì)中，需防止多線路劃分，避免方案數(shù)量的增加，不利于絕緣設(shè)計(jì)效率的提升。

3.3 絕緣清理

在500kV 輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，必須要制訂科學(xué)合理的防雷措施，保證防雷效果。在選擇絕緣子產(chǎn)品時(shí)，要加強(qiáng)玻璃與有機(jī)復(fù)合絕緣子的應(yīng)用，并積極開(kāi)展清理工作，避免引發(fā)故障問(wèn)題。在提高絕緣子的抗污性能時(shí)，要加強(qiáng)RTV 的應(yīng)用。RTV 涂料的遷水性能和隔水性能較好。

同時(shí)，在開(kāi)展絕緣子清理工作時(shí)，如果空氣濕度較高，受到污染的絕緣子，極容易出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，如果污染程度較低，定期開(kāi)展清理工作即可。而如果區(qū)域的污染程度較高，要加大清理力度。如果遇到惡劣天氣，巡查工作的開(kāi)展也是必不可少的。在檢查工作中，要深入分析線路與線路、線路與塔桿之間的距離，將線路附近的障礙物清理干凈，積極開(kāi)展環(huán)境風(fēng)偏距離調(diào)試工作，防止出現(xiàn)風(fēng)偏現(xiàn)象。

4 500kV輸電線路的絕緣配合

4.1 注重電器間隙的合理選擇

目前，人們的用電需求顯著增長(zhǎng)，在輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，超電壓?jiǎn)栴}經(jīng)常出現(xiàn)。在超電壓情況下，電器兩側(cè)的電壓會(huì)明顯增加，如果電器之間的間隙距離較小，極容易發(fā)生電流擊穿現(xiàn)象。因此，要想確保線路絕緣配置的合理性，必須基于整體情況設(shè)置線路中的各個(gè)參數(shù)，并確保電器間隙的合理性。

4.2 采取絕緣措施

首先，穿墻套管。在換流站的應(yīng)用設(shè)備中，穿墻套管得到了廣泛的應(yīng)用?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，不均勻受潮，極容易導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象的出現(xiàn)。在特高壓絕緣輸電線路設(shè)計(jì)中，在瓷套表面可以涂覆憎水性涂層，也可以應(yīng)用加強(qiáng)硅橡膠表面的合成套管。其次，硅橡膠合成絕緣子。硅橡膠合成絕緣子防污閃效果顯著，爬距比瓷絕緣子短，可以提高施工安全性。

4.3 調(diào)整固體絕緣結(jié)構(gòu)

基本絕緣和附帶絕緣等在普通輸電線路中比較常見(jiàn)，不同絕緣方案的效果的差異性比較明顯，所以要從實(shí)際情況出發(fā)。但是上述2 種絕緣，具有固體絕緣的性質(zhì)，占用較大的空間，相鄰結(jié)構(gòu)的空間擠壓，不利于提高線路的安全性和穩(wěn)定性。因此，在500k V 線路絕緣設(shè)計(jì)中，要對(duì)固體原結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，防止絕緣實(shí)施問(wèn)題的出現(xiàn)，將相鄰組件的絕緣空間矛盾降至最低。比如，500kV 絕緣線路放熱量較高，短路現(xiàn)象難以避免，再加強(qiáng)固體絕緣設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)線路自身和環(huán)境等進(jìn)行深入分析，將固體絕緣的安裝率降至最低。此外，結(jié)合固體絕緣的操作步驟，在反復(fù)論證以后，將固體絕緣安裝工作落實(shí)到位。在絕緣技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)之下，固體絕緣設(shè)備的使用率越來(lái)越少，組件之間的距離和空間則處于不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，加強(qiáng)500kV 輸電線路絕緣設(shè)計(jì)至關(guān)重要，不僅可以保證線路的絕緣效果，而還可以提高線路的安全性和穩(wěn)定性，最終確保500kV 輸電線路的順利運(yùn)行。