24高壓輸電線路架空絕緣配合計(jì)算詳解

高壓輸電線路架空絕緣配合計(jì)算詳解引言絕緣子片數(shù)配置一直是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。也是注冊(cè)電氣工程師考察的重點(diǎn)對(duì)象。對(duì)剛剛?cè)胄械脑O(shè)計(jì)人員難度較大，最近有朋友詢問(wèn)過(guò)這個(gè)問(wèn)題，便梳理一下知識(shí)點(diǎn)，在最后給大家提供一個(gè)算例作為探討，該算例為2013年注冊(cè)電氣工程師案例題。架空輸電線路的絕緣配合設(shè)計(jì)，應(yīng)使線路在工頻(運(yùn)行)電壓、操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓等各種條件下安全可靠地運(yùn)行。架空輸電線路的防污絕緣設(shè)計(jì)，應(yīng)依照審定的污穢分區(qū)圖劃定的污穢等級(jí)，并結(jié)合線路附近的污穢和發(fā)展情況，綜合考慮環(huán)境污穢變化因素，選擇合適的絕緣子型式和片數(shù)，并適當(dāng)留有裕度。絕緣子片數(shù)的確定可采用爬電比距法，也可采用污耐壓法；因500kV及以下通常采用爬電比距法進(jìn)行計(jì)算，故本次以爬電比距法為主要講解方法，污耐壓法在以后在公眾號(hào)中公布。規(guī)定及計(jì)算公式先明確爬電距離和統(tǒng)一爬電比距的定義，在《污穢條件下使用的高壓絕緣子的選擇和尺寸確定第1部分：定義、信息和一般原則》(GB/T26218.1-2010)規(guī)范中明確定義如下：爬電距離：在絕緣子正常施加運(yùn)行電壓的導(dǎo)電部件之間沿其表面的最短距離或最短距離之和。統(tǒng)一爬電比距(USCD):絕緣子的爬電距離與絕緣子兩端最高運(yùn)行電壓有效值的比值，即統(tǒng)一爬電比距計(jì)算公式如下：爬電比距：絕緣子的爬電距離與絕緣子兩端運(yùn)行電壓(標(biāo)稱爬電比距：絕緣子的爬電距離與絕緣子兩端運(yùn)行電壓(標(biāo)稱電壓)的比值，即爬電比距計(jì)算公式如下:空莪于片款X空莪于片款X單片絕緣于奠屯寬蔑爬宅比楚=運(yùn)行電壓滂芯他期倏計(jì)計(jì)航注：上面兩個(gè)公式的單片絕緣子爬電距離均需考慮有效系數(shù)，單為了方便直觀，式中未進(jìn)行表達(dá)。系統(tǒng)運(yùn)行最高電壓在《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配(AnMU-長(zhǎng)壬(AnMU-長(zhǎng)壬習(xí)留-遂合設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50064-2014)中明確如下:系藐標(biāo)寮老壓kV110220330500系堤景富電壓kV126252■:3項(xiàng)電蘭有踏1受成計(jì)鼻現(xiàn)場(chǎng)污穢等級(jí)與統(tǒng)一爬電比距的關(guān)系:當(dāng)前各網(wǎng)省公司對(duì)絕緣配置的要求根據(jù)當(dāng)?shù)赜胁煌囊?，比如成都地區(qū)是按照統(tǒng)一爬電比距50mm/kV進(jìn)行配置。根據(jù)電力系統(tǒng)污區(qū)分布區(qū)結(jié)合《110kV~750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50545-2010）給出的爬電比距法如下：GB50545-2010根據(jù)電氣距離（操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓）確定懸垂串最少使用片數(shù)如下:GB50545-2010根據(jù)桿塔高度進(jìn)行修正：全高超過(guò)40米有地線的桿塔，高度每增加10米，應(yīng)比上表增加相當(dāng)于高度為146mm的絕緣子，全高超過(guò)100米的桿塔，絕緣子片數(shù)應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)結(jié)合計(jì)算確定。GB50545-2010還規(guī)定高海拔地區(qū)（1000米以上）懸垂絕緣子串的片數(shù)，宜按下式計(jì)算:H表示溥披苗虔〔間； —一一鳳表示垮曲敏電艮映氣網(wǎng)于郤皂壓街嬴|費(fèi)漏說(shuō)計(jì)計(jì)巖mH表示溥披苗虔〔間； —一一鳳表示垮曲敏電艮映氣網(wǎng)于郤皂壓街嬴|費(fèi)漏說(shuō)計(jì)計(jì)巖m_呵^aiaismJff-ioaoj/iQoo(TiLrr 絕緣配合計(jì)算一般過(guò)程:污區(qū)分布圖電壓等級(jí)確定污移等級(jí)爬電比距法桿塔高度修正海拔1000米及以下垂緣于片數(shù)高海拔修正，確I定最繆配置片數(shù)r淹立芝源設(shè)濟(jì)項(xiàng)算例（2013年注電真題）某500kV架空輸電線工程：導(dǎo)線采用4XJL/G1A-630/45,子導(dǎo)線直徑33.6mm,導(dǎo)線自重荷載為20.39N/m,基本風(fēng)速33m/s,計(jì)算覆冰10mm。（提示，最高運(yùn)行電壓是額定電壓的1.1倍）根據(jù)以下假定：計(jì)算確定若由XWP-300絕緣子組成懸垂單串，其片數(shù)應(yīng)為多少?1.1所經(jīng)地區(qū)海拔500m，等值鹽密為0.1mg/cm3，按“高壓架空線路污區(qū)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定污穢等級(jí)為 C級(jí)，運(yùn)行最高相電壓設(shè)計(jì)爬電比距按4.0cm/kV考慮;1.2 XWP-300絕緣子（公稱爬電距離為1.2 XWP-300絕緣子（公稱爬電距離為550mm,結(jié)構(gòu)高度為195mm），在等值鹽密為0.1mg/cm3，195mm），在等值鹽密為4啾竺_一,「 -^-^25,66片，向上取整26片。GB51WS皿血規(guī)定：操作過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓要求的晶少昌垂絕緣子串片舸迎心而言為：緒鵬度陽(yáng)片如5氏Sffi1000米及儀下，25X^=19.87,向上取整20代，結(jié)構(gòu)高度如果鐵格全高麒郵米，健行高度修正。、晚速說(shuō)無(wú)鼬行修正。肽或翻500米沒(méi)錐過(guò)1000米進(jìn)行翻修4 ：2輸電線路設(shè)計(jì)計(jì)算所認(rèn)最終配置26片。若線路所經(jīng)地區(qū)海拔為3000m，污穢等級(jí)為C級(jí)，最高運(yùn)行相電壓設(shè)計(jì)爬電比距為4.0cm/kV考慮。XSP-300絕緣子（公稱爬電距離為635mm，結(jié)構(gòu)高度為195mm），測(cè)得爬電距離有效系數(shù)為0.9，特征指數(shù)為0.31，XSP-300絕緣子組成懸垂單串，其片數(shù)應(yīng)為多少？n> =壬尋￥22.23片,向上取整23片。AgLpc0.9K63&海拔1口丸米及以下，25X—=19.87,向上取整網(wǎng)片，結(jié)構(gòu)高度195mmo19b20<23,采用23片進(jìn)行高海拔修正。GB50545-2010關(guān)于高海拔修正公式：Hh=neo.i2is^2（H-1000）/1000=23x .3ix（3cco-iooo）/iooo湛24.80J4；向上取整了-輸電線路設(shè)計(jì)計(jì)算25片■>...了-輸電線路設(shè)計(jì)計(jì)算所以,最綣配墨25片L海拔500m的D級(jí)污穢區(qū)，最高運(yùn)行相電壓盤(pán)形絕緣子（假定爬電距離有效系數(shù)為0.90），設(shè)計(jì)爬電比距按不小于5.0cm/kV考慮，復(fù)合絕緣子所要求的最小爬電距離應(yīng)為多少？站；報(bào)據(jù)G05^45-2010有UXSOD111叫x、彳=——= 衛(wèi)1764126mm01陌相根據(jù)Gfi5（J54^20107.0J S輕.蟲(chóng)灌真合絕繾子的鷹電距毫不直心于盤(pán)型絕蟄?j卷重污區(qū)其鹿電距寓不僵小于盤(pán)型緬我乎H小要求值得3/4且不成小于licm/kV-Lq 如=1323,&4mm觸tLQ￡513230.S4—工 二'6.4^nun/k'JUSOQ24.45<28,所以按照iBnimAVSg："5昨UMME ?輸電線蜀議汁計(jì)算尚以品矩噫的是1嘴電距兩成為1W某基塔全高100m，位于海拔500m，污穢等級(jí)為C級(jí)。最高運(yùn)行相電壓下爬電比距按4.0cm/kV考慮，懸垂單串的絕緣子型號(hào)為XWP-210絕緣子（公稱爬電距離為550mm，結(jié)構(gòu)高度為170mm），爬電距離有效系數(shù)為0.90，則絕緣子應(yīng)為多少片？m>—:■一=———25.66片垣上取整跖片！k^Lgik9Xg￡J該數(shù)值與結(jié)構(gòu)高度無(wú)關(guān)，只與爬電距離有關(guān)。G&505445-20107.0.2規(guī)定：操作過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓要求的最少懸垂絕緣子串片數(shù)對(duì)500kV而言歸:結(jié)構(gòu)高度155,片數(shù)在片。海拔1。。妹如E況言=蹌如向上取整心，結(jié)構(gòu)高度SEE如果鐵塔全高超過(guò)40米，進(jìn)行高度修正。竺竺x竺鈕3砧片，結(jié)構(gòu)高度套訕叩ID 1招冬蘭x竺雖W5片，結(jié)構(gòu)高度170mmo1017fl5.65+衛(wèi)5=30,&5片，結(jié)構(gòu)高度上55mmn海拔碩。米及以下，30.65xig^27.95,向上眼整E片，結(jié)鉤高度1如522.79+5.15=27.94-；向上眼整業(yè)片卜