(一)海拔在1000m以下地区线路绝缘子片数的确定
海拔在1000m以下的地区,直线杆塔线路绝缘子串中的绝缘子片数应先按工作电压选择,然后按内过电压、大气过电压进行校验。
1.按工作电压选择绝缘子片数
绝缘子串常年暴露在大气中,表面积有污秽,在雨、雾、露水等作用下,会形成连续的导电膜,并随之有漏泄电流通过。漏泄电流产生热效应,局部烘干了绝缘子的下表面,被烘干部分的漏泄电阻增大,这时导线对地电位大部分就集中在这部分表面上,因而这部分可能产生局部放电。如果局部放电形成了对地的连续通道,则漏泄电流就会大量增加,引起整个绝缘子串的闪络。
为了减少在工作电压作用下发生闪络的机会,就得增加绝缘子串的漏泄距离(也叫爬距)。架空送电线路运行规程规定,一般地区(清洁地区)的单位爬距不应小于1.65cm/kV。单位爬距也叫泄漏比距,其意义是指平均每千伏线电压应具备的绝缘子最少的泄漏距离值,即:
式中 UN——额定线电压,kV;
λ——每个绝缘子的泄漏距离,cm,见表2-11;
n——绝缘子个数。
表2-11 绝缘子型号和主要尺寸(mm)
注 X——悬式绝缘子;P——机电破坏负荷,横线后面数字为额定机电破坏负荷值吨数;C——槽形连接结构。*——大瓷厂防尘绝缘子标准。
运行经验证明,当S值小于一定值(S0)时,在雾天、毛毛雨或湿雪天气中,极易出现闪络。
线路设备外绝缘各污秽等级和对应的盐密按表2-12规定划分。
表2-12 线路污秽等级
各污秽等级电力设备的爬电比距按表2-13规定选择。
表2-13 各污秽等级下的爬电比距分级数值
注 1.表中单位爬电比距线路按额定电压计算,发电厂、变电所按最高运行电压计算。
2.计算各污秽级下的绝缘强度时仍用几何爬电距离。由于绝缘子爬电距离的有效系统需根据大量的人工与自然污秽试验的结果确定,目前难以一一列出。
2.按系统内过电压进行校验
按工作电压要求初步选定每串绝缘子的片数ng后,还应根据系统内过电压要求的水平进行校验。考虑到内过电压是涉及整个电网的,每条线路中难免有零值绝缘子存在,所以考虑扣除一个绝缘子(即预留零值)后,它们在工频下的湿放电电压或操作冲击波(波形一般取250/2500μs)下的湿放电电压Ush,应比内过电压的计算值高10%,即:
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式中 K——内过电压倍数。
今以X-4.5型绝缘子为例,由表2-14可知,其湿放电电压表达式为:
表2-14 悬式绝缘子串的电气特性
式中 n——绝缘子个数。
把式(2-15)代入式(2-14)则按内过电压要求的每串X-4.5绝缘子个数nng(需加一片预留零值绝缘子)为:
3.按大气过电压进行校验
验算所选绝缘子个数可否满足大气过电压耐雷水平的要求。在高海拔地区或个别高杆塔上,大气过电压要求的绝缘子数往往是绝缘水平的决定因素。
海拔1000m以下地区各级电压送电线路上,将用X-4.5绝缘子的直线串的工作电压要求ng、内过电压要求nng、大气过电压要求的nda值列于表2-15中。
表2-15 海拔1000m及其以下的非污秽区各级电压线路直线杆每串X-4.5型绝缘子数n
注 全高超过40m有避雷线的杆塔,高度每增加10m,应增加一片绝缘子。
运行经验证明,耐张绝缘子串因受机械荷载较大,易于劣化,出现零值绝缘子的机会多于悬垂串,所以预留零值绝缘子个数应比直线串多一个。
(二)海拔在1000m以上地区线路绝缘子片数的确定
海拔在1000m以上地区的线路,由于空气密度降低,绝缘子串的闪络电压随之下降,因而每串绝缘子的数量应按1000m以下的标准有所增加,可按下式进行修正:
式中 H——线路所在地区海拔高度,km;
n——海拔1000m以下地区应有的绝缘子数量。
式(2-17)在H=1～3.5km时适用。
经验证明,采用上述方法决定的绝缘子串的绝缘子个数,能满足在工频工作电压下不发生雾闪以及内过电压下的闪络。在杆塔接地电阻符合要求的情况下,也能满足线路跳闸率的要求。
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