CN101520485A - 特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，即在平面模拟布置条件下，进行特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验，通过位置修正系数，获得运行线路下刚性跳线的电晕参数。平面模拟布置对工程刚性跳线布置进行了简化，降低了试验布置的难度和工作量，可以获得刚性跳线关键部位的电晕特性和刚性跳线主要金具的电晕电压，对于不同跳线方案和设计之间比较有指导意义。平面模拟布置对边相直跳模拟有很好的效果，其电晕试验结果通过位置修正系数修正可以获得实际运行状况下的电晕电压。

Description

特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法

技术领域

本发明涉及一种高电压试验方法，特别涉及一种特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法。

背景技术

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值，输电线路表面电场强度超过空气分子的击穿强度就会发生放电，形成电晕。电晕要消耗能量，电晕放电产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信会产生干扰；还会使导线表面发生腐蚀，从而降低导线的使用寿命，和输电线路电磁环境直接相关。而电压等级发展到特高压阶段，电磁环境问题已成为特高压交流输电线路设计、建设和运行中必须考虑的重大技术问题。

耐张塔跳线及相应的金具是线路结构最为复杂的部分，其电晕特性复杂。必须通过试验研究不同类型的刚性跳线的结构及相应的电晕问题，并建立计算模型，验证试验结果，提出适合工程应用的优化配置方案。

我国现有国家标准仅规定330kV、500kV交流高压架空线路和变电站所使用的金具的电晕试验方法，并没有特高压交流金具电晕试验的标准，而且330kV、500kV交流高压架空线路耐张塔跳线都是采用软跳线，没有刚性硬跳线，标准仅提出于悬垂串、耐张串和档中的金具的试验布置方法。

由于现在国内外并没有特高压交流金具电晕试验的标准，而特高压刚性跳线的电晕试验和试品布置方法几乎还是空白。如果采用真型塔按照线路实际工况进行电晕试验，需要架设三座特高压交流铁塔，其中有一座为耐张塔，投资成本非常高。而且进行不同型式的刚性跳线试验需要在特高压交流铁塔进行刚性跳线安装，时间长工作量大，还很困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，即在平面模拟布置条件下，进行特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验，通过位置修正系数，获得运行线路下刚性跳线的电晕参数。通过平面模拟布置对工程刚性跳线布置进行了简化，降低了试验布置的难度和工作量，同时又能获得具有工程价值的试验数据。

本发明的技术方案是：一种特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：刚性跳线布置采用平面模拟布置，即上方两端的导线屏蔽环、分裂导线和线路耐张屏蔽环从外到内连接，两个线路耐张屏蔽环之间用复合绝缘子对接起来，均将其按耐张布置安装在门型构架或墙壁间；下方刚性跳线部分两端均按引流线、刚性跳线端部金具和刚性跳线刚性部分组装，引流线安装在分裂导线上，引流线间隔棒安装在引流线上，刚性跳线刚性部分上装有间隔棒，悬垂串均压环安装在刚性跳线刚性部分中部。

如上所述的特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：导线屏蔽环的直径2m，两组分裂导线采用与特高压交流输电线路实际相同直径的导线和分裂方式，有效长度5.5m-6.5m，安装4个引流线间隔棒，引流线为普通线路导线，长度为11-13m，刚性跳线刚性部分组装离地高度8m-17m，长度为14m-16m，两个悬垂串均压环之间的距离为8m-9m。

如上所述的特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：采用位置修正系数。

本发明的有益效果是：平面模拟布置对工程刚性跳线布置进行了简化，降低了试验布置的难度和工作量，可以获得刚性跳线关键部位的电晕特性和刚性跳线的电晕电压，对于不同跳线方案和设计之间比较有指导意义。平面模拟布置对边相直跳模拟有很好的效果，其电晕试验结果通过位置修正系数修正后可以获得实际运行状况下的电晕电压。

为了摸索出合理的特高压刚性跳线电晕试验方案，本发明在研究过程中进行了大量的探索性试验，并进行模拟试验和实际运行情况电场的对比计算。利用平面模拟布置跳线试验对实际运行状况进行模仿，虽然忽略杆塔的横担与塔腿对电场的影响，但可以获得刚性跳线关键部位的电晕特性，对于不同跳线方案和设计之间比较和研究有指导意义。

附图说明

图1，本发明实施例的平面模拟布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法做详细的说明。

图1中标记的说明：1—导线屏蔽环，2—分裂导线，3—线路耐张屏蔽环，4—复合绝缘子，5—门型构架或墙壁，6—引流线间隔棒，7—引流线，8—刚性跳线端部金具，9—刚性跳线刚性部分，10—间隔棒，11—悬垂串均压环。

本发明实施例的平面模拟布置示意图如图1所示，上方两端的导线屏蔽环1、分裂导线2和线路耐张屏蔽环3从外到内连接，两个线路耐张屏蔽环3之间用复合绝缘子4对接起来，均将其按耐张布置安装在门型构架或墙壁5间；下方刚性跳线部分两端均按引流线7、刚性跳线端部金具8和刚性跳线刚性部分9组装，引流线7安装在分裂导线2上，引流线间隔棒6安装在引流线7上，刚性跳线刚性部分9上连接有间隔棒10，悬垂串均压环11安装在刚性跳线刚性部分9中部。

导线屏蔽环1的直径2m，用以防止分裂导线2端部电晕，两组分裂导线2采用与特高压交流输电线路实际相同直径的导线和分裂方式，有效长度5.5m-6.5m。引流线7通过引流线夹安装在分裂导线2上，引流线夹在线路耐张屏蔽环3范围内，以防止起晕；根据不同型式刚性跳线要求，安装4个引流线间隔棒6，其安装要求能使引流线7成型平滑，引流线7为普通线路导线，长度为11-13m；间隔棒10能对刚性跳线刚性部分9起间隔支撑作用。刚性跳线刚性部分9组装离地高度8m-17m，长度为14m-16m，两个悬垂串均压环11之间的距离根据耐张塔挂点确定，为8m-9m。

为了获得平面模拟布置电晕试验结果和实际工程中金具运行状况的差异，采用经过二次开发的有限元、边界元数值计算方法对两种条件下刚性跳线的表面电场强度进行了有限元计算。刚性跳线刚性部分9离地13m时刚性跳线关键部位的计算场强与实际工况比较如表1所示。

表1 试验布置与实际工程关键部位比较

 

位置	实际工程场强E实(null)	试验布置场强E试	kW＝E实/E试
				刚性跳线端部金具8	15.48kV/cm	14.71kV/cm	1.05

 

引流线间隔棒6

20.72kV/cm

18.74kV/cm

1.10

根据仿真计算结果对比平面模拟布置试品表面电场和实际运行跳线的表面电场，选取了合适的位置修正系数k_W。参考GB/T 2317.2-2000，对试验刚性跳线电晕电压U₀进行如下规定：

$U_o=1.1\×k_w\×k_H\×U_M/\sqrt{3}=809\mathrm{kV}$

k_W：位置修正系数，根据试验布置场强计算和实际工程场强计算结果，刚性跳线刚性部分9离地13m时选取k_W＝1.1，不同高度选取不同的位置修正系数；

K_H：海拔修正系数，根据 $k_H=\frac{1}{1.1-0.1H}$ (H海拔高度，单位km)，特高压交流工程最高海拔为1500m，k_H＝1.053；

U_M：系统最高运行电压，1100kV。

刚性跳线在此电压下(U₀＝809KV)不能启运，应无电晕。

Claims (3)

1、一种特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：刚性跳线布置采用平面模拟布置，即上方两端的导线屏蔽环、分裂导线和线路耐张屏蔽环从外到内连接，两个线路耐张屏蔽环之间用复合绝缘子对接起来，均将其按耐张布置安装在门型构架或墙壁间；下方刚性跳线部分两端均按引流线、刚性跳线端部金具和刚性跳线刚性部分组装，引流线安装在分裂导线上，引流线间隔棒安装在引流线上，刚性跳线刚性部分上装有间隔棒，悬垂串均压环安装在刚性跳线刚性部分中部。

2、根据权利要求1所述的特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：导线屏蔽环的直径2m，两组分裂导线采用与特高压交流输电线路实际相同直径的导线和分裂方式，有效长度5.5m-6.5m，安装4个引流线间隔棒，引流线为普通线路导线，长度为11-13m，刚性跳线刚性部分组装离地高度8m-17m，长度为14m-16m，两个悬垂串均压环之间的距离为8m-9m。

3、根据权利要求1所述的特高压交流输电线路刚性跳线电晕试验方法，其特征在于：采用位置修正系数。

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