110kV双回线路不平衡绝缘方式的差异程度分析计算.doc

1、1110kV 双回线路不平衡绝缘方式的差异程度分析计算引言 对于同塔双回路，存在两个回路同时受雷击闪络的可能性，双回路同时跳闸将对系统产生较大的冲击，严重影响系统的可靠性，有效防止两个回路同时闪络很重要。根据国内外经验，调整两回路之间的绝缘水平，采取平衡高绝缘配置，对降低或避免因塔顶受雷击而引起的双回路同时跳闸事故是有效的措施；并根据高电压技术两回路绝缘水平的差异宜为倍相电压（峰值） ，差异过大将使线路投资增加。笔者根据以上理由及 DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合相关规范，针对 SZA32 和 SZ22 塔型（占线路 70%的直线塔）进行计算和比较，从而提出双回路绝缘

2、配置的建议方案。 关键词：双回线路；绝缘；水平差异； 中图分类号：P619.27 文献标识码： A 文章编号： 一、计算条件及参数选取 为比较方便选用山区线路进行分析计算，导线选用 LGJ-300/30，地线采用 JLB1A-95，水平档距取 450m。 SZA32-24 直线塔地线采用了负保护角，SZ22-24 直线塔地线采用常规的保护角，杆塔单线图详见图 1-1 和图 1-2。 2由于玻璃和合成材料的性质不同，为分析比较方便，在计算时两回路均采用玻璃绝缘子，其型号为 LXHY-70。 以上具体相关参数见表 1-1。 图 1-1SZ22 塔单线图图 1-2SZA32 塔单线图 表 1-1 线

3、路防雷保护计算参数表 注：上表中有关参数摘自电力工程高电压送电线路设计手册 （第二版） 。 二、双回路不平衡绝缘水平差异程度初估 根据高电压技术两回路绝缘水平的差异宜为倍相电压（峰值）和 DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规范，雷电冲击 u50%放电电压与绝缘子串放电距离的关系式，即 u50%，u50%，对110kV 线路则有下式成立： 则采用 LHXP-70 两线路绝缘子片数差额值：片。 可见两回线路均采用 LHXP-70 绝缘子时，一回按标准配置，另一回以增加 2 片为宜。 三、SZA32 塔防雷保护参数计算 31、线路雷击次数（N） 导线平均高度 地线平均高度 线

4、路雷击次数次/100km?年。 2、线路绕击率（） 3、雷击杆塔时的耐雷水平（I1） 有电晕下的耦合系数 杆塔电感 耐雷水平（7LXHY-70）： 若 Rsu=5 时，则 I1=72.34kA。 耐雷水平（9LXHY-70）： 若 Rsu=5 时，则 I1=91.04kA。 耐雷水平（10LXHY-70）： 若 Rsu=5 时，则 I1=99.77kA。 4、雷电流超过 I1 的概率（P1） 使用 7LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 P1=15.07%。 4使用 9LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 P1=9.22%。 使用 10LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，

5、则 P1=7.35%。 5、雷绕击导线时的耐雷水平（I2） 使用 7LXHY-70 时： 使用 9LXHY-70 时： 使用 10LXHY-70 时： 6、雷电流超过 I2 的概率（P2） 使用 7LXHY-70 时： 使用 9LXHY-70 时： 使用 10LXHY-70 时： 7、建弧率（） 使用 7LXHY-70 时： 绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度 使用 9LXHY-70 时： 绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度 5使用 10LXHY-70 时： 绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度 8、跳闸率（n） 使用 7LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 n=2.65。 使用

6、9LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 n=1.3。 使用 10LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 n=0.94。 四、SZ22 塔防雷保护参数计算 1、线路雷击次数（N） 导线平均高度 地线平均高度 线路雷击次数次/100km?年。 2、线路绕击率（） 3、雷击杆塔时的耐雷水平（I1） 6有电晕下的耦合系数 杆塔电感 耐雷水平（7LXHY-70）： 若 Rsu=5 时，则 I1=74.42kA。 耐雷水平（9LXHY-70）： 若 Rsu=5 时，则 I1=93.67kA。 4、雷电流超过 I1 的概率（P1） 使用 7LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 P1=1

7、4.3%。 使用 9LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 P1=8.63%。 5、雷绕击导线时的耐雷水平（I2） 使用 7LXHY-70 时： 使用 9LXHY-70 时： 6、雷电流超过 I2 的概率（P2） 使用 7LXHY-70 时： 使用 9LXHY-70 时： 7、建弧率（） 使用 7LXHY-70 时： 绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度 7使用 9LXHY-70 时： 绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度 8、跳闸率（n） 使用 7LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 n=1.96。 使用 9LXHY-70 时： 若 Rsu=5 时，则 n=0.98。 五、计算

8、结果比较 根据以上计算，同种塔型的不同绝缘水平和不同塔型的防雷保护计算结果详见表 1-2、表 1-3 及表 1-4。 表 1-2SZA32-24 塔不平衡绝缘方式计算结果比较表 注：差异 1 表示 9 片绝缘子与 7 片绝缘子比较的差异百分比；差异2 表示 10 片绝缘子与 7 片绝缘子比较的差异百分比；差异 3 表示 10 片绝缘子与 9 片绝缘子比较的差异百分比。 8表 1-3SZ22-24 塔不平衡绝缘方式计算结果比较表 表 1-4SZ22-24、SZA32-24 塔计算结果比较表 六、结论 从表 1-2 和表 1-3 可看出，110kV 双回路绝缘水平一回采用标准配置，另一回采用增加 2 片配置，高绝缘配置线路的雷击杆塔耐雷水平和雷绕击导线的耐雷水平均提高了 26%；雷电流超过 I1 和 I2 的概率分别下降了28%和 4%；建弧率和跳闸率分别下降 20%和 42%。 从表 1-2 中可知，10 片与 9 片绝缘子相比，虽耐雷水平有所提高，但幅度不高，考虑到绝缘子串对杆塔的电气间隙距离和工程投资方面因素。笔者认为对 110kV 双回线路的绝缘水平差异程度宜为 2 片标准绝缘子，对 220kV 双回线路可参照同样方法进行计算确定。