不平衡绝缘方式的应用.doc

采用不平衡绝缘方式提高同塔双回线路供电可靠性
摘　要：从线路设计和运行统计等方面论证了广东省广电集团公司珠海供电分公司原有标准型杆塔的空气间隙有足够的裕度，因此可在同塔双回线路上采用不平衡绝缘的保护方式。从理论和实际运行情况分析了不平衡绝缘方式对提高供电可靠性的作用，结论是：同塔双回线路采用不平衡绝缘方式能提高线路的耐雷和防污水平，能降低双回线路同时跳闸率。
　　关键词：同塔双回线路；不平衡绝缘保护；雷击；跳闸
 Using unbalanced insulation mode to improve power supply reliability of commontower doublecircuit lines
HUANG Peizhuan
(Zhuhai Power Supply Branch, GPG, Zhuhai, Guangdong 519000, China)

　　Abstract: In terms of the design and operation statistics oftransmission lines, it is demonstrated that there is enough margin in air gap for standard poles of Zhuhai Power Supply Branch, GPG, and that using unbalanced insulation protection on commontower doublecircuit lines is feasible. The efficiency of unbalanced insulation mode in improving power supply reliability is analyzed theoretically and practically. It is concluded that unbalanced insulation mode can enhance the lightning withstand and antipollution level of commontower doublecircuit lines and lower their simultaneous tripping rate.
　　Key words: commontower doublecircuit line;unbalanced insulation protection;lightning strike;tripping

　　在综合经济效益的情况下，高压送电线路的雷击跳闸率应尽可能降低。广东省珠海地区属多雷区，雷击造成同塔双回线路同时跳闸的现象屡见不鲜，这无疑削弱了同塔双回线路的供电效果。对同塔双回线路应努力保一回线路供电不中断，最大限度地发挥同塔双回线路的作用。近年来，广东省广电集团公司珠海供电分公司对不平衡绝缘保护方式作了初步探索，积累了部分运行经验，也取得了初步的效果。本文主要介绍珠海供电分公司在110 kV同塔双回线路中采用不平衡绝缘保护，来提高线路供电可靠性的方法和效果。
1标准型杆塔空气间隙的情况
　　文献［1］推荐，导线对杆塔的空气间隙在大气过电压下的放电电压U50%一般取绝缘子串的85%，其目的是出现大气过电压时让空气间隙先放电以保护绝缘子不闪络。统计珠海供电分公司历年来送电线路雷击跳闸情况可知，雷击故障绝大多数为沿绝缘子串闪络，气隙闪络极少，因此可确认空气间隙有裕度；另外，目前110 kV和220 kV线路设计中，绝缘子串片数一般取7片和13片，为标准［1］要求的最小值。因此，多数标准型杆塔中绝缘子串较短（片数少），这为增加绝缘子片数提供了充分条件。
2不平衡绝缘方式的作用
2.1提高线路的耐雷和防污水平
　　为简化分析，取中等耐雷水平，测算得出在220 kV和110 kV线路上增加2片绝缘子，雷击跳闸率可分别降低34%和37%左右［2］。在原有杆塔上增加2片绝缘子后，爬电比距加大了，线路的污闪跳闸率降低近40%；进行风偏校验，未发现不妥之处［2］。可见，在原有杆塔绝缘水平的基础上增加2片绝缘子，提高了线路的耐雷和防污水平，降低了雷击跳闸率和污闪跳闸率，生产运行效益显著提高。
2.2降低双回线路同时跳闸率
　　珠海供电分公司80%以上线路为同塔双回垂直排列，与水平排列线路相比，其线路平均高度h增加了一个线间距离，从雷击次数的计算公式［1］可知，h加大将直接增加线路的雷击次数，从而增大了线路的雷击跳闸率。计算结果表明，对于110 kV线路杆塔，冲击接地电阻在20 Ω以下时，呼高每增加3 m，雷击跳闸率平均增加1次/（100 km·a）［2］，可见因线路平均高度的增加，同塔双回线路雷击跳闸率会比单回水平排列线路高，因此应加强同塔双回线路的防雷措施。另外，对珠海地区的运行统计（见表1）表明，同塔双回线路雷击同时跳闸次数约占总雷击跳闸次数的70%，为此应尽量减小雷电反击造成的同塔双回线路同时跳闸率（雷电绕击因雷电流较小，一般不会造成双回线路同时跳闸），可在原有同塔双回线路杆塔上采用不平衡绝缘方式，即在其中一回线路中增加2片绝缘子，来提高该回线路的耐雷水平，而另一回线路保持原有绝缘水平不变。这样，雷击杆塔时弱绝缘的一回线路先闪络，闪络后的导线又相当于地线，增加了对强绝缘回路导线的耦合作用，进一步提高强绝缘回路的耐雷水平，使其不跳闸，保证线路的连续供电，提高双回线路的供电可靠性。中国电力科学院曾对珠海供电分公司110 kV同塔双回线路不平衡绝缘方式的防雷效果进行计算，计算结果如表2所示。从表2可知，不平衡绝缘方式下双回线路同时闪络的概率较平衡绝缘方式的低，冲击接地电阻为7Ω和30Ω时，双回线路同时闪络的概率可分别降低86%和74%；杆塔冲击接地电阻越小，防止双回线路同时闪络跳闸的效果越好。
3运行情况及效果
　　自1999年6月份开始，珠海供电分公司陆续在部分110 kV同塔双回线路的一回线路上增加了2片绝缘子（或加长型合成绝缘子、2片玻璃+合成绝缘子），形成不平衡绝缘保护，到2002年底共有7回、总长53.743 km的110 kV线路采用了此方案（见表3），据统计，运行了3个完整的雷雨季节，经历了236个雷电日，还没有1串加长型绝缘子闪络，也没有发现风偏气隙不足现象。

　　统计近几年珠海供电分公司110 kV同塔双回线路的运行情况，对于平衡绝缘线路，雷击双回线路同时跳闸平均次数占总跳闸次数的68%（见表1）；而自1999年6月份以来，不平衡绝缘线路雷击双回线路同时跳闸次数仅占总跳闸次数的11.8%（见表3）。因此不平衡绝缘方式对降低同塔双回线路同时跳闸率有较显著的效果。
4结束语
　　珠海供电分公司经过慎重论证后在部分110 kV同塔双回线路上采用了不平衡绝缘方式，三年的运行情况表明，该方案在一定程度上能降低同塔双回线路反击闪络同时跳闸概率，提高线路供电可靠性，但仍有待继续跟踪，不断积累经验。另外，不平衡绝缘方式的运行效果与所在地区的雷电流大小和沿线地形的情况密切相关，因此采用该方案应结合本地区的实际情况综合考虑。

参考文献

［1］ DL/T 620—1997，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合［S］.
［2］珠海电力局. 220 kV送电线路采用13片和15片绝缘子的对比分析［R］. 珠海：珠海电力局，2000.
［3］黄顺涛. 山区送电线路防雷计算参数修正的探讨［J］. 高电压技术，2001，27（1）：71—72