復合絕緣子外絕緣設計方法

　　在直流電壓下，線路懸式絕緣子外絕緣如何選擇是目前我國直流特高壓輸電工程建設面臨的關鍵問題。我國特高壓直流輸電工程建設在即，雖然國內外對復合絕緣子的直流污閃特性進行了一系列的研究，但是特高壓直流復合絕緣子的選擇導則還沒有，國際上IEC60815標準正在修訂，直流輸變電工程外絕緣選擇導則將列入議程，導則的出臺還有待時日，不能滿足我國工程建設的急需。到目前為止，還未有關于直流電壓下復合絕緣子外絕緣選擇導則基礎問題的研究報道，因此迫切需要對相應的問題開展深入系統(tǒng)的研究。

　　l 外絕緣設計方法

　　1.1 經(jīng)驗法

　　對于待建的直流輸電工程，根據(jù)現(xiàn)有的直流輸變電工程的高壓絕緣子爬電比距確定其外絕緣水平。此法的優(yōu)點是與已建的直流輸電工程運行經(jīng)驗相符;局限性是在確定外絕緣水平時，兩條線路的污穢情況要相同或近似，且要求已建工程的絕緣子的爬電比距要適當。此法一般不直接用來進行設計，常用來對設計結果進行驗證考核。

　　1.2 爬電比距法

　　此法先要劃分污區(qū)，再根據(jù)污區(qū)等級確定爬電比距。對于待建的直流輸電工程，可根據(jù)鄰近已有的交流輸電線路的絕緣子比距確定其外絕緣水平。由于直流電壓下復合絕緣子有靜電吸塵作用，直流電壓下絕緣子積污高于交流積污，此外，在相同積污條件下復合絕緣子的直流污閃電壓低于交流，因此設計中直流的爬電比距都應大于交流。以線路為例，根據(jù)葛一南線的實際運行經(jīng)驗，相同環(huán)境條件下，500 kV直流絕緣子的爬電比距應不小于交流絕緣子爬電比距的2.0倍。其不足之處是交、直流爬電比距的轉換系數(shù)的確定是經(jīng)驗性的，缺乏科學依據(jù)，還需繼續(xù)積累直流電壓下的運行經(jīng)驗。另外，同一自然環(huán)境中的直、交流絕緣子的表面積污狀況是不同的，因此同一地區(qū)交、直流輸電線路對應污區(qū)的級別是不相同的，需要作污區(qū)等級修正，否則就沒有可比性。在確定直流絕緣子的比距時，相鄰交流絕緣子的比距要適當。不同類型交流絕緣子有效爬距的差異也會

　　影響直流線路絕緣配置的可靠性。

　　1.3 污耐壓法

　　根據(jù)試驗獲得實際復合絕緣子在不同污穢程度下的耐污閃電壓，使選定的絕緣子串的耐污閃電壓大于該線路的*大運行電壓，且留有一定的安全裕度，這種方法和實際絕緣子的污耐受能力直接相聯(lián)系，是一種較為理想的絕緣子串長的確定方法。局限性是：需做大量的實驗，特別是實際線路可能選用的絕緣子的污閃實驗，對特高壓直流輸電線路要作大噸位絕緣子的污閃試驗。污耐受法是先施加恒定電壓后再開始濕潤過程，這和系統(tǒng)中運行的污穢絕緣子的工作狀態(tài)相一致。該法存在人工污穢與自然污穢等價性的問題，解決該問題有兩種思路：一是通過對運行線路及自然污穢試驗站絕緣子積污規(guī)律的研究，可使得人工污穢的附灰密度，污穢分布的不均勻狀況以及鹽的種類盡可能的與自然污穢等價;另一種是研究清楚附灰密度、污穢分布的不均勻狀況以及鹽的種類等因素分別對污閃電壓的影響，求出影響系數(shù)，對常規(guī)人工污穢試驗結果進行修正。污耐受法是線路絕緣子串長設計的理想方法，故需積累經(jīng)驗，大力推廣。

　　比較上述3種方法，前兩種都是經(jīng)驗性的，不能反應復合絕緣子形狀的影響，而大量實驗表明，絕緣子的形狀對耐污閃能力有很大影響。污耐受法是和實際絕緣子的耐污閃能力緊密相連的，美、日等國主要采用污耐受法，我國應大力加強此方法的研究。文中重點討論利用污耐受法選擇絕緣子所涉及的關鍵問題。實際設計過程中可根據(jù)污耐受法選擇絕緣子及其串長和片數(shù)，再根據(jù)經(jīng)驗法和爬電比距法來校核，通過3種工程設計方法，可互相驗證設計結果的合理性和可靠性。

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