输电线路绝缘子及其连接金具计算 河北兴源工程建设监理有限公司许荣生 最大使用应力=计算拉断力×新线系数×40%÷导线截面积 年平均使用应力=计算拉断力×新线系数×年平均系数÷导线截面积 实际使用应力=计算拉断力×新线系数÷安全系数÷导线截面积 一、已知条件见下图 该图为JL/G1A-240/30导线35kV输电线路的双联耐复合绝缘子串组装图。根据GB/T 1170-2008国家标准《圆线同心绞架空导线》，JL/G1A-240/30的额定拉断力为75.19kN,由于线路导线上有接续管、耐张管、补修管，而使得导线的计算拉断力降低，故设计使用的导线保证计算拉断力为其实际额定拉断力95%；根据2009年5月编制的“河北省南部电力系统污秽区分布图”该线路处于Ⅳ级污秽区，其线路标称电压爬电比距为3.2~3.8cm/kV。试选择该线路的绝缘子及其连接金具，满足设计规范要求的机械强度及电气强度。 二、计算依据 1.《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010； 2. 《圆线同心绞架空导线》GB/T 1170-2008； 3.《110kV~750 kV架空输电线路设计规范》GB 50545-2010。
三、计算 1．导线最大使用张力 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.2.3“导线或地线的最大使用张力不应大于绞线瞬时破坏张力的40%”的要求，JL/G1A-240/30的导线最大使用张力为 75.19kN×95%×40%=28.572kN。 2．绝缘子及连接金具的机械强度 根据《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-2010的第5.36.1 ”。 “绝缘子和金具的机械强度应按下式验算：kF
第十章输电线路试验与检测 第一节输电线路绝缘试验 本节讨论的线路参数均指三相导线的平均值，即按三相线路通过换位后获得完全对称。对不换位线路，因其不对称度较小，也可以近似地适用。 一、线路各相的绝缘电阻的测量 ?线路各相的绝缘电阻的测量，是对线路绝缘状况、接地情况或相间短路等缺陷的检查。 ?测量不能在雷雨天气，应在天气良好的情况下进行。为保证人身和设备安全以释放线路电容积累的静电荷，首先将被测线路相对地短接。 ?测量时，拆除三相对地的短路接地线，为保证测试工作的安全和测量结果的准确，应测量各相对地是否还有感应电压，若还有感应电压，应采取措施消除。 ?对线路的绝缘电阻进行测量时，确定线路上无人工作，并得到现场指挥允许工作的命令后，将非测量的两相短路接地，用两千五至五千伏兆欧表，依次测量每一相对其它两相及地间的绝缘电阻。 ?对于线路长、电容量较大的，应在读取绝缘电阻值后，先拆去接于兆欧表L端子上的测量导线，再停摇兆欧表，以免反充电损坏兆欧表。测量结束应对线路进行放电。 ?根据测得的绝缘电阻值，结合当时气候条件和线路具体情况综合分析，作出正确判断。 二、核对相位 核对相位一般用兆欧表和指示灯法。指示灯法又分干电池和工频低压电源两种。 1、兆欧表法
图10-1是用兆欧表核对相位的接线图，在线路的始端一相接兆欧表的L 端，兆欧表的E 端接地，在线路末端逐相接地测量，若兆欧表的指示为零，则表示末端接地相与始端测量相同属于一相。按此方法，定出线路始、末两端的A 、B 、C 相。 2、指示灯法 指示灯法是将图10-1中的兆欧表换成电源，和指示灯串联测量，若指示灯亮，则表示始、末两端同属于一相。但应注意感应电压的影响，以免造成误判断。 A B C 始端末端A B C ''' 图10－1 核对相位接线图 三、测量直流电阻 试验前线路末端三相均应彻底放电。线路始端开路，末端三相短路，拆开两端所有接地线。使用仪器设备：24V 直流电源，直流毫伏电压表如图10-2。 A B C 始端末端A .DC V ... 图10-2 电流电压表法测量线路直流电阻接线图 A ─直流电流表，V ─直流电压表 A ， B 相加直流电压AB U ，测电流AB I ，则
126kVGIS气体绝缘金属封闭 开关设备 西安西开高压电气股份有限公司
目录 1 GIS介绍 2 GIS元件构成 3 GIS间隔组成 4 GIS主接线形式、总体布置 5 SF6气体系统
第一章GIS简介 1 名词解释 SF6气体绝缘金属封闭开关设备又称封闭式组合电器，简写为GIS （Gas Isulated Switchger）。它是三相带电导体封闭于一个充有一定压力SF6气体、且接地的金属外壳内。 2 GIS优点 气体绝缘金属封闭开关设备，主要元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体，故具有体积小、占地面积少、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点。 第二章GIS元件构成 1 GIS元件介绍 1.1 CB—断路器 1.2 DS—隔离开关 1.3 ES/FES—检修/故障关合接地开关 1.4 BUS—母线 1.5 CT—电流互感器 1.6 VT—电压互感器 1.7 LA—避雷器 1.8 LCP —就地控制柜 1.9 终端元件– SF6 \air Bsg 瓷套 SF6 \oil Bsg 油气套管
CSE 电缆终端 2 元件电气功能，电气符号及外形及结构原理 2.1 断路器 电气功能：对电力系统和设备进行控制与保护，即可切合空载线路和设备，也可合分和承载正常的负荷电流；又能在规定的时间内承载、关合及开断规定短路电流或过载电流以使电网正常运行。 图1 断路器电气符号 图2 断路器外形 结构原理：灭弧室为单压式变开距双喷结构，它是由静触头和动触头，压气缸，活塞以及其它部件组成。 喷口、动弧触头、主动触头、气缸以及活塞杆组成灭弧室可动部装配。 在合闸时，绝缘拉杆带动灭弧室可动部向上垂直运动，使动弧触头、动主触头和静弧触头、静主触头完全接触，完成合闸操作，电流从静触头侧梅花触头经静触头座、静触头、动触头、压气缸、中间触指和支持件流向动触头侧梅花触头。
浅析架空输电线路的地线绝缘 摘要：防雷是架空输电线路运行中需要关键注意的问题之一，这就需要在架空输电线路的设计中进行合理设计。地线绝缘是架空输电线路防雷击的重要措施，它对保证架空输电线路的正常运行、提供高质量的电力服务都起着至关重要的作用。本文通过分析架空输电线路采用地线绝缘的意义，并简单论述架空输电线路地线绝缘的设计要点。 关键字：架空输电线路；地线绝缘；设计 Abstract: lightning protection overhead transmission lines is in operation of the key problems that need one, this needs in the overhead transmission lines in the design of the reasonable design. Ground insulation overhead transmission lines is the lightning of the important measures, it to guarantee the normal operation of the overhead transmission lines, provide high quality service of electric power plays a critical role. Through analysis of the overhead transmission lines using ground insulation significance, and discusses the overhead transmission lines simple ground insulation design key points. Key word: overhead transmission lines; Ground insulation; design 随着我国社会经济的快速发展，电网的不断完善，架空输电线路的建设长度也日趋增加。架空输电线路的特点是位于自然环境之中，极易受到自然因素，特别是雷击的影响，而为了保证架空输电线路在运行中能够充分发挥其应有的作用与功能，减少因雷击而造成线路传输故障，架设地线就成了非常重要的措施。 一、地线绝缘的缘由 输电线路防雷击最为有效与基本的措施就是设置地线，其主要作用就是防止导线被雷电直击，以及将分流杆塔雷电流，降低塔顶电位，使线路导线绝缘子电压减小等。通常情况下，地线的使用效果会随着线路电压的升高而越好，同时由于其经济性优势，使它成为了最为普遍的防雷击措施之一。 目前输电线路地线一般有三种：钢绞线地线、良导体地线和OPGW光纤复合架空地线。钢绞线及良导体地线主要采用分段绝缘接地、逐基接地两种方式，对于OPGW主要采用逐基接地。因线路导线与地线之间的电磁感应和静电感应，逐基接地的地线及OPGW会引起地线之间以及地线与大地之间的环流。 逐基接地的输电线路地线环流与导线电流和导线排列方式紧密相关，据测量，110kV架空输电线路OPGW和普通地线环流约为3—20A，220kV架空输电
第十二章气体绝缘金属封闭开关设备 （GIS） 第一节基本原理及结构 【本节描述】本节介绍气体绝缘金属封闭组合电器（以下简称GIS）的用途、分类、基本原理和结构特点等基础知识，通过要点讲解、图形展示，掌握气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的基本结构和原理。 一、GIS主要分类 （一）GIS的定义 SF6气体绝缘金属封闭组合电器是20世纪50年代末期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear，简称GIS。 GIS是指将断路器、隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等单独元件连接在一起，并封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，并且只有在这种形式下才能运行的高压电气设备。 图12-1 GIS外观图
GIS的应用打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新型变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。近年来，GIS已在国内外得到非常广泛的使用，经过各国不断地研制、开发、改进，一些性能更加优良的GIS越发显示出了其他高压电气设备不可比拟的优越性。 （二）GIS的特点 1.由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小。 2.全部电器元件都被封闭在接地的金属壳体内，带电体不暴露在空气中（除了采用架空引出线的部分），运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规电器好得多。 3.SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。 4.GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，因而可以缩短变电站安装周期。 5.只要产品的制造和安装调试质量得到保证，在使用过程中除了断路器需定期维修外，其他元件几乎无需检修。 6.GIS设备结构比较复杂，要求设计制造、安装调试水平高。GIS价格也比较贵，变电所建设一次性投资大。 7.GIS组合电器的绝缘件、带电导体封闭在金属壳内，重心较低，因此，抗振能力较强，可安装在室内，也可以安装在室外。 （三）GIS的分类 SF6气体绝缘金属封闭组合电器GIS的分类方式一般有：按安装场所、按结构形式、按绝缘介质、按主接线方式等。 1.按安装场所分。可分为户内型和户外型两种。 2.按结构形式分。根据充气外壳的结构形状，可分为圆筒形和矩形。圆筒型GIS依据主回路配置方式的不同，又可分为全三相共体式结构、不完全三相共体式结构、全分箱式结构等；矩形GIS根据柜体结构和元件间是否隔离，还可分为箱型和铠装型两种。 ①全三相共体式结构：不仅三相母线，而且三相断路器、其他电器元件都采用共箱筒体。包含的设备有断路器（CB）、隔离开关（DS）、检修/故障关合接地开关（ES/FES）、母线（BUS）、电流互感器（TA）、电压互感器（TV）、避雷器（LA）、终端元件或进出线
500kV 输电线路架空绝缘地线摘要〕通过对一起500kV 输电线路地线掉线事故的分析，指出了目前输电线 路设计、运行的不足和潜在的安全隐患，并提出若干防止地线掉线、改进防雷性能的对策。同时结合实际情况，对保护OPGW 复合光缆的课题进行了初步探讨。 关键词〕输电线路；感应电压；架空绝缘地线；掉线 500 kV东惠甲线由原500 kV惠增线在东莞站解口而成，是西电东送工 程的重要部分。该线路采用双地线结构，其中型号为LGJ-95/55的普通地线全线绝缘，另一回型号为AY/ST127/28 的OPGW 复合光缆则全线接地。 2004-10-16T 8:50,输电线路巡视人员发现500 kV东惠甲线N102塔地 线由于瓷质绝缘子铁帽和钢脚分离而掉线，掉线的地线跌落在导线A 相横担上，地线与A相导线的距离缩小，最大减幅达4 m。由于N102采用ZB1 直线塔型，横担比地线支架长约1.5 m，且前后数基均为直线塔，前后档距 也较小，因而地线垂直跌落后在距离横担边1 m 处，虽使地线对导线的距离减少,却未引发线路跳闸。 1原因分析 1.1架空绝缘地线的感应电压 输电线路上的架空地线，大多数都是在每基杆塔上直接接地的，但接了地的地线会长期流过感应电流，使线损增大。为了减少地线的线损和利 用地线进行高频载波通讯，不少线路都采用了架空绝缘地线。2000 年，500 kV东惠甲线由原500 kV惠增线在500 kV东莞站解口时，将原来一回架空 绝缘地线改为OPGW 复合光缆，通讯功能由OPGW 复合光缆承担，但为了减少线损，另一回仍采用架空绝缘形式。
架空绝缘地线有较高的感应电势，其大小与线路电压、负荷、长度及地线与导线间距离有关。500 kV 东惠甲线由于电压高、负荷重，架空绝缘地线的感应电势可能达到10 kV 级。如此高的感应电压使地线绝缘子实际上相当于被作为导线绝缘子(电压等级为几个10 kV 级的输电线路)使用，造 成对绝缘子电气和机械性能的损伤。 1.2瓷绝缘子电气和机械性能的丧失 (1) 由于所使用的瓷绝缘子为内胶装结构，其胶装粘合剂水泥和钢脚、铁帽、瓷件的热膨胀系数各不相同。温度变化时因各部件热胀系数的差异，将使瓷件受到压应力和剪切应力的作用；水泥的长期膨胀(俗称“水泥生长”) 也使瓷件和铁帽受到局部应力并产生疲劳效应，其绝缘性能随着运行时间的延长会逐渐降低，甚至完全丧失，此时瓷绝缘子处于击穿运行状态。运行中的瓷质绝缘子承受的感应电压越高，其电气性能丧失的时间越短。 (2) 处于临界击穿或已击穿状态的绝缘子的电气性能虽已大幅度下降或丧失，不能满足绝缘的要求，但其机械强度仍然可以满足设计的要求，所以此时地线不会马上掉线。由于胶装粘合剂水泥等填充物的存在，绝缘子有一定的电阻值，在10 kV 级感应电压的作用下，绝缘子出现了比正常接地感应电流大得多的“短路”感应电流。这个感应电流对绝缘子内部会有明显的热作用，热量的积累导致绝缘子温度升高。机电负荷和温升的长 期变化进一步加速了绝缘子的老化，而进一步老化的结果又导致热效应的加剧，从而形成了恶性循环。经过一段长时间或遭受雷击等强电流的作用，胶装粘合剂水泥等填充物因热效应局部融化，失去支撑能力，或因瞬间骤热而发生爆炸，因而产生绝缘子断串。 1.3掉线原因 500 kV东惠甲线的架空绝缘地线采用大连电瓷厂生产的XDP6-7C地线 专用绝缘子，带保护间隙，于1996 年投运。由于绝缘子掉线前2 个月内，当地并未出现雷电，因此掉线原因应该是绝缘子老化，绝缘子填充物局部融化。更换下来的绝缘子与悬垂线夹连接的金属部分有严重锈蚀，上面还残留有泪滴状的绝缘子填充物，绝缘子头部填充物有局部融化的痕迹，这表明高感应电压及其产生的强泄漏电流对绝缘子的老化和掉线起到了重要作用。 2暴露的问题 2.1绝缘子选用不当 500 kV 东惠甲线的架空绝缘地线采用瓷质绝缘子，有多种不利于运行的因素。
GDSD-500H无线绝缘子绝缘电阻测试仪 一、概述 1. 常规用途 目前，检测绝缘子的方法和工具很多，但大多数上基本属于定性检测，不能准确、快捷地检测出每一片绝缘子的绝缘状况，起不到预防检测的作用。高压输电线路绝缘子绝缘电阻值的大小，是直接关系到线路安全稳定运行的大问题。绝缘子一旦出现零值或脏污，就必须进行清洗或更换，否则就会造成闪络跳闸事故。 鉴于此，本公司结合广大用户提出的要求，通过大量地现场试验，成功地研制出新型高性能定量检测与分析的仪器—“无线绝缘子检测仪”。该仪器能有效发现绝缘子内部隐蔽故障，提高电网系统运行的可靠性，提高线路工作人员测试的工作效率。操作方法简单、快捷，主要用于停电定量地准确测量出每一片绝缘子的电阻值，同时能准确区分已经漏电但尚未击穿处于临界损坏的绝缘子，并将测量结果以数据形式实时记录存储显示，对低值绝缘子能自动语音报警。 本产品采用无线传输，探测器和手持终端通信距离可达100m以上，使测量过程真正达到安全可靠、快速准确。此外，该仪器具备极强的抗干扰性，完全符合(EMC)标准要求，适应各种电磁场干扰场合。 2. 安全事项 a. 国内首创无线测量技术。 b. 应在干燥天气进行检测。 c. 请遵守并按规定使用本产品，确保仪器的安全运行。 d. 遵守国家电力工业的安全工器具预防性试验安全规程。
e. 特别重视对高压带电线路上或靠近高压线路上工作人员的培训考核。 f. 在高空作业时，可通过加装绝缘操作杆进行。 附表：一串中允许零值绝缘子片数 g. 检测过程中两探头间有高压，严禁人体接触。 h. 安装或调整探头时，必须在关闭电源三秒后操作。 附：关于“无线绝缘子检测仪（绝缘性能）”的绝缘杆的安全使用长度和试验标准。（摘自“国家电网公司电力安全工作规程”） a. 带电作业时人身与带电体的安全距离 b. 带电作业时绝缘杆的最小有效绝缘长度 注：绝缘工具检查性试验（分段）的试验标准：每300mm，施加工频电压75kV，一分钟：以无击穿，闪络及过热为合格。 3. 依据标准 无线绝缘子绝缘电阻测试仪依据的相关标准如下表所示：
附件1 关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理 重点措施 第一章总则 第一条为进一步加强气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）全过程管理，预防事故发生，保障电网安全、可靠运行，特制订本措施。第二条本措施依据国家及电力行业相关标准、规程规范，并结合国家电网公司GIS的评估分析、运行状况分析及运行经验而制定。 第三条本措施适用于72.5kV及以上GIS，HGIS可参照执行。 第四条各网省、市电力公司可根据本措施，结合本单位实际情况制定相应的实施细则。 第二章设备设计选型 第五条所选72.5kV及以上GIS产品必须通过国家级产品鉴定。对于国外独资或中外合资企业，其生产的GIS产品应按电力行业标准进行型式试验，试验合格后方可选用。产品型式试验均应在第三方检测机构进行。 第六条凡生产GIS的国外独资或中外合资企业，产品销售到国家电网公司系统，均应接受产品质量监督管理。对于从国外批量整机进口的GIS产品，原则上可不再重复进行型式试验，其国外母公司的型式试
验报告有效；对于从国外批量散件进口、在国内组装的GIS产品，应按转厂和异地生产的情况在有资质的检测机构进行全部的型式试验；对于进行了国产化的产品，应在有资质的检测机构进行相应的的型式试验验证。 第七条用于低温（最低温度为-30℃及以下）、重污秽Ⅳ级（沿海Ⅲ级）等地区的GIS，宜采用户内安装方式。 第八条采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。 第九条GIS变电站如计划分期建设，在GIS采购时，应要求制造厂提供包括扩建预留部分在内的完整的现场绝缘试验方案。扩建完成后试验时，应尽可能减少对原有设备的耐压试验次数。 第十条主母线隔室的长度设置应充分考虑检修维护的便捷，550kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300kg。 第十一条对双母线结构的GIS，同一出线间隔的不同母线隔离开关应各自设置独立隔室。252kV及以上GIS母线隔离开关不宜采用与母线共隔室的设计结构。
典型架空输电线路分段绝缘地线取能探讨 发表时间：2019-05-17T15:46:07.957Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：张驰 [导读] 摘要：从分段绝缘地线取能具有工程简单、适用范围广等独特优点，是一种颇具潜力的架空输电线路在线供电方式。 （长春东电电力工程有限公司吉林省长春市 130022） 摘要：从分段绝缘地线取能具有工程简单、适用范围广等独特优点，是一种颇具潜力的架空输电线路在线供电方式。但该方式存在取能功率通常较小及运行安全受雷击威胁的问题，这两个问题也是决定该方式是否可行的关键。该文通过对典型线路地线电磁感应的分析，提出了基于涡旋感应的取能等值计算电路，并对取能端口的戴维南等效电路参数进行了推导。同时，对有关线路参数如档距与杆塔接地电阻分布等的影响进行了分析。 关键词：架空输电线路；分段绝缘；地线取能；分析 1导言 架空输电线路在线监测技术的应用和发展需要经济可靠的供电方式。这些在线监测装置目前主要采用太阳能电池供电或母线式取能线圈从导线取能的方式。前者存在输出功率小，体积大等缺点，后者则不能用于地电位设备的供电。由于可以较好地解决上述供电方式存在的问题，从架空输电线路的地线取能是近年来研究的热点。典型的架空输电线路通常包含两根地线，一为分段绝缘、单点接地的普通地线即段与段之间绝缘，但各段内均接地，简称分段绝缘地线，一为逐塔接地的光纤复合地线。 2分段绝缘地线取能的理论分析与计算 2.1取能计算等值电路的分析 涡旋回路中除了涡旋电流，还存在静电感应电流is，is在接地处分流为is1和is2，其中is2流过Zl，然后从各杆塔（或经过OPGW）入地，is1则直接从各杆塔（或经过OPGW）入地。is的存在增加了取能计算的复杂性。由于取能回路中地线电阻通常远小于Zl，因此无论静电还是涡旋感应电流在感应回路中地线上的电压降均比较小，取能回路的电压降落主要由Zl承担。在导线电流和回路不变的情况下，回路的空间磁感应强度及磁通量是不变的，因此回路总的涡旋电势也是不变的，从而Zl上的电势降落是基本不变的。 2.2戴维南等效电路的分析 等值计算电路的关于Zl或取能端口的戴维南等效电路，即其参数包括等效电压和等效内阻抗。不失一般性，设Zl所在取能回路位于节点i与j之间。考虑到等值计算电路节点众多、计算不便，将节点i左侧、j右侧以及i-j之间的地线网络分别用等效支路表示。 3有关因素的影响 3.1Zl附近档距和杆塔接地电阻的影响 Zl附近的档距和杆塔接地电阻实际上是就取能范围之外而言。首先考察一个档距。不失一般性，设（i-1）左侧为均匀线路，Si?1档则为非均值档，xi为Si-1的档距与档距均值之比。 3.2导–地线间距离的影响 考虑到绝缘及杆塔结构紧凑的要求，各导线间距离既不能太大也不能太小，从而变化范围不大。相对来说导–地线间距离变化较大，是杆塔几何结构影响的主要原因。该距离可以通过地线与上相导线的高度差（记为hi，i为杆塔号）来表征。地线感应电势与hi是有关的。当hi减小时，各相电流所引起的地线感应电势的不平衡度增加，从而导致地线总的感应电势增加。地线感应电势减小必然导致该档地线电流0I减小。通过分析可知，0I减小将导致eU增加。此外，hi的变化对Ze几乎没有影响。因此，取能功率将增加。反之，hi增加时，取能功率将减小。 4雷电冲击及防护分析 4.1防雷方案分析 取能装置安装在架空输电线路上，易遭受雷电的直接冲击，其安全运行对在线取能工程的可行性构成直接挑战。因此，有必要对雷电冲击的影响及防护进行分析。架空地线取能设备的防雷，既不同于高压架空线路，又不同于低压配电系统，要求防雷设备本身能够承受高压线路级的雷电冲击水平，同时其保护水平需达到低压配电级（取能设备属于低压设备）。一是SPD。因为取能装置需要与地线绝缘子保护间隙（简称间隙）并联，间隙本身就属于一种开关型SPD，因此SPD1可以采用间隙本身。SPD2-SPD3既可以采用开关型（如间隙），也可以采用限压型器件，如金属氧化物避雷器（metal-oxide varistor，MOV）。通常前者动作可靠性较低，后者则容易发热老化。但考虑到地线感应电势通常<20V，对于MOV即使较低的U1mA值也能保证泄漏电流很小，同时残压也很低。所以，SPD2和SPD3均采用MOV类器件。取能装置属于低压设备，从严起见按敏感电子设备级别取其冲击耐压水平，即1.5kV。二是中间配合元件。首先配合元件1。低压系统的防雷通常是限压型先动作，间隙型后动作。但架空线路上雷电冲击能量通常远大于低压系统，SPD2损毁的风险较大。同时，地线的工频续流通常<1A，因此本文让间隙即SPD1先动作。此时，配合元件对雷电波的阻滞作用必需保证其到达SPD2之前间隙动作。由行波理论可知，导线和电感都对行波具有阻滞作用。如果配合元件选择前者，则SPD1-SPD2之间导线长度应该大于30m（间隙响应时间取100ns，导线上波速按光速记）；如果选择后者，可按上述导线长度对应的电感量取值，本文取78μH（30*2.6μH/m）。考虑到电感在雷电波到达的初瞬可将雷电波全部反射回去，有利于间隙的可靠击穿，因此本文选择后者，即电感。其次配合元件2。限压型SPD之间的配合一般是前级先动作，后级后动作，这个原则也适于架空地线取能装置的防雷。鉴于电感的作用受雷电波形的影响较大，本文选择导线作为配合元件，导线长度应大于7.5m（SPD响应时间取25ns，导线上波速按光速记），本文取10m。但为了保证SPD2比SPD3先动作一段时间，同时串接了一个50μH的电感。 4.2测试结果分析 一是S29-S32各档档距相差明显，但对应的I0基本相等，说明档距对I0的影响很小；二是S29、S30档的Ul之比约为2.93 （5.25/1.79），S29/S30≈2.68，同时线路电流基本相等，说明Ul与s成正比，功率随s的增大而增大；三是h29
输电线路状态检测 一简介 输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。 输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位）,线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。 输电线路是电力系统的主干网络。包括绝缘子、金具、杆塔和输电线等设备和器材。它广泛分布在平原及高山峻岭，直接暴露于风雪雨露等自然环境之中，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。 输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。 输电线路的保护有主保护与后备保护之分。主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用，且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。 电力系统的安全可靠性运行至关重要。输电线路可靠性及运行情况直接决定着电力系统的稳定和安全。检修是保证输电设备健康运行的必要手段。做好输电设备的检修工作及早发现事故隐患并及时予以排除，使其始终以良好的状态投入运行具有重要的意义，尤其是电力系统向高电压、大容量、互联网发展，其重要性更加突出。 二输电线路检测内容 输电线路检测内容一般可包括以下几个方面： 杆塔基础 1.检查杆塔及拉线基础变异，周围土壤突起或沉陷，基础裂纹、损坏、下沉或上拔， 护基沉塌或被冲刷；2.基础保护帽上部塔材被埋入土或废弃物堆中，塔材锈蚀；3. 防洪设施坍塌或损坏；4.在基础周围取土、打桩、开挖或倾倒有害化学品；5.铁塔地脚螺母松动、缺损； 接地装置 接地装置外露或腐蚀情况。 铁塔杆身 1.杆塔倾斜，横担歪斜，铁塔主材弯曲； 2.塔材、拉线（棒）等被偷盗破坏或锈蚀； 3.拉线锈蚀、断股或松弛、张力不均； 4.砼杆出现裂纹过裂纹扩展，混凝土脱落，钢 筋外露，脚钉缺损；5.在杆塔上架设电力线、通信线等；6.利用杆塔拉线作起重牵引地锚，在拉线上栓牲畜，悬挂物件；7.杆塔或拉线上有危及供电安全的巢以及有蔓藤类植物附生。
摘要：该文介绍了SF6气体绝缘金属封闭管道母线在工程设计中的要点和难点，对其中的几种重要元件进行结构分析，对整体结构进行计算。 关键词：SF6气体绝缘金属封闭管道母线;波纹管;伸缩节 中图分类号：TM645.1 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)07-0055-02 GIP是SF6气体绝缘金属封闭管道母线的缩写，是重要的大型输变电设备，用于高压(252kV)大容量(4000A以下)和较长距离(数千米)的输电设备，壳体内部充以0.45MPa(20℃时)的SF6气体为绝缘介质，用以承载运行线路的电流。它主要具有以下一些优点：性能可靠，使用寿命长，无污染;壳体全部采用铝壳体，通流能力强，体积小，重量轻;该产品可以通过套管与架空线连接，通过油气套管与变压器连接，可以与GIS直连，也可以在其线路上增加避雷器、电压互感器等保护和测量设备;结构紧凑，布置施工方便，占地面积小，可以帮助用户实现比较复杂的接线方案，可以根据用户的意愿选取各种布置形式;与同样电流电压等级的输电电缆相比较容量大。 随着我国经济的发展，电力需求在不断地加大，很多变电站都需要改扩建，架空线需要比较大的空气绝缘距离，而输电电缆的容量又不够或者是造价太高，这时输电管道就凸显出不可替代的作用。 下面以上海黄渡变电站工程为例，说明工程设计的要点和难点，以及一些重要元件的结构和使用原理。 1 设计要点和难点 上海黄渡变电站是上海市一个重要的500kV变电站，经过几十年的扩建，现在电站内已经开关林立，基本没有可以再增加设备的空间，本期工程需要增加连接新上的变压器和备用出线的输电管道，选用了平高集团有限公司生产的GIP 管道母线，电压等级为220kV。 在该变电站中，母线最长的直线距离达到了110m，这节母线的两侧不到2m的距离内就有前期的设备，并且这里的地基原来也是做好的，很多前期的电缆沟横穿过这里的地基，在设计时需要考虑以下几个方面的特殊情况。 第一，设计地基时需要先现场测绘前期的地基，考虑避开前期电缆沟等不能改造的部分。 第二，由于直线距离长，需要考虑设备随温度变化产生的热胀冷缩。 第三，由于两侧设备的限制，需要考虑在设备安装和检修时的方便。 第四，针对直线距离长的问题，需要计算设备的热胀冷缩，其公式为： Δl=l×α×Δt 式中Δl——长度的变化量; l——需要计算的总长(母线总长110m);
第十二章气体绝缘金属封闭开关设备（GIS） 第一节基本原理及结构 【本节描述】本节介绍气体绝缘金属封闭组合电器（以下简称GIS）的用途、分类、基本原理和结构特点等基础知识，通过要点讲解、图形展示，掌握气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的基本结构和原理。 一、GIS主要分类 （一）GIS的定义 SF6气体绝缘金属封闭组合电器是20世纪50年代末期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear，简称GIS。 GIS是指将断路器、隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等单独元件连接在一起，并封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，并且只有在这种形式下才能运行的高压电气设备。 图12-1 GIS外观图 GIS的应用打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新型变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。近年来，GIS已在国内外得到非常广泛的使用，经过各国不断地研制、开发、改进，一些性能更加优良的GIS越发显示出了其他高压电气设备不可比拟的优越性。 （二）GIS的特点 1.由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小。
2.全部电器元件都被封闭在接地的金属壳体内，带电体不暴露在空气中（除了采用架空引出线的部分），运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规电器好得多。 3.SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。 4.GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，因而可以缩短变电站安装周期。 5.只要产品的制造和安装调试质量得到保证，在使用过程中除了断路器需定期维修外，其他元件几乎无需检修。 6.GIS设备结构比较复杂，要求设计制造、安装调试水平高。GIS价格也比较贵，变电所建设一次性投资大。 7.GIS组合电器的绝缘件、带电导体封闭在金属壳内，重心较低，因此，抗振能力较强，可安装在室内，也可以安装在室外。 （三）GIS的分类 SF6气体绝缘金属封闭组合电器GIS的分类方式一般有：按安装场所、按结构形式、按绝缘介质、按主接线方式等。 1.按安装场所分。可分为户内型和户外型两种。 2.按结构形式分。根据充气外壳的结构形状，可分为圆筒形和矩形。圆筒型GIS依据主回路配置方式的不同，又可分为全三相共体式结构、不完全三相共体式结构、全分箱式结构等；矩形GIS根据柜体结构和元件间是否隔离，还可分为箱型和铠装型两种。 ①全三相共体式结构：不仅三相母线，而且三相断路器、其他电器元件都采用共箱筒体。包含的设备有断路器（CB）、隔离开关（DS）、检修/故障关合接地开关（ES/FES）、母线（BUS）、电流互感器（TA）、电压互感器（TV）、避雷器（LA）、终端元件或进出线套管（BSG）等一次设备和就地控制柜二次设备构成。 特点是制造难度较大，技术要求高，内部电场不均匀，相间影响大，但工作量小，消耗钢材少，在126kV等级中采用，也是252kV、363kV、550kV电压等级GIS发展的方向。 ②不完全三相共体式结构：母线采用三相共箱式，而断路器和其他电器元件采用分箱式。 特点是母线占地面积小，但同长度母线上安装的GIS设备比三相共体式结构少。 ③全分箱式结构：包括母线在内的所有电器元件都采用分箱式筒体。 特点是相间影响小，制造方便，但因钢外壳中感应电流引起损耗大，外壳数量及密封面也随之增加，漏气可能性加大及占地面积和体积增加等。 3.按绝缘介质分。可分为全SF6气体绝缘型和部分SF6气体绝缘型两种。全SF6气体绝缘型是指全密封的GIS。部分SF6气体绝缘型则又有两种情况：一种是除母线之外，其他元件采用SF6气体绝缘，并构成以断路器为主体的复合电器；另一种则相反，只有母线采用SF6气体绝缘的密封母线，其他元件均为常规的敞开式电器。
高电压绝缘技术课后习 题答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = max ln av d E r f r d E r = =+ 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=，d=10m ，r=。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2212r r ππ= ，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。
所以2 112max 2 11(122) (2)ln r r U S S E H r r S +-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意：21 2 e e i m v eV ≥ ，因此： 62.7510/e v m s ≥==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ≥=≤所以。水蒸气的电离电位为。97.712.7hc nm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。 2、解： 194223 2212.5 1.6103 ()12.5,,9.661810()233 1.3810 i i i w w O eV w KT T K K --???=====??? 气体的绝对温度需要达到96618K 。 3、解：由/()n n e λλλ-=知
输电线路绝缘试验 本节讨论的线路参数均指三相导线的平均值，即按三相线路通过换位后获得完全对称。对不换位线路，因其不对称度较小，也可以近似地适用。 一、线路各相的绝缘电阻的测量 线路各相的绝缘电阻的测量，是对线路绝缘状况、接地情况或相间短路等缺陷的检查。 测量不能在雷雨天气应在天气良好的情况下进行。为保证人身和设备安全以释放线路电容积累的静电荷，首先将被测线路相对地短接。 测量时，拆除三相对地的短路接地线，为保证测试工作的安全和测量结果的准确然后测量各相对地是否还有感应电压，若还有感应电压，应采取措施消除。 对线路的绝缘电阻进行测量时，确定线路上无人工作，并得到现场指挥允许工作的命令后，将非测量的两相短路接地，用两千五至五千伏兆欧表，依次测量每一相对其它两相及地间的绝缘电阻。对于线路长电容量较大的，应在读取绝缘电阻值后，先拆去接于兆欧表L 端子上的测量导线，再停摇兆欧表，以免反充电损坏兆欧表。测量结束应对线路进行放电。 根据测得的绝缘电阻值，结合当时气候条件和线路具体情况综合分析，作出正确判断。 二、核对相位 核对相位一般用兆欧表和指示灯法。指示灯法又分干电池和工频低压电源两种。 1、兆欧表法 图12-1是用兆欧表核对相位的接线图，在线路的始端一相接兆欧表的L 端，兆欧表的E 端接地，在线路末端逐相接地测量，若兆欧表的指示为零，则表示末端接地相与始端测量相同属于一相。按此方法，定出线路始、末两端的A 、B 、C 相。 2、指示灯法 指示灯法是将图12-1中的兆欧表换成电源，和指示灯串联测量，若指示灯亮，则表示始、末两端同属于一相。但应注意感应电压的影响，以免造成误判断。 A B C 始端末端A B C ''' 图12－1 核对相位接线图
附件2: 气体绝缘金属封闭开关设备运行与维修导则 2004年2月
气体绝缘金属封闭开关设备运行与维修导则 1 范围 本导则适用于额定电压126kV及以上，频率为50H Z的户内和户外安装的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），126kV以下的可参考本导则。 除本导则另有规定外，各元件应符合各自相应的标准。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本导则中引用而构成为本导则条文。所有标准都会被修订，使用本导则的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性： GB1984—89 交流高压断路器 GB7674—87 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 GB8905—88 六氟化硫电气设备中气体管理检测导则 GB11022—89 高压开关设备通用条件 GB12022—89 工业六氟化硫 GB11023—89 高压开关设备六氟化硫气体密闭试验方法 DL402—91 交流高压断路器技术条件 DL506—92 六氟化硫气体绝缘设备中水份含量现场测试方法 DL/T555—94 气体绝缘金属封闭电气现场耐压试验导则 IEC376（1971）新六氟化硫的规范和验收 IEC480（1974）电气设备中六氟化硫气体检验导则 IEC517（1986） 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 IEC690（1980）高压开关设备和控制设备标准的共用条款 DL/T603—1996 气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程 DL/T639—1997 六氟化硫气体设备运行、试验及检修人员安全防护细则 国家电力公司（2000）《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 国家电力公司（1999）《高压开关设备管理规定》 国家电力公司（1999）《高压开关设备反事故技术措施》 国家电力公司（1999）《高压开关设备质量监督管理办法》 福建省电力工业局（1999）《电力设备交接及预防性试验规程实施细则》 3运行与维修的基本技术要求 3.1 设备的分解检修周期不小于十五年，或按制造厂要求。 3.2 GIS室的环境保护：GIS室内SF6气体的允许含量，不应超过1000μL/L（或6g/m3）。空气中含氧量不得小于18%。 3.3 运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位，在正常情况下，其外壳及构架上的感应电 压不应超过36V，其温升不应超过30K。如果外壳可触及，但在正常操作时无需触及，其温升极限可增加到40K。 3.4 GIS室的通风。GIS室应具有良好的通风系统，应保证15分钟内换气一次，抽风口应设在室内下部。对运行、维修人员经常出入的场所，每班至少通风一次（15min）；对不经常出入的场所，在进入应先通风15min。 3.5 运行维修的项目与周期。