高海拔750KV线路，1100KV线路防污闪工程如何做

世界上第l条735 kV 输电线路由加拿大于1965年建成。经过近40年的发展，目前已有加拿大、美国、南非等十几个国家建成了750 kV 电压等级的输变电工程，线路总长超过27000km。我国第l条750kV 线路建设在了西北地区，该地区甘肃、青海等地区的海拔高度较高，在该地区建设的750kV线路的某些地段处于海拔2000-3000m 地区。现在中国又建设了一条世界上最高电压等级的线路，1100KV，输电线路外绝缘设备的外绝缘水平主要取决于运行电压下污耐受水平。国外虽然在750kV输变电工程的设备制造及系统运行方面积累有不少成功的经验，但它们的750 kV 电压等级的输变电工程一般在海拔1000m 以下， 海拔相对较高的南非阿尔法(ALPHA)变电站的海拔高度也仅为1500m，且使用的是GIS设备。而对于海拔在2000m以上的750kV设备的外绝缘及染污放电问题，国外尚无成熟经验和可借鉴的技术资料。外绝缘的染污放电问题对电力系统的设计和运行非常重要，其同时对外绝缘水平的选择也有着重要影响，因此有必要针对该问题进行深入研究，

提高我国高海拔地区750kV及以上输电线路运行的安全。在分析高海拔低气压地区对外绝缘设备的防污闪设计要求的基础上，通过人工污秽试验对比了2种电瓷绝缘子和复合绝缘子的污闪电压， 以及电瓷支撑绝缘子表面有、无砌rV涂料时的污闪电压，验证了复合绝缘子和RTV 涂料技术在高海拔低气压地区的防污闪效果。同时结合750kV输电线路所在地区可能出现的低气压、低温、高湿度等气象条件，对比

分析了这 因素对复合绝缘子和RTV涂料2种硅橡胶试片表面憎水性和憎水迁移性的影响。最后讨论了提高750kV变电设备防雨闪能力的措施。

1 高海拔地区防污闪问题

大气参数会影响空气间隙的放电电压。海拔每升高1000m 空气相对密度约减小8％ ，空气放电电压大致正比于P。但污染放电是沿着绝缘表面局部电弧发展的过程即热游离过程，不同于由电子崩碰撞电离造成的放电过程。对高海拔低气压条件下的污闪研究表明：随着海拔升高或气压降低，绝缘子的污闪电压也降低，且降幅较大。虽然通过试验研究发现：三层伞式电瓷绝缘子的耐污闪性能很好，双层伞式电瓷绝缘子的耐污闪性能也较好，且随海拔升高污闪电压的降幅较小，但

是考虑到绝缘子的串长问题，在高海拔地区，根据绝缘子在运行电压下的污耐受能力， 选择每串绝缘子的片数m为：为系统最高运行电压；A为绝缘子的爬电比距；L。为每片悬式绝缘子的几何爬电距离；k 为

绝缘子爬电距离的有效系数；Po为常压；P为低气压；凡为下降指数，反映气压影响污闪电压的程度。由此可知， 高海拔低气压条件下绝缘子的串长主要取决于下降指数 ，其和绝缘子的种类、结构尺寸、污秽程度以及电压种类等因素有关。故高海拔地区设备的绝缘水平将由海拔高度和污区湿污特征两个因素共同决定， 且海拔越高其绝缘水平也要越高。

清华大学高电压实验室对大吨位悬式绝缘子在高海拔、低气压条件下的污闪试验研究表明：海拔3000m 处II、III、IV 级污区 所需210 kN 悬式电瓷绝缘子的片数为59片、75片、97片，串长分别为10 m 、12．8 m 和16．5 m。显然，以此为参数设计杆塔的尺寸将会很大，工程造价也将会很高。如果再在此基础上通过调爬等方法增强电瓷或玻璃绝缘子防污性能，不仅在技术方面是落后的，而且在经济方面也是花费巨大的。

2 应用硅橡胶材料是高海拔地区外绝缘设备防污闪的有效措施为研究硅橡胶材料外绝缘设备在高海拔低气压地区的防污效果，依据国家标准GB，1r4585．2 E ，以NaC1和硅藻土分别模拟导电物质和惰性物质，在低气压罐内(气压叮在10l～50 kPa调节)进行人工污秽污闪试验。考虑到我国西北地区风沙大的特点，硅藻土密度取2 mg／cm ，盐密取0．05 mg／cm 和0．2mg，cm ，分别代表一般污秽和严重污秽2种情况。2．1 复合绝缘子在高海拔低气压下的防污闪能力由于试验设备宅问限制，以短串绝缘子试品为试验对象，如图1所示，分析复合绝缘子在高海拔低气压下的防污闪能力。

35kV复合绝缘子试品实物及结构简图作为对比， 同时选取图2、3所示的2种电瓷绝缘子进行污闪试验对比，试验结果如图4所示。试验结果表明： 复合绝缘子沿单位泄漏距离的污闪电压明显高于另外2种电瓷绝缘子。例如在盐复合绝缘子沿单位泄漏距离的污闪电压比双层伞式电瓷绝缘子和3层伞电瓷绝缘试品实物及结构简图子分别高出71％和62％。这里应强调的是，试验结果是在试品表面染污后直接闪络试验， 此时复合绝缘于表面的污层尚未获得憎水性， 此状态与复合绝

缘子在自然环境中最危险的运行状态相似。从试验结果还可以看出，随海拔升高，复合绝缘子的污闪电压亦有所降低，这点与电瓷绝缘子相似，不同的是下降幅度相对较小。大量运行经验证实： 以硅橡胶材料为伞裙护套的复合绝缘子有较优异的耐污闪能力 ]。因此，在较