输电线路绝缘配合设计方法研究

陈凯

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引言

架空输电线路设计要贯彻安全可靠、先进适用、经济合理的国家基本建设方针和技术经济政策。绝缘配合是综合考虑输电线路上可能出现的各种电压的作用，合理确定水电线路的绝缘水平，保证线路能够安全可靠运行，绝缘配合设计的内容主要包括导线对杆塔、导线对地、不同相导线间的绝缘选择。

1 绝缘配合原则及主要方法

1.1 原则

操作过电压、雷电过电压属于瞬时电压，是电力系统中的一种电磁扰动现象。220 kV 及以下电压等级线路操作过电压的绝缘配合，宜以最大操作过电压为基础，将绝缘强度作为随机变量加以确定；330 kV 及以上电压等级线路，将操作过电压幅值与绝缘强度均作为随机变量，选定的绝缘子片数应保证架空线路具有一个可接受的绝缘子闪络率。一般不按雷电过电压的要求来选择绝缘子串的绝缘强度，但应根据已选定的绝缘水平来校验线路的耐雷水平。工频电压是持续电压，是电气绝缘长期承受的工作电压[1]。

1.2 常见方法

架空输电线路的绝缘配合方法主要有惯用法、统计法和简化统计法。惯用法是按作用在绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念进行绝缘配合，该方法的绝缘水平常用较大裕度。统计法是承认存在绝缘击穿这一事实，允许有一定的故障率，并按可接受的故障率来选择绝缘，该方法需要采集许多数据进行统计和确定某些参数的分布规律，该方法计算复杂且目前不完善。

2 输电线路绝缘配合设计方法研究

2.1 绝缘层弥补加厚

对于导线绝缘层损伤、导线与树或建筑物距离近等情况，需要对导线绝缘层进行弥补加厚。绝缘层加厚机器人是损伤导线绝缘层进行弥补加厚的专用设备应用绝缘层加厚机器人时，绝缘层加厚机器人挂于导线上进行带电作业，将绝缘胶带缠绕至导线绝缘层的损伤部位，进行包裹和加厚，使导线达到20kV线路的绝缘要求[2]。

2.2 绝缘监测系统的利用

根据绝缘监测系统预警的实际要求，在服务器软件系统中，显示所有被监测电缆电气参数，主要包含实时显示、实时预警、历史查询和用户管理等模块。在实时显示功能中，软件系统通过图形界面方式，直观显示电气参数。实时预警模块可人为设置预警阈值，并根据数据信息，及时进行预警；预警信息产生后，自动生成预警记录。历史查询模块可以将采集的数据进行储存；按照时间、相位和参数范围等属性，进行归类查询。用户管理模块，可以对监测系统用户进行编辑管理，合理制定用户权限。

2.3 完善绝缘监测系统

输电线路是一个范围非常广、复杂程度非常高的线路，纯靠人工来进行监测是不现实。因此，监测系统的存在就显得非常重要了。只有完善了监测系统，才能减少人力耗费，也才能更好地做好输电线路的监测工作，及时发现问题并且进行解决。要完善监测系统，需要健全线路绝缘子污染监测系统和线路绝缘监测系统，利用计算机技术来实现对输电线路的远程监控。需要实现在发现故障的短时间内能够确定故障的部位以及原因[3]。

2.4 提高气象观测站防雷专业技术水平

气象防雷工作体系既包括对人才队伍的管理体系也包括技术方面的管理模式。首先在对人员进行管理方面，要建立合理的管理制度，包括人员薪酬制度及晋升制度等，要保证薪酬的有效激励性，以正面提高工作积极性。另外在管理制度的搭建上要明确相关工作人员的职责，将工作进行拆解并实行责任制工作，以结果为导向，倒追工作过程。在电击活动发生时，气象观测站的雷电信息采集十分必要，在整个工作过程中也发挥这关键的作用。为提高气象防雷专业的技术水平，需对气象观测站进行有效的防雷技术保障。首先面对雷雨天气中出现的强对流气象状况导致的直击雷时，带电云层与地面高层建筑接触时会产生强烈的放电现象，此时对多在室外搭设电力、通信设施进行观测的气象观测站在缺少高层建筑掩护时，更容易受到雷击。因此需要在易受电击的监测位置，设置防雷闪接器。并对不同类型包括网型、针型、混合型的闪接器进行合理搭配使用，保证监测站所有设备均在其保护范围内，另外还需对相关设备进行定期检测维修。

2.5 做好检修工作

有故障就需要进行检修。对于输电线路的维护来说，故障的检修是一个重要的工作。尤其是对故障的排查，如果不能及时地找到故障的原因并且进行修理，会导致电路出现更大的问题。因此，需要做好检修工作，尤其是要做好对故障的排查工作。要做到这点，就需要电力企业结合具体情况做好相应的维护方案。同时，应该定期对输电线路进行检查，确认是否有被监测到的问题，将故障在第一时间进行处理。同时，为了保证检修的效率，整个检修的技术也应该随着技术的更新而更新，检修人员需要随着技术发展而提高自己的水平。检修是输电线路维护中非常重要的一部分，电力企业必须要做好检修工作[4]。

3 结束语

架空输电线路的绝缘水平需满足: 工频运行电压下不发生污闪；操作不发送湿闪；具有一定的雷电冲击耐受强度，保证线路耐雷水平满足规程规范要求。分析表明：110～220kV线路工频湿闪电压按最高操作过电压选取，并取1/0.9=1.11的安全系数；500kV线路工频湿闪电压未取裕度，且对最高操作过电压取1.27/2=0.635的系数；工频电压下的绝缘配合采用统一爬电比距和最高相电压计算爬电距离更为合理。应用实例表明，在轻污秽区，由外过电压、内过电压决定绝缘水平；随着污秽等级上升，工频电压成为绝缘水平的决定因素。