缘子在特高压中的运行特性略谈

论文导读：特高压输电的出现有其必然性,其发展是与电力工业发展密切结合的。线路绝缘子，免费论文，缘子在特高压中的运行特性。
关键词：特高压，线路绝缘子，运行特性

　　0前言
　　特高压输电的出现有其必然性,其发展是与电力工业发展密切结合的。根据我国负荷及能源分布的状况及对电力系统可靠性要求越来越高的情况下，考虑经济性，全国联网势在必行，而联网最理想的线路是特高压。
　　特高压的发展对绝缘子提出了很高的要求，如额定机械(电)破坏负荷比500kV高很多；绝缘子串长远较超高压线路的长而且数量也多了几倍；采用“V”形串、2~4串或更多串并联的绝缘子串布置方式；绝缘子盘径大、绝缘子串布置方式不同，使其污秽特性可能与超高压不同；铁塔间距大、分裂导线数一般>8，再加覆冰、风力等苛刻的运行条件，使其承受很大的拉、张机械负荷。因此研究在特高压中运行的绝缘子的特性十分的必要，可以为我国特高压输电的发展奠定基础【1、2】。
　　1三种绝缘子的特点
　　①
盘型悬式瓷绝缘子
　　盘型悬式瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、耐热性能及能够适应各种气候。随着运行时间的增长，其性能会有所下降，也会老化。老化绝缘子的存在使得绝缘水平降低，在一定的事故条件下导致绝缘子串断裂，这就要求应经常检查消除损坏的绝缘子。瓷绝缘子的一大优点伞盘下表面设计成光滑的双伞型或三伞型，可有效地提高了防污能力。这是由于其良好的空气动力学特性，十分有利于刮风条件下的自洁，积污率低，特别适合于干旱、少雨和风沙多的污秽场合【3】。
　　②盘型悬式玻璃绝缘子
　　玻璃绝缘子在我国挂网运行时间很长，已具有一定的运行经验，而且占有了一定的市场。玻璃绝缘子具有稳定的机电性能，良好的耐振动、耐电弧烧伤和耐冷热冲击的性能此外，还具有零值自爆的特点。
　　③复合绝缘子
　　复合绝缘子具有机电强度高、重量轻、无零值、耐污性能好、价格便宜等优点，而且在相同爬距及污秽条件下，复合绝缘子的耐压明显高于瓷绝缘子和玻璃绝缘子。
　　盘型且悬式瓷(玻璃)绝缘子及复合绝缘子，其运行经验及污闪性能虽各有差异，但均可用于1000KV特高压线路工程。
　　2运行特性的分析
　　2.1积污特性
　　2.1.1绝缘子的盘径对绝缘子积污特性的影响
　　在自然污秽条件下，不同盘径悬式绝缘子的积污特性不同，平均半径愈大，现场等值附盐密度就愈低。
　　2.1.2伞的外形对绝缘子积污特性的影响
　　a.普通伞型。 盘形悬式、支柱和空心绝缘子使用在“轻”污秽等级地区的积污特性较好，但积污速率较快。
　　b.双层伞型。伞平滑无棱，有利于风雨清洗，自洁性能好，积污速率低。
　　c.大小伞交替型。 适合于严重潮湿或发生冰雪覆盖的地区。免费论文，线路绝缘子。。伞平滑无棱，相对普通伞型也有利于风雨清洗，积污特性较优良、自洁性能较好、积污速率较低。
　　d.三伞形。绝缘子具有较大的爬距和优良的伞形结构使得耐压特性较其他绝缘子优良;而普通型瓷、玻璃绝缘子由于伞下棱比较密集,容易引起电弧短接而使部分爬距失效导致耐压特性略差。
　　1000kV特高压输电线路使用了普通伞型、双层伞型、三伞型和大小伞交替型瓷或玻璃绝、复合缘子，其外形与其他电压等级使用的绝缘子差别较大，这些绝缘子的运行经验很少，应开展这方面的研究。
　　2.1.3绝缘子串布置方式对绝缘子积污特性的影响
　　特高压线路使用了双联“I”、三联“I”、双联“V”形等悬垂串；双联、三联水平布置耐张等与超高压的绝缘子串布置方式不同，使得特高压绝缘子的污秽特性不同于超高压。
　　2.2电气特性
　　2.2.1直径对湿闪特性的影响
　　运行经验表明，500 kV变电站中电气事故主要发生在大直径套管上的约占80%。事故原因是伞形不合理，尤其是在大雨作用下，过小的伞间距使伞与伞之间容易形成雨桥而发生闪络。特高压套管直径约为500 kV套管的两倍，则要慎重的考虑该问题【4】。
　　2.2.2雷击特性
　　特高压杆塔高度可高达70m以上，最高可达150m左右。其高塔防雷问题对绝缘子提出了更高的要求。为了解决该问题，建议采取了以下措施：
　　a.采用双避雷线，双回线用非平行绝缘以减少雷击故障率；
　　b.减小杆塔接地电阻，以减少雷击反击。
　　绝缘子装置安装招弧性能高的引弧角间隙能有效起到保护绝缘子串的作用，从而避免绝缘子掉串和重合闸不成功。特高压线路可考虑安装引弧角间隙。
　　2.2.3机械特性
　　玻璃绝缘子经过钢化，在表层形成很大的压应力足以阻止表面微裂纹的形成和扩展。因此在重冰区以及可能产生导线舞动的地区，钢化玻璃绝缘子具有良好拉伸强度，使线路安全运行系数大大增加。复合绝缘子的芯棒由环氧玻璃纤维制成，其拉伸强度为是普通钢的1.5倍，是高强瓷的3～4倍。相对瓷、玻璃绝缘子，复合绝缘子轴向拉力特别强，并具有较强的吸振能力，抗震阻尼性能很高。但其承受的径向(垂直于中心线)应力很小，则耐张型复合绝缘子严禁踩踏或施加任何形式的径向荷重，否则将导致折断。特高压的情况比超高压要求更高，因此对绝缘子的机械特性要求很高。免费论文，线路绝缘子。。免费论文，线路绝缘子。。
　　2.2.4劣化特性和可靠性
　　复合绝缘子的故障率较瓷绝缘子的劣化率及玻璃绝缘子的自爆率低，运行可靠性好。但随着运行时间的增长,有机材料的老化劣势可能将会逐步突出。玻璃绝缘子的自爆率多属早期暴露，随着运行时间的延长，自爆率呈逐年下降趋势；而瓷绝缘子的劣化率属后期暴露，随着时间延长，在机电联合负荷的作用下，其劣化率会逐渐增加。国外一般认为玻璃绝缘子和瓷绝缘子的老化寿命为50年左右，而复合绝缘子的老化寿命不超过25年【5】。
　　大盘径、高结构高度和大吨位盘形悬式瓷、玻璃、复合绝缘子的制造技术难度很大，且运行条件远远比超高压绝缘子严酷，使得特高压绝缘子运行的可靠性可能比500kV的低，且劣化率高。应加强特高压绝缘子运行的可靠性和劣化率的研究。
　　3结语：
　　(1)瓷绝缘子的运行时间最长,运行经验最丰富,具有较高的机械强度,并且不易老化,仍将继
　　续使用。玻璃绝缘子具有自爆特性,且自爆后不会掉串,其失效检出率高,电压分布均匀,耐电弧能力强,并有一定的自洁性,适合在高电压等级线路和较为清洁的环境中使用。复合绝缘子以其强耐污性以及免清扫,在高压线路中使用价格优势显著,更适合于污秽严重地区。但是其挂网运行时间不长,对它的老化性能仍需进一步的考验。
　　(2)对于特高压线路,建议在Ⅱ级及以上污秽地区采用复合绝缘子,在0和Ⅰ级污秽地区可采
　　用玻璃绝缘子。
　　(3)应加强特高压绝缘子积污特性、绝缘子直径对湿闪特性的影响、绝缘子串形对绝缘子机械特性的影响和绝缘子运行的可靠性及劣化特性的研究;
　　(4)应定期开展瓷和复合绝缘子劣化率、运行复合绝缘子憎水性和机械特性检测，从而保证电网的安全稳定的运行。

4参考文献：
（1）吴光亚,蔡炜,肖勇,等.交流输电线路绝缘子串片数的选择[J].高电压技术,2002,
（2）闵定夫.超高压输电线路绝缘子的可靠性评价[J].电网技术,1999(5)
（3）罗真海.合成绝缘子、玻璃绝缘子、瓷绝缘子的综合技术经济比较[J].广东电力,1996(3)（4）唐天一.超高压输电线路绝缘子特性及应用[J].安徽电力,1998(3):
（5）张维亮.特高压输变电用绝缘子技术和经济可靠性分析[J].高电压技术,2004(3)