500k V输电线路绝缘子的选择和应用
薛 彬＊ 李晓红 藏国民
(内蒙古超高压供电局,内蒙古 呼和浩特 010080)
摘 要:主要论述了瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子及硅橡胶复合绝缘子的优缺点,并对比三种材质绝缘子之间的各项电气、机械性能。根据三种绝缘子自身特点及性能对比分析来确定在不同地区绝缘子的选择。
关键词:送电线路;绝缘子;污秽等级;击穿电压
送电线路运行中发生事故,除了倒杆塔、断线、外力破坏,就是从绝缘子串上发生事故了,根据运行统计,发生在内蒙古500k V输电线路的故障90%以上是从绝缘子上引发的,如雷击、污闪、鸟害、掉串等等。因此合理、有效地选用绝缘子种类、型号是线路运行减少事故和工作量的有效途径。
目前内蒙古500k V输电线路上使用的绝缘子主要有硅橡胶复合绝缘子、瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子三种,各类绝缘子产品都有自己的优、缺点、电气及污秽特性和合适使用范围等,因此在线路上正确选用绝缘子种类和型号,是减少绝缘子故障跳闸概率和检修清扫维护工作量的有效措施。下面将几种常用绝缘子的特性和适用范围描述如下。
一、硅橡胶复合绝缘子的特性
1.优点
(1)强度高、质量轻。合成绝缘子所用的玻璃钢芯棒的纵向抗拉强度很高,一般在600M P a以上,是瓷的5～10倍,与优质碳素钢的强度相当。另外,芯棒材料的比重仅为2.0,比钢轻得多;伞裙材料的比重也小于2.0,一次合成绝缘子能比较容易地制造出规定机械负荷数千牛的强度等级,质量仅有盘形绝缘子的10%～15%。尤其500k V输电线路多在山区,在检修更换及事故抢险工作中,合成绝缘子的重量轻,不怕摔损的特点是其它绝缘子无法比拟的。
(2)无零值。合成绝缘子属于棒形绝缘子结构,其内、外极间距几乎相等,一般不发生内部绝缘击穿,也不需要检修零值检测工作。
(3)污闪电压高。合成绝缘子的伞裙护套材料都是有机高分子材料,表面能低,有很强的增水性。落在裙表面的水份都凝成许多彼此分离的细小水珠,而不形成连续的水膜导电层,因而泄露电流小,难以形成局部电弧,不容易发生沿面污秽闪络。另外由于芯棒强度高,合成绝缘子的杆径和伞径都比瓷绝缘子串小得多,形状系数大,在表面同样脏污和表面电导率相同的条件下,它的表面电阻比形状系数小的瓷绝缘子串高。绝缘子污闪电压和表面电阻有直接关系,表面电阻大,泄漏电流小,相应的污闪电压也就高。试验室试验结果和运行经验都证实合成绝缘子的污闪性能提高,很少发生污闪事故。
(4)运行维护简便。污闪性能高,不用进行污秽清扫,也不用检测零值,使维护工作量大大地减少。
2.缺点
(1)耐雷水平低。由于复合绝缘子必须靠两端安装金属均压环来改善绝缘子串的分布电压,保护过电压短路、闪络时电弧对硅橡胶伞裙灼伤,保护两端芯棒、金具连接处不因漏电起痕及电蚀损破坏密封性能,以及绝缘子伞盘直径较小等因素,因此在同等结构高度情况下,复合绝缘子的耐雷水平要比瓷质、玻璃绝缘子低10%～30%左右
。
图1 复合绝缘子芯棒脆断照片
(2)使用寿命难以评定。硅橡胶伞裙材料在气候因素和电弧作用下易发生老化、材料电蚀损和漏电起痕等质变,会导致因界面的电击穿、损坏密封及芯棒脆断掉串事故,目前还缺乏在线和离线检测手段,它的运行寿命也难以评估,目前估计其运行寿命只能达到瓷质、玻璃绝缘子的二分之一(早期的复合绝缘子有的运行3～5年就出现脆化、硬化、粉化、开裂等现象,或在雾雨等湿沉降气候下发生放电、憎水性减弱等)。到了运行寿命进行全部更换的工作量也是相当大的。
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中国电力教育 2008年研究综述与技术论坛专刊＊作者简介:薛彬,男,内蒙古超高压供电局丰镇输电所,助理工程师。
3.运行使用建议
(1)复合绝缘子生产厂家因技术、工艺水平不同而差异较大,如芯棒接头密封工艺、接头模压工艺、芯棒、伞裙材料等等,因此选用产品质量好的厂家产品是开展线路状态巡视、维修的保证。
(2)耐雷水平低,所以不适合使用在多雷区线路上使用。
(3)耐污电压高,是重污秽区的首选。
(4)风偏。
二、玻璃绝缘子的特性
1.优点
(1)不用检测零值。玻璃绝缘子属早期劣化暴露产品,有50多年的运行经验,目前国外有运行了50多年的玻璃绝缘子仍然安全无恙。玻璃绝缘子具有因绝缘劣化或玻璃件内应力不均匀、遭受外力击打等有自行爆裂伞裙的功能,因此不需检测绝缘电阻。随着运行年限的增加,绝缘子自爆率也将呈下降趋势并稳定在一定水平上。
(2)机械强度高。玻璃绝缘子的玻璃件由于其独特的内在结构和先进的制造工艺保证,即是伞裙自爆后其钢帽及钢脚的残锤强度仍然很高(不小于绝缘子机电破坏强度的60%),不会发生钢帽内绝缘体劣化(微裂纹)在过电压下引起钢帽炸裂“掉串”事故(国内的玻璃绝缘子厂家都发生过“掉串”事故,但其掉串的原因是钢脚材质有缺陷,在正常或大风荷载下因钢脚缺陷而引发不正常掉串),即是玻璃绝缘子伞裙自爆后,线路仍然能安全运行。其次在遭受过电压时(雷击、污闪、系统操作等),由于玻璃伞裙已自爆,绝大部分的雷电流或工频续流必然沿无玻璃伞裙屏障的钢脚-钢帽间通过,避免了电弧电流沿钢帽内通道路径通过而引发钢帽炸裂导线掉串事故的发生。但玻璃绝缘子自爆后,运行单位仍应尽可能及时更换,防止在再次遭受雷击、污闪等过电压时,电弧电流从钢帽-钢脚间通过时,有可能发生电弧弧根产生的高温烧损、烧断钢脚而引起掉线事故。
(3)具有电弧闪络后玻璃伞裙能自行恢复功能。由于钢化玻璃的抗拉强度是瓷质材料的2.2倍(瓷质39.23M P a、钢化玻璃88.26M P a),耐电击穿性能是瓷质材料的3.4～4.3倍(瓷质400k V/c m,钢化玻璃1350～1750k V/c m、波形1/50u s),国外实验室曾多次对玻璃绝缘子串用陡波做过冲击试验,其结果都是大气闪络,从未发生玻璃件的击穿情况。因玻璃是熔融体,质地均匀,其玻璃件表面遭局部电弧烧伤,会发生脱皮或掉渣(表面剥落约0.1m m～0.2m m左右的薄片),但其烧伤剥落后的新表面仍然是光滑的玻璃体,即遭受短路电流电弧闪络后玻璃伞裙能自行恢复绝缘,不需要更换闪络过的绝缘子。
(4)分布电压均匀。由于玻璃绝缘子比瓷质绝缘子的主电容大,所以玻璃绝缘子串的分布电压也比瓷质绝缘子串均匀,中国电科院曾对瓷质绝缘子和玻璃绝缘子的主电容、分布电压进行了测试(绝缘子串分布电压均匀取决于它的主电容),结果玻璃绝缘子串的主电容比瓷质绝缘子
图2 玻璃绝缘子遭雷击过电压时,被电弧烧伤痕迹照片
大,成串绝缘子的分布电压也比瓷质绝缘子串均匀,这有利于降低导线侧、横担侧的绝缘子电压,减少了无线电干扰和降低了电晕损耗,延长了绝缘子的使用寿命,同时也提高了玻璃绝缘子串的闪络电压值。
(5)耐雷水平高。防污玻璃绝缘子串在同等结构高度情况下的耐雷电冲击放电电压可比复合绝缘子提高7%～30%左右,同等结构高度下它的几何爬电距离也比正常复合绝缘子大(如500k V常规复合绝缘子爬电距离12600m m～13750m m(2.52c m/k V～2.75c m/k V);玻璃绝缘子26片×550=14300m m,结构高度4420m m;复合绝缘子结构高度4450±50m m)。
(6)钢化玻璃绝缘子的耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能也都优于瓷质绝缘子。
2.缺点
(1)安装早期自爆率高。钢化玻璃绝缘子在安装使用的前三年自爆率较高(0.04%～0.1%),为运行和检修工作增添了难度。
(2)防污型玻璃绝缘子自洁能力差、清扫不便。防污型玻璃绝缘子为了加大爬距,只能在伞裙下表面增加几个深棱来实现,不能像瓷绝缘子通过双伞或三伞增加爬距。所以当用于粉尘污染较严重的地区,因这种钟罩深棱的伞型自洁能力差、清扫不便,下表面结垢严重,造成耐污闪能力大大降低。
3.运行使用建议
耐雷水平高,所以是多雷区、多雨地区线路的首选。另外由于玻璃绝缘子受周围环境、地形、气候等的影响较小,所以特别适合所有电压等级的耐张塔水平绝缘子串的选用。但是由于玻璃绝缘子的零值自爆特性,所以不宜在市区和人员活动频繁的地区使用。
三、瓷质绝缘子的特性
1.优点
(1)电瓷材料具有良好的化学稳定性和热稳定性,几乎永不变质和老化。(2)电瓷材料具有良好的电气性能和机械性能,是制造绝缘子的理想材料。(3)瓷绝缘子是应用历史最长、使用数量最多的绝缘子,已有100多年的运行经验。也是运行经验最丰富、最成熟的绝缘子。
2.缺点
(1)抵抗污秽潮湿能力弱。在污秽潮湿条件下,绝缘子在工频电压作用时绝缘性能急剧下降,常产生局部电弧,
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严重时会发生闪络。
(2)瓷绝缘子各部件材质匹配差。瓷绝缘子的瓷件属非均质材料,它在承受送电线路的机械、电气和外力侵袭(雷电、污闪、振动)作用下,随着运行年限增加会使瓷件内部产生隐裂纹,另外由于瓷件与铁帽、钢脚和水泥胶合剂4种材料的膨胀系数差异较大,造成这几种受力组件材质匹配较玻璃绝缘子差,其形成的内应力导致钢脚水泥胶合处裂纹及钢帽内的瓷件产生微裂纹和贯穿性微裂纹(即瓷质绝缘子的自然劣化过程),运行中水份会沿水泥裂纹侵入瓷件微裂纹内部,在电磁场的作用下,瓷裙包括钢帽内瓷体会产生低、零值。
(3)瓷绝缘子耐电弧烧伤能力差。按设计要求,绝缘子内绝缘的击穿电压一般为外绝缘沿瓷裙表面闪络电压的1.5倍以上,即当绝缘子质量正常时,在过电压的作用下外绝缘先闪络。由于瓷绝缘子耐电弧烧伤能力差,而瓷绝缘子是靠瓷釉来隔离雨水或空气中的水分侵蚀瓷件本体的,故障闪络后电弧弧根会严重烧伤瓷绝缘子表面釉质,不及时更换这类瓷釉损伤的绝缘子,运行中污水会从失去瓷釉保护处渗入瓷件伞裙内部(包括钢帽内部的瓷件内部),瓷件的耐压水平、绝缘性能将不同程度地下降,劣化绝缘子的绝缘电阻下降到低、零值后,在过电压短路故障时,大电流通过低、零值绝缘子时,会引发瓷体、胶合水泥、裂纹中水份等热膨胀,引发钢帽炸裂导线落地(即掉串)事故,所以瓷釉烧(损)伤等劣化、老化绝缘子要及时更换
。
图3 瓷质绝缘子雷过电压后伞裙瓷釉被电弧烧伤
3.运行使用建议
可选择在干燥、少雷地区线路上使用。选用瓷绝缘子时,由于我国盘悬式瓷绝缘子的生产厂家多、产量大,但不同厂家的产品质量差异很大。输电线路的绝缘子在选型时,应对不同厂家生产的瓷绝缘子的运行情况进行详细调查了解,选用高品质的瓷绝缘子。同时,对运行中的瓷绝缘子应加强检测,及时更换劣化绝缘子,确保电网安全运行。
参考文献:
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[2]杜文玉.500k V输电线路绝缘子的选择[J].中国电力,1997, (4).
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220kV 双分裂双回路输电线路设计 学 生：阳文闯 指导教师：孟遂民 （三峡大学科技学院） 摘要：本设计讲述了某平丘区段架空输电线路设计的全部内容，主要设计步骤是按《架空输电线路设计》书中的设计步骤，和现实中的设计步骤是不一样的。本设计包括导线、地线的比载计算、临界档距、最大弧垂的判断，力学特性的计算，金具的选取，定位排杆，代表档距的计算，各种校验，杆塔荷载的计算，接地装置的设计以及基础设计等。在本次设计中，重点是线路设计，杆塔定位和基础设计。 关键词： 导线 避雷线 比载 应力 弧垂 杆塔定位 Abstract ：In this text, it includes all the steps in of overhead power transmission line design, which is Accordance with 《the design of overhead power transmission line 》, but it is not the same with the reality .this article discussed the conductor and the ground wire's coMParing load critical span .the maximum arc-perpendiculer judgement .mechanics property's fixed position of shaft-tower. various checking .representative span's calculating. load ppplied on iron tower calculating. equipment used in the ground connection design. metal appliance choose .In this paper, it is the focal point of line design. iron tower design and fundament design ,at last ,it is simply introduced the iron tower erecting's design and fundament design followed with fundament construction. Key words ：conductor overhead ground wire coMParing load stress arc-perpendiculer fixed position of shaft-tower (此文档为word 格式，下载后您可任意编辑修改！) 优秀论文 审核通过 未经允许 切勿外传
广电生〔2016〕114号附件 广东电网有限责任公司 输电线路悬式绝缘子选型导则 广东电网有限责任公司 2016年12月
目录 前言 (1) 修编说明 (2) 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 3.1 电弧距离 (5) 3.2 爬电距离 (5) 3.3 统一爬电比距 (5) 3.4 现场污秽度 (5) 3.5 现场污秽度等级 (5) 3.6 爬电距离有效系数 (5) 3.7 爬电系数 (6) 3.8 沿海强风区 (6) 3.9 重要交叉跨越 (6) 4 外绝缘配置原则 (6) 4.1 一般规定 (6) 4.2 统一爬电比距配置要求 (6) 4.3 不同污区统一爬电比距配置要求 (7) 4.4 不同类型绝缘子爬电距离有效系数K (7) 5 绝缘子使用原则 (7) 5.1 一般规定 (7) 5.2 悬垂串绝缘子选择 (8) 5.3 耐张串绝缘子选择 (8) 5.4 双联串绝缘子选择 (8) 5.5 特殊区段绝缘子选择 (8) 5.6 绝缘子伞型选择 (9) 6 绝缘子入网条件 (9) 6.1 玻璃绝缘子 (9) 6.2 复合绝缘子 (9)
前言 本导则根据国内输电线路悬式绝缘子的生产制造技术水平、应用情况、运行经验，国家、行业及南方电网公司相关制度、标准，以及南方电网公司、广东电网有限责任公司对输电线路悬式绝缘子管理的要求，对输电线路外绝缘配置、悬式绝缘子选型使用原则以及入网条件进行了规范。 本导则主要起草人：陈剑光、张英、黄振、彭向阳、周华敏、朱文卫。 本导则由广东电网有限责任公司生产设备管理部部提出、归口并解释。 本导则自发布之日起实施。执行中的问题和意见，请及时反馈至公司生产设备管理部。
GB 50545-2010 110KV~750KV架空输电线路设计规范强制性条文 1.第5.0.4条： 5.0.4 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz时的无线电干扰限值应符合表5.0.4的规定。 表5.0.4 无线电干扰限值 标称电压（kV) 110 220～330 500 750 限值dB(μv/m) 46 53 55 58 2.第5.0.5条： 5.0.5 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪声值应符合表5.0.5的规定。 表5.0.5 可听噪声限值 标称电压（kV) 110～750 限值dB(A) 55 3. 第5.0.7条： 5.0.7 导、地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5，悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数。 4. 第6.0.3条： 6.0.3 金具强度的安全系数应符合下列规定： 1 最大使用荷载情况不应小于2.5。 2 断线、断联、验算情况不应小于1.5。 5. 第7.0.2条： 7.0.2 在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串的绝缘子最少片数，应符合表7.0.2的规定。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表7.0.2的基础上增加，对110～330kV输电线路应增加1片，对500kV输电线路应增加2片，对750kV输电线路不需增加片数。 表7.0.2 操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少绝缘子片数 标称电压(kV) 110 220 330 500 750 单片绝缘子的高度(mm) 146 146 146 155 170
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
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：220kV输电线路距离保护设计（3） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气1 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2013.12.30-2014.1.10
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摘要 对于如今现代电网环境，对输电线路的电流电压保护构成简单，对没有特殊要求的中低压电网，都能满足保护要求。但是随着对电网质量的日益提高，灵敏度受系统运行方式的影响有时保护范围很小，再者，该保护的整定计算比较麻烦，这使得其在35KV及以上的复杂网络中很难适用，为此研究了性能更好的保护原理和方案距离保护。 本文主要设计对220kV输电线路距离保护，按照躲开下一条线路出口处短路的原则计算保护1距离保护第Ⅰ段，第Ⅱ段，第Ⅲ段的整定值和灵敏度。分析系统在最小运行方式下振荡时，保护1各段距离保护的动作情况。并且分析在具体故障点给定后，保护1的三段式距离保护的反应。最后绘制三段式距离保护的原理框图，分析其动作过程，并采用MATLAB建立简单电力系统三段式距离保护的模型，进行仿真分析。 关键词：三段式距离保护；MATLAB仿真；系统振荡；
目录 第1章绪论 (1) 1.1继电保护概述 (1) 1.2本文研究内容 (1) 第2章输电线路距离保护整定计算 (2) 2.1 距离Ι段整定计算 (2) 2.2距离Ⅱ段整定计算 (2) 2.3距离Ⅲ段整定计算 (3) 2.4系统振荡和短路过渡电阻影响分析 (4) 第3章距离保护原理图的绘制与动作过程分析 (5) 3.1距离保护原理图 (5) 3.2距离保护原理说明 (5) 第4章 MATLAB建模仿真分析 (7) 4.1距离保护的MATLAB仿真 (7) 4.2距离保护仿真波形及分析 (8) 第5章课程设计总结 (10) 参考文献 (11)
浅谈高压架空输电线路绝缘子的选用X 姜海生 (内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特 010020) 摘 要:本文首先论述了绝缘子在架空输电线路中的重要作用,然后对现有的几种绝缘子优缺点进行了详细论述,最后提出了在工程中选用绝缘子的几点建议。 关键词:架空输电线路;绝缘子;选用 绝缘子是架空输电线路主要构件之一,它的正确选用直接关系到电网的安全和稳定运行。随着高压架空输电线路的大规模建设,对绝缘子的需求越来越多,要求也越来越高,并要求运行维护工作量尽量减少。随着电力系统主网架向大容量、特高压方向发展,绝缘子安全稳定的运行和减少运行维护及停电检修更显得极为重要。 绝缘子质量的优劣对确保安全供电关系极大,因其性能老化或者损坏都可能造成突然事故。架空线路运行中出现闪络、掉线、爆炸、漏电等事故,都可能造成大面积停电,给国民经济带来巨大的损失。不仅如此,绝缘子的使用寿命对于降低输电线路的运行费用进而为企业节约生产成本也有重要的意义。 绝缘子的发展主要依赖于绝缘材料的发展,目前国内外应用的绝缘子主要有盘形瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子、长棒形瓷绝缘子、有机复合材料制造的复合绝缘子和瓷复合绝缘子。不同材料的绝缘子不仅具有不同性能且价格各异。 悬式盘形瓷绝缘子已有100多年的历史,具有长久的运行经验。钢化玻璃制造绝缘子是上世纪三十年代以后发展起来的,五十年代开始生产和使用,具有一些瓷绝缘子所不具备的优良性能近年来受到电力部门的欢迎。长棒形瓷绝缘子是一种非击穿型绝缘子,早在1936年德国就研制开发成功并使用,已在30多个国家和地区有50年以上的良好运行记录,我国1997年开始在华东地区500kV线路上使用。有机复合绝缘子(又称合成绝缘子)是从上世纪六七十年代才开始生产的,合成绝缘子属非击穿型绝缘子,耐污型好,易维护,在污秽较重地区近年来被大量使用。瓷芯复合伞裙耐污盘形悬式绝缘子(简称瓷复合绝缘子),是在瓷盘表面以及相关界面采用特殊工艺加工,硅橡胶复合外套是采用严密包履热硫化一次成型工艺,由于硅橡胶复合外套具有良好的憎水性和憎水性的迁移性,因而抗污闪能力强,是一种新型绝缘子。 下面结合国内绝缘子现状及国内外的研究情况及发展方向,对以上五种不同类型的绝缘子性能优劣进行论述。 1 盘形瓷绝缘子 瓷是由石英砂、粘土、长石、氧化铝等原料经球磨、纸浆、练泥、成型、上釉和烧结成瓷件。它的烧结与固相反应是在低于固态物质的熔点或熔融温度下进行的(高硅瓷的成瓷温度是1300℃)。成瓷后的显微结构由多晶体、玻璃相和气孔组成,属于一种多晶体的非均质材料,晶相的数量和特性决定了瓷具有高的机械性能和较好的绝缘性能,这种材料的优良性能,使得该种绝缘材料得以长久使用,经久不衰。其主要优缺点如下: 优点 具有长久丰富的运行经验和稳定性能,具有良好的绝缘性能、耐气候性、耐热性,组装灵活,且有多种造型,其中双伞型及三伞型产品爬距大,具有自洁性能好、自清洗能力强的特点,适合干旱、少雨、风沙大等气候条件的地区。 缺点 属可击穿型,随运行时间的延长,其绝缘性能会逐渐降低,机电性能下降,即“老化”现象,且不易发现,为发现并剔除这些绝缘子,线路运行部门每年要花大量的人力和物力,必须登杆定期逐片检测零值,而且由于测试仪器及测试人员的技术水平或者个别绝缘子误检、漏检,都会给线路留下隐患,若线路正常运行条件尚不至造成危害,但当遇有污闪或雷击等突发情况,则易导致绝缘子掉线事故发生。其老化率属于后期暴露,随运行时间延长,老化率呈上升趋势,当老化率高达不能承受时,只好采取更换,在线路日后运行中需要增加更换绝缘子的费用(绝缘子本体、施工、线路停电等),需要定期清扫。2 玻璃绝缘子 玻璃由石英砂、白云石、长石和化工原料(碳酸钾、钠)等高温熔融(硅酸盐玻璃溶制约1500℃)成液 120内蒙古石油化工 2007年第3期 X收稿日期:2007-01-07
TECHNOLOGY AND MARKET Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．５，２０１２ 0引言 在国民经济飞速发展的大背景下，国家用于建设电力电网，尤其是高压输电线路的资金日益增多。输电线路的设计是输电线路建设工程的灵魂，它的好坏直接影响着整个电网的运行，如何对输电线路进行合理设计是保证电网可靠安全运行的一大关键问题。然而，由于我国幅员辽阔，各地环境气候、地质条件相差甚多，因此，所使用的输电线路也不尽相同，这种差异性使得目前的输电线路设计存在很多问题。本文结合多年的工作经验，对输电线路的设计，分析了其应注意的地方，以供相关从业人员参考。 1输电线路概述 电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电设备以及用电设备所构成。电厂发出的电能由输电线路输送到负荷中心，其主要任务就是输送电能，并联络各个发电厂与变电站，使之并列运行，从而实现电力系统联网。具体说来，高压输电线路是为了实现跨地区、跨流域，错开高峰，减少系统的备用容量以及增强整个系统的稳定性而存在的。 电力线路有低压、高压、超高压以及特高压线路之分。一般输送电能容量越大，线路采用的电压等级越高。目前，我国的输电线路的主要电压等级有１０ｋＶ、２０ｋＶ、３５ｋＶ、６０ｋＶ、１１０ｋＶ、２２０ｋＶ、３３０ｋＶ、５００ｋＶ等。２０ｋＶ及以下电压等级习惯上称为配电线路，３５ｋＶ～２２０ｋＶ称为高压线路，３３０ｋＶ及以上电压等级称为特高压输电线路。而其中１１０ｋＶ～２２０ｋＶ输电线路是最常用的高压输电线路之一。按结构特点，输电线路可分为电缆线路和架空线路。电缆线路对电力电缆的要求高、费用昂贵，需较高的施工及检修技术，但因其受外界环境小，且对周边环境影响较小，因此，目前常用于城市稠密区及跨海输电等特殊场所。架空线路具有结构相对比较简单、施工方便、建造费用低、散热性能好、检修维护较容易以及技术要求不高等优点，从而得到广泛使用。鉴于这两点，将重点对１１０ｋＶ～２２０ｋＶ架空输电线路的设计要点提出一些看法与建议。 2110kV～220kV架空输电线路设计要点 架空输电线路是将多股裸导线用绝缘子和其他金具悬空架设在支持杆塔上。每个事物有利必有弊，架空输电线路的特点除了以上提到的几个优点，也包含以下几个缺陷：①由于其所处环境，因而容易受自然因素的影响与外力的破坏，发生事故的几率较大；②由于导线裸露在外，因此，对地面与建筑物以及其他设施都需要保持一定的安全距离，导致占地面积与空间大，影响土地的充分利用。针对架空输电线路的特点，其设计包括：选择所要使用的导线种类；设计输电线路的线路路径；杆塔设计；其他相关注意点。 2.1导线选择 导线是用于传导电流、输送电能的设施，是线路的关键部分之一。导线通常被架设于电杆上，需承受自身重量以及雨、风、日照、冰雪、以及温度的变化，因而需要导线有足够的机械强度和良好的电气性能。导线的种类多种多样，但钢芯铝绞线被应用得最多，钢芯铝绞线外部由多股铝线绞制而成，传输大部分电流，内部几股是钢线，机械强度较好。 在高压电网中，电压等级较高，输送容量大，为提高输送质量，减少电晕和对高频通讯的干扰，２２０ｋＶ及以上输电线路一般采用每两根或多跟导线组成的分裂导线。导线的截面选择由经济电流密度、容许电压的损耗量、发热条件以及电晕损耗来决定。对导线的一般要求有：①导线产品必须符合ＧＢ／Ｔ１１７９－２００８的规定；②导线绞合的紧密度应满足机械张力的放线要求，绞合紧密应均匀一致；③导线表面应平滑圆整，不得有腐蚀斑点与夹杂物等。 对于１１０ｋＶ～２２０ｋＶ输电线路，如若采用４００ｍ２导线，建议设计覆冰小于１０ｍｍ的地区采用ＬＧＪ－４００／３５钢芯铝绞线，覆冰小于１５ｍｍ地区建议采用ＬＧＪ－４００／５０钢芯铝绞线。 2.2线路路径设计 输电线路的路径设计是整个设计的基础，该阶段设计的恰当与否直接关系着整个设计的质量，包括该工程的可行性、经济性、技术性以及系统运行的可靠性。路径设计的目的就是在保证运行的可靠性与稳定性的前提下，应尽可能地降低整个工程的造价。线路路径的设计包括两个方面，图上选线和现场选线。 １）图上选线。该部分的工作主要是收集输电线路所在地区的地形图、航测图。根据经验，将起点、终点与其中的必经点标出，并根据收集的资料（包括交通、民航、水文、地质、通信、气象以及林业等）避开一些大的设施与影响区域，同时考虑当地的交通条件等相关因素，依据线路路径最短原则，得出几个方案，将这几个方案进行技术上与经济上的比较，选出一个相对合理 110～220kV架空输电线路设计要点分析 刘鹏飞 （广西广晟电力设计有限公司，广西南宁530031） 摘要：输电线路承担着输送和分配电能的任务，是电力系统的一个重要组成部分,其设计的恰当与否直接影响整个电网运行的安全性和可靠性。文章结合多年的工程设计经验，在考虑设计方便可行、降低造价以及利于运行的角度，提出了110kV～220kV输电线路在导线选择、线路路径设计、杆塔设计等阶段的一些设计要点。 关键词：输电线路；线路路径；杆塔；施工技术 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１２．０５．０５０ 技术研发 92
特高压交流输电线路绝缘子选型 绝缘子的选型是特高压输电线路绝缘配合最为重要的内容之一。合理确定绝缘子的型式对于在保证电力系统运行的可靠性的同时，控制设备制造成本有着重要意义。 特高压线路绝缘子主要有玻璃绝缘子、复合绝缘子以及瓷绝缘子，在我国特高压线路中均得到实际应用。我们就三种绝缘子分别从预期寿命、失效率和检出率以及电气性能等方面进行讨论，给出特高压绝缘子的选型建议。 1、预期寿命 瓷绝缘子的绝缘部件由无机材料氧化铝陶瓷制成，该材料具有优良的抗老化能力和化学稳定性。玻璃绝缘子是以钢化玻璃为绝缘体，通过水泥胶合剂与其他金属吊挂件装配而成，并采用“热钢化”工艺，赋予了玻璃表层高达100～250MPa的永久预应力，使钢化玻璃的强度增大，热稳定性提高，抗老化性加强，寿命延长。 根据我国对已运行5～30年的玻璃和瓷绝缘子进行的机电性能跟踪对比试验，玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘件；运行经验表明，玻璃绝缘子运行40a，机电性能变化不大，而瓷绝缘子平均寿命周期为15～25a。 复合绝缘子外绝缘采用有机材料硅橡胶，在电晕放电、紫外线辐射、潮湿环境、温度变化以及化学腐蚀等因素用下比较容易老化，对其使用寿命研究需长时间的跟踪观察，目前复合绝缘子只有20多年的运行经验，尚无足够数据支撑。从国内外运行经验来看，只要复合绝缘子能够保证出厂质量，使用寿命达到10a是没有问题的。 2、失效率和检出率 瓷绝缘子的失效表现形式为经过长时间运行后，材料老化，绝缘性能降到很低甚至为零。这种低值或者零值绝缘子无法从外表看出来，需要通过试验检测查出。 玻璃绝缘子失效表现为零值自破，即玻璃绝缘子在绝缘性能失去时，玻璃伞盘会爆裂破损。玻璃绝缘子在自破后，维修人员可以直接用肉眼观察到破碎的玻璃伞盘，所以玻璃绝缘子的失效检出率比瓷绝缘子高很多，通常认为玻璃绝缘子是不需要进行零值检测的，其维护检测工作量也比瓷绝缘子小得多。另有统计表明，国产玻璃绝缘子在其寿命周期内平均失效率为比瓷绝缘子低1～2个数量级。 复合绝缘子内绝缘距离和外绝缘距离几乎相等。结构上属于不可击穿型绝缘子，不存在零值绝缘子的问题，也就不需要零值检测。但是复合绝缘子的失效表现形式为伞裙硅橡胶蚀损以及隐蔽的“界面击穿”，无法直接观察，必须使用仪器逐只检测及更换，导致维护工作量及费用增加。 3、电气性能
110kV架空输电线路设计 摘要：近年来，随着电网建设的发展，线路不断增多，走廊越来越紧张，特别是由于规划部门对土地审批越来越严格，线路通道在很多地区已经成为影响电网建设的主要因素，因此有必要对提高单位线路走廊的输电能力进行研究。笔者从同塔多回路的安全可靠性、设计原则方面进行阐述。 关键词：110kV；架空；输电线路；设计 Abstract: In recent years, with the development of the power grid construction, the line is on the increase, corridor more and more nervous, especially because planning department to land more and more strict examination and approval, the line channel in many areas has become the main factors of influence power grid construction, it is necessary to improve the ability of transmission lines corridor unit. The author discusses design principles aspects more towers from the safety and reliability of the loop. Key Words: 110 kV; overhead; transmission lines; design 随着城市经济的快速发展，电力高压线路走廊越来越珍贵，对输电线路走廊的用地目趋紧张，因很多农村地区转变成了商业区和工业区，有些城市空闵地段也建成了住宅区，这样就导致了架空输电线路走廊的资源很大程度上减少了。为了使电网企业的建设速度跟得上城市发展的脚步，我们必须采取必要措旖，如尽量提高输电线路单位走廊的输电容量及土地使用率，设计建设一套同塔多回架设的杆塔系列等。设计同塔多回路是提高单位线路走廊的输送能力的一种十分有效的手段。在线路通道紧张时，不同电压等级或者不同送电方向局部必须采用同一通道，这种情况下就要利用同塔多回路来输电。在目前现代化建设中，高压输电线路的建设和地方土地使用规划的矛盾已经非常突出，特别是在人口稠密的城区范围和经济发达地区，线路走廊常常制约着电网的建设和规划。深入研究如何提高单位线路走廊的输电能力，既可以节约社会资源，又能充分使用线路走廊通道，还可以减少对输电线路走廊的投资。 1同塔多回架空输电线路的发展现状 我国城市化进程的速度加快，输电线线路在城市的穿梭，跨越民房、占用土地等情况与居民工作生活、使城市规划建设与输电线路的走向与占地资源的矛盾显露。因此我国也大力发展输电线路工程，采用国外的一些做法，采用同塔双回线路的设计方案。它的出现促使我国许多地区的输电线路工程设计改革，纷纷采用同塔双回线路的设计方案，甚至在有些地区某些新建线路要在已有线路上进行改造。由于城市用电量的增加，输电线路必须满足大输送量的需求，在现实设计中我们开始考虑设计建设多条同塔四回输电线路。城市的快速发展促使我国的电网建设正在向着同塔多回输电技术发展和进步。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 220kV萧牌2310线（牌头变侧）开口后接入 诸西变输电线路工程 项目管理实施规划 1
绍兴市大兴电气承装有限公司 2011年11月14日 批准：年月日审核：年月日编写：年月日
目录 一、编制依据 (5) 1编制依据 (5) 二、工程概况与工程实施条件分析 (5) 1工程概述 (5) 2工程设计特点、工程量 (6) 3施工实施条件及自然环境分析 (7) 三、项目施工管理组织结构 (9) 1项目管理组织结构 (9) 2项目管理职责 (9) 3工程主要负责人简介 (13) 四、工期目标和施工进度计划 (13) 1工期目标及分解 (13) 2施工进度计划及编制说明 (14) 3进度计划图表 (16) 4进度计划风险分析及控制措施 (16) 五、质量管理体系 (18) 1质量目标及分解 (18) 2质量管理组织机构 (19) 3质量管理主要职责 (19) 4质量控制措施 (20) 5质量薄弱环节及预防措施 (22) 六、安全管理体系 (23) 1安全目标及分解 (23) 2安全管理组织机构 (24) 3安全管理主要职责 (24) 4安全控制措施 (25) 5危险点、薄弱环节分析预测及预防措施 (26) 七、环境保护与文明施工体系 (27)
1施工引起的环保问题及保护措施 (27) 2文明施工的目标、组织结构和实施方案 (28) 八、工地管理和施工平面布置 (29) 1施工平面布置 (29) 2工地管理方案与制度 (29) 九、施工方法与资源需求计划 (32) 1劳动力需求计划及计划投入的施工队伍 (32) 2施工方法及主施工机具选择 (33) 3施工机具需求计划 (36) 4材料、消耗材料需求计划 (37) 5资金需求计划 (38) 十、施工管理与协调 (38) 1技术管理及要求 (38) 2物资管理及要求 (39) 3资金管理及要求 (40) 4作业队伍及管理人员管理及要求 (41) 5协调工作（参建方、外部） (43) 6分包计划与分包管理 (43) 7计划、统计和信息管理 (44) 8资料管理 (47) 十一、施工科技创新 (49) 十二、主要技术经济指标 (49) 1项目技术经济指标 (49) 2降低成本计划与措施 (50) 十三、附录 (52)
220kV架空输电线路设计探析 发表时间：2017-11-29T12:03:48.847Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：李炜 [导读] 摘要：随着时代的不断发展，智能电网已经成为一种趋势，在其建设过程中，我们需要考虑其对城市的不利影响，并对220kV架空输电线路进行优化设计，提高应对各种不利天气的能力，保障电网的安全稳定运行。 （江苏泽宇电力设计有限公司江苏南通 226000） 摘要：随着时代的不断发展，智能电网已经成为一种趋势，在其建设过程中，我们需要考虑其对城市的不利影响，并对220kV架空输电线路进行优化设计，提高应对各种不利天气的能力，保障电网的安全稳定运行。在进行架空输电线路设计时，设计人员必须要准确把握输电线路设计要点，结合实际情况，因地制宜地合理优化设计方案，从而才能有效地保障输电线路运行的安全性和稳定性，为我国电力行业的可持续发展提供基本保障。基于此本文分析了220kV架空输电线路设计。 关键词：220kV；架空输电线路；设计 1 220kV架空输电线路对城市的不利影响 220kv输电线路的优缺点众所周知，电路的设计不能离开人们的生活环境，也就是说工作人员对于输电线路的制定需要结合人们的生活习惯，科学严谨的制定设计方案。制定方案的原理就在于需要从220kv输电线路的不足出发，结合周围的环境，尽最大可能避免出现隐患。高压输电线路都暴露在大自然之中，受环境、气象的影响，会出现很多故障，220KV线路也不例外。输电线路的故障分为瞬时性故障与永久性故障，输电线路常见故障分类有下列：1）断线倒塔；2）污闪；3）覆冰；4）风偏；5）雷害；6）外力破坏等。 对于220kv输电线路来说，最常见的故障有污闪，局部恶劣气象导致的断线、倒塔，导线舞动引起的导线损伤，雷击等。不仅如此，220V电分为双火和一零一火，双火的意思是用380/220变压器变的，稳定性好，而一零一火是有缺点的，当上端380V电出现三相不平衡时，零线就会出现便宜，造成220V电压波动，容易烧坏用电器，220V是平衡的没有相位差，如果电机没有启动器是无法启动的，而380V 是有相位差120°的，所以这也是要考虑的。众所周知的是，目前输电线路中最常用的就是220kv输电线路，所以220kv输电线路的优点自然就比较突出，比如输电线路电压越高，相同截面积下输送的电能相对较多，损耗小；理论上输送线路越高输电成本就越小，适合远距离输送。220kv的最大优点就是可实现大跨度输送。 2 220kV架空输电线路设计的具体要求 架空线路和电缆线路为高压架空输电线路的两种最为普遍形式。其中，架空线路应用更为广泛。架空线路以无绝缘性作为裸导线，依靠绝缘子送电。因此，简单来说，架空输电线路是由输电线路杆塔、绝缘子和输电线路导地线组成的。 2.1 输电线路杆塔 输电线路为架空输电线路的主要支撑结构，根据其材质，可以分为钢筋混凝土杆塔和铁塔。输电线路杆塔按照其结构特点可以分为直线塔、终端塔、换位塔、分体塔等。 2.2 输电线路导地线 一般来说，在对高压架空输电线路的导地线进行选择时，导电性能良好的金属为其首选材料。曲率半径较大的导地线可以产生电晕放电现象。分裂导线是高压架空输电线路最为常用的导线，这是分裂导线可以提高其输送的容量。此外，增设避雷线也是必须的，这是由于架空输电线路中的感应和雷击过电压会对导地线产生不利的影响。在对高压架空输电线路进行设计时，相关工作人员应该综合考虑架空输电线路的具体途径以及外界不良因素对它产生的影响。 2.3 绝缘子 绝缘子是高压架空输电线路中最重要的元件。在荷电负载以及过度电压的条件下，绝缘子可以起支撑导线的作用，它还可以在存在电的部分元件与大地之间起绝缘作用。绝缘子的性能特征很大程度上与绝缘材料的质量的好坏相关。按照其材料，绝缘子可以分为玻璃绝缘子、悬式盘型绝缘子和有机复合材料绝缘子等。在对高压架空输电线路进行设计中，相关工作人员尤其应该考虑绝缘子的性能，因为高压架空输电线路的设计会受绝缘子电气强度、荷载能力的影响。 3 220kV架空输电线路设计 3.1 220kV架空输电线路的导线选型 目前，钢芯铝绞线导线在我国应用最为广泛。钢芯铝绞线是指内部为钢线而外部为铝线，2种材质绞制而成的一种导线。这种导线的特点是机械强度好，能满足220kV电能输送的要求。但是在实际中，由于导线部分通常需要在电杆上架设，直接在外部环境中暴露，需要长期承受来自外部环境的日照、温度和恶劣天气的侵蚀和破坏，加上导线自身挥发气体的侵蚀，更为重要的是，其自身质量也会随着时间的推移而发生相应变化，因此对导线进行选择的过程中，不仅需要对电气性能和导线的机械强度加以考虑，还需要依据输电线路四周环境加以选择。 3.2 220kV架空输电线路的杆塔设计 杆塔在输电线路中起着重要的结构支撑作用，在保证符合电磁场与绝缘安全限制条件的要求下支撑架空输电线路的地线与导线。在杆塔的基础选型以及施工的过程中，不仅应该确保其相关设计符合一系列科学性标准和技术性要求，还应该具体结合施工现场的地质情况与施工外部环境情况来予以选择，并最终计算出工程的整体造价。 3.3 基础设计 在220 kV输电线路当中塔杆基础是其重要的组成部分之一。塔杆基础所消耗的劳动量和工期造价占了整个工程的很大一部分。同时建设塔杆基础会消耗将近一半以上的工期，其运输量达到整个工程的2/3，总花销占了整个工程总支出的1/3。就目前而言，我国大部分的220 kV输电线路都是采用以浅基础最为建设基础的类型，主要包含了两大类：回填土、原状土。它们分别按照土重法以及剪切法计算。在220 kV输电线路的塔杆基础设计中，其中受力方面的设计与其他的建筑有着非常大的区别，最大的区别是输电线路除了会受到一个向下的外力外，还会受到一个上拔力的作用，并且还会受到相应的水平力作用。而且许多的建筑物拥有着较大的体型，一般情况下只会受到一个向下的作用力，很少会受到一个向上的作用力。 在设计220 kV输电线路的时候应该考虑到下压力以及上拔力两种情况进行设计。不仅可将将自身的重力与向上的作用力持平，还能够利用土壤自身的耐力来承受相应的压力。杆塔基础还存在一个非常明显的特点，其内径较为分散，同时周围的地质条件和力学性质存在着
架空输电线路绝缘子结构设计研究梁超 发表时间：2019-07-05T11:17:23.180Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：梁超 [导读] 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。 （国网吕梁供电公司山西吕梁 033000） 摘要：绝缘子作为输电线路安全运行的重要设备之一，其各种技术性能应得到严格的保证。正确的选择和设计架空线路的绝缘子串对维护电力系统正常运作有着极其重要的作用。对架空输电线路绝缘子结构三维设计进行初步探讨研究，重点阐述绝缘串虚拟装配情况，已达到研究结果。 关键词：绝缘子；绝缘子串；结构设计 1 对绝缘子可靠性评价的五项准则 运行的可靠性是决定绝缘子生命力的关键。最好的评价是大量绝缘子在输电线路上长期运行的统计结果和可靠性试验所反映出来的性能水平。因此，评价绝缘子应遵循下述准则： 1.1绝缘子寿命周期 产品在标准规定的使用条件下，能够保持其性能不低于出厂和标准的最低使用年限为“寿命周期”，此项指标不仅反映绝缘子的安全使用期，也能反映输电线路投资的经济性。我国曾先后多次对运行5-30年的玻璃和瓷绝缘子进行机电性能跟踪对比试验。结果表明：玻璃绝缘子的使用寿命取决于金属附件，瓷绝缘子的使用寿命取决于绝缘体。玻璃绝缘子的寿命周期可达40年，而瓷绝缘子除全面采用国外先进制造技术后有可能较大幅度地延长其寿命周期外，其平均寿命周期仅为15-25年，复合绝缘子经历了“三代”的发展。但从迄今世界范围内的试验及运行结果分析来看，其平均寿命周期只有7年。 1.2绝缘子失效率 运行中年失效绝缘子件数与运行绝缘子总件数之比称为年失效率。据国家电力科学院调查统计，国产瓷质绝缘子的失效率一般在0.1%-0.3%之间，国产钢化玻璃绝缘子的失效率一般在0.01%-0.04%之间。对于复合绝缘子，由于复合材料配方和制造工艺还不能安全定型，其失效率很难预测。 1.3绝缘子失效检出率 绝缘子失效后能否检测出来的检出率对线路安全运行的影响是比失效率本身更为重要的因素，检出率取决于绝缘子失效的表现形式和失效的原因。玻璃绝缘子失效的表现形式是“自动破碎”和“零值自破”，这两种表现形式极大的方便电力线路工程线路故障点的查找检修。“自破”不是老化，而是玻璃绝缘子失效的唯一表现形式，所以只需凭借目测就可方便地检测出失效的绝缘子，其失效检出率可达百分之百，瓷绝缘子失效的表现形式为头部隐蔽“零值”或“低值”，复合绝缘子失效的主要表现形式为伞裙蚀损以及隐蔽的复合“界面击穿”，此外，瓷和复合绝缘子失效的原因是材料的老化，而老化程度是时间的函数。老化是隐蔽的，因此给线路巡检与测量故障点带来极大的困难，造成检出率极低，对于复合绝缘子，实际上根本无法检测。 1.4绝缘子事故率 年掉线次数与运行绝缘子件数之比称为年事故率。绝缘子掉串是架空输电线路最为严重的事故之一。对于EHV输电，若造成大面积、长时间停电，后果则不堪设想。 国产玻璃绝缘子30年来的运行经验证明：在220-500KV的输电线路上，从来没有因为玻璃绝缘子失效而发生过掉线事故。而国产瓷绝缘子掉线事故率则高达2×10-5。前苏联的研究指出，即使失效率相同，瓷绝缘子较玻璃绝缘子的事故率也至少高一个数量级。由于复合绝缘子为长棒式，掉线事故一般很少发生。但导致内绝缘击穿、芯棒断裂和强度下降的因素始终存在，一旦失效，事故概率会高于由多个元件组成的绝缘子串。 1.5绝缘子可靠性试验 为对绝缘子进行可靠性评价，国内外曾对玻璃绝缘子和瓷绝缘子作过各种方式的加速寿命试验和强制老化试验及耐压试验。如：陡波试验、热机试验、耐电弧强度试验、1500万次低频（18.5HZ）和200万次高频（185-200HZ）振动疲劳试验及内水压试验，都从不同角度得出结论：与玻璃绝缘子相反，绝大多数瓷绝缘子都不能通过这些试验。对于复合绝缘子，可靠性试验则还是一个有待于继续探索的课题。 2 绝缘子的特点和技术条件 绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地。在整条线路的运行寿命中，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效。绝缘子承受的机械负荷除了导线和金属附件的重量之外，还必须承受恶劣天气情况下的风载荷、雪载荷、导线舞动以及运输安装过程中操作不当引起的冲击负荷。从电气角度来说，绝缘子不仅要使导线与地绝缘，还必须耐受雷电和开关操作引起的过电压冲击，当因电压冲击而发生闪络时引起的局部过热不应导致绝缘子绝缘性能。所有的外部因素都会对绝缘子的性能产生影响。 2.1特点 （1）瓷质绝缘子。原料丰富，制造简易，价格低廉，使用方便。国产瓷质绝缘子，存在劣化率很高，需检测零值，维护工作量大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故，目前已逐步被淘汰。 （2）玻璃绝缘子。是以钢化玻璃为介质而制作成的，价格比瓷质略高，使用方便。在运行中一旦发生低值和零值时能自爆，不用检测它的零值就能发现缺陷以利更换。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故，在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 （3）合成绝缘子。在Ⅲ级及以上污区已普遍使用，它的主要特点如下有3点： 1）由硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞盘具有良好的憎水性和憎水迁移性，因而能承受很高的污闪电压。 2）棒芯采用环氧玻璃纤维制成，具有很高的抗拉强度（一般都大于600Mpa），采用φ50mm的芯棒时机械负荷能承受100t，芯棒还具有良好的减震性、抗蠕变性、抗疲劳断裂性。 3）体积小、质量轻（其质量为瓷质串约1/7），具有弹性和抗击穿性，不需检测零值，对110kV以上的，使用时配有1～2只均压环。（4）瓷质棒型绝缘子。瓷质棒型绝缘子电气性能非常好，被称为不击穿绝缘子。它不易老化、容易清扫、结构简单、安装方便、能
110kV输电线路设计要点分析 发表时间：2017-07-04T11:26:42.363Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：潘崇杰 [导读] 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。 (中山市电力工程有限公司广东中山 528400) 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。本文阐述了110kV输电线路设计的重要性，并对110kV电压等级中输电线路的基础设施设计以及整体线路设计的要点进行分析与探讨，以期能够为110kV输电线路设计工作提供参考。 关键词:110kV；输电线路；优化；设计要点 引言 随着电力工业蓬勃兴起，电网规模日益扩大，电网设备数量不断增加，输电线路设计成为一项常规性的工作。我国现阶段的输电线路设计过程中其结构主要可以分为电缆结构以及架空结构这两种结构，其中后者使用最多。通过架空线路，可实施远距离输电，有效节约资金，同时，还可以进行系统间的联网。目前110kV输电线路架设具有一定的复杂性，其中任何构件发生故障都有可能对输电的安全性和稳定性构成威胁，而掌握科学合理的输电线路设计要点可以有效的避免此类问题的出现。基于此，本文就110kV输电线路设计要点进行分析。 1 110kV输电线路设计的重要性 输电线路指的是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网；联网后，既提高了系统安全性、可靠性和稳定性，又可实现经济调度，使各种能源得到充分利用。所以高压输电线路是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分，其中110kV 输电线路在这个大动脉中占有非常重要的份额，也是电力系统中最基础的输电线路电压等级。为了确保电力事业能够持续健康发展下去，则需要做好110kV输电线路的设计工作，提高输电效率，减少输电成本，更高效的适应电力市场发展需求，进一步增强电力市场的核心竞争力，为企业创造更多的价值和效益，促进电力事业的蓬勃发展。 2 110kV输电线路基础设施设计 2.1 塔杆结构型式及分类 杆塔是架空线路中的基本设备之一，可根据其使用材料的材质进行分类，可分为钢筋混凝土电杆、钢管杆以及铁塔三种；若按照受力的特点以及用途则可以将其分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔等。 (1)一般线路的直线段上则适合使用直线杆塔，当线路运行正常时会伴有垂直荷载以及水平荷载，能够对断线以及其他顺线路方向上的张力有所支持。 (2)耐张杆塔不但能够承受垂直方向的荷载以及水平方向的荷载，还能够对更大顺线路方向的张力有所支持，例如断线时的张力或者是施工时紧线的张力。 (3)线路的转角处则更适合使用转角杆塔，其受力特点跟耐张杆塔的受力特点相同，但水平荷载的值较大，因为转角杆塔的水平荷载中还包含了角度合力。 (4)线路首末段则适合使用终端塔，不管是耐张型的终端塔，还是转角型的终端塔，其受力特点跟耐张、转角杆塔都相同，正常运行时需要承受单侧的顺线路方向的张力。 2.2 正确选择架空导线的材料 110kV输电线路的电压等级较高，为了确保导线的输送容量以及对地安全距离，则要选择不同的架空线。常见的几种架空线的材质为铝、铝合金、钢和铜等，而这其中铜作为最理想的导线材料，其导电性能和机械强度均较好，但价格较贵，除特殊需要外，一般不适合用在输电线路中。而铝制材料的导电性能仅次于铜，且质量轻，价格低廉，但机械强度较低，抗腐性也较差，因而也不适合单独用作110kV 输电线路。铝合金的导电性能与铝相近，机械强度接近铜，价格却比铜低，并具有较好的抗腐性能，不足之处是铝合金受震动断股现象比较严重，使其使用受到限制。而钢的机械强度较强，价格低廉，但导电性能差，为了避免其被腐蚀，则需要对其进行镀锌处理，钢材料的架空线常作为避雷线使用。综合以上各种材质的优缺点，选择110kV输电线路的导线时，一般考虑选用钢芯铝绞线，以钢作为芯线，主要用来承受架空导线的机械荷载，以铝作为外层导线，由于交流电的集肤效应，外层电阻率较小的铝导线主要用来承载电流，输送电能的作用。 3 110kV输电线路设计要点 3.1 案例分析 某水电站需架设1回110kV上网输电线路至某城郊区1座110kV变电站，两点直线距离约40km，途径40%的丘陵和60%的山地地区，途中需翻越海拔约1350m的一座群山，穿越一大片林区，线路架成后能实现水电站的信息数据上传以及调度通讯自动化。根据以上条件，对110kV线路输电线路进行优化设计与分析。 3.2 110kV输电线路设计要点 3.2.1 做好杆塔定位设计 ①做好模板曲线的设计工作，所谓的模板曲线主要指在最大弧垂气象条件下，根据一定的比例对悬链线进行绘制，即处于最大弧垂时，导线在空中悬挂的形状相似。要先对各气象条件下的比载进行计算，并对临界档距进行计算，对气象条件进行判别和控制，通常建议使用临界温度法以及临界比载法，对最大垂直弧垂出现的气象条件进行判别:是覆冰无风状态，还是最高温时无风状态，而后求得定位模板曲线，并剪切制作。②选定塔位，对档距以及杆型进行配置。选择塔位时要遵循档距配置的基本原则，最大限度地利用杆塔的高度和强度，尽量不要使相邻杆塔之间的档距相差太悬殊，防止杆塔承受过大的纵向不平衡张力，尽量避免出现孤立挡。设计选用杆塔时要尽可能的选择经济性较强的杆塔，尽可能的减少占有农田以及耕地，减少施工土石方量。 3.2.2 注意覆冰线路的设计 设计杆塔时，杆塔结构的荷载要设计得足够大。设计人员要对线路覆冰所形成的外加荷载予以充分考虑，并根据经常发生的严重覆冰