2高压输电线路架空绝缘配合计算详解

1、高压输电线路架空绝缘配合计算详解引言绝缘子片数配置一直是设计工作的重点内容。也是注册电气工程师考察的重点对象。对刚刚入行的设计人员难度较大，最近 有朋友询问过这个问题，便梳理一下知识点，在最后给大家提供一个算例作为探讨，该算例为2013年注册电气工程师案例题。架空输电线路的绝缘配合设计，应使线路在工频（运行）电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。架空输电线路的防污绝缘设计，应依照审定的污秽分区图划定的污秽等级，并结合线路附近的污秽和发展情况，综合考虑环境污秽变化因素，选择合适的绝缘子型式和片数，并适当留有裕度。绝缘子片数的确定可采用爬电比距法，也可采用污耐压法；因500kV及

2、以下通常采用爬电比距法进行计算，故本次以爬电比距法为主要讲解方法，污耐压法在以后在公众号中公布。规定及计算公式先明确爬电距离和统一爬电比距的定义，在污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则（GB/T 26218.1-2010） 规范中明确定义如下：爬电距离：在绝缘子正常施加运行电压的导电部件之间沿其表面的最短距离或最短距离之和。统一爬电比距（USCD）:绝缘子的爬电距离与绝缘子两端最高 运行电压有效值的比值，即统一爬电比距计算公式如下:就一飞电出生_走破于片觌黑里£豆腐子三耳生雷一系统运a最褰柜之用1臼爬电比距：绝缘子的爬电距离与绝缘子两端运行电压（标

3、称电压）的比值，即爬电比距计算公式如下：更缴予中数乂单片更臻于电电匿寄«电比走二运行电压:与番地玉）:计计算注：上面两个公式的单片绝缘子爬电距离均需考虑有效系数，单为了方便直观，式中未进行表达。系统运行最高电压在交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范（GB/T50064-2014）中明确如下：kV110220330=00系元景高电压 kt126252“卡、- !| Z7：| -：；T-卜:7,叩，：现场污秽等级与统一爬电比距的关系:当前各网省公司对绝缘配置的要求根据当地有不同的要求,比如成都地区是按照统一爬电比距50mm/kV进行配置。根据电力系统污区分布区结合110kV750k

4、V架空输电线路设计规范（GB50545-2010）给出的爬电比距法如下:式申；入聂承飞毛主震严叫;U表示系症嬴电压&V）;K5t承建般于握电图寓农炊事载；Lg表云宴大月盘子前1何？电巽奇（mm）.GB50545-2010根据电气距离（操作过电压和雷电过电压 ）确定悬垂串最少使用片数如下：球电压网11022033050030单片,装子的T叉gm）14614614；二P ij7A., -7ri it sJ一132SGB50545-2010根据杆塔高度进行修正：全高超过40米有地线的杆塔，高度每增加10米，应比上表增加相当于高度为146mm的绝缘子，全高超过 100米的杆塔，绝缘子片数应根据

5、运行经验 结合计算确定。GB50545-2010还规定高海拔地区（1000米以上）悬垂绝缘子串的片数，宜按下式计算：0.1215Trra绝缘配合计算一般过程:污区分布图电压等级爬电比距法杆塔高度修正海拔10"米及以 下绝缘子片数高海拔修正，确 I定最终配置片数I算例（2013年注电真题）某500kV架空输电线工程：导线采用 4X JL/G1A-630/45 ,子导线直径33.6mm,导线自重荷载为20.39N/m ,基本风速 33m/s ,计算覆冰10mm（提示，最高运行电压是额定电压的1.1 倍）1 .根据以下假定：计算确定若由XWP-300绝缘子组成悬垂单串,其片数应为多少？1.

6、1 所经地区海拔 500m,等值盐密为 0.1mg/cm3,按“高压架空线路污区分级标准”和运行经验确定污秽等级为C级，运行最高相电压设计爬电比距按 4.0cm/kV 考虑；1.2 XWP-300绝缘子（公称爬电距离为550mm结构高度为195mm）,在等值盐密为 0.1mg/ cm 3,测得的爬电距离有效系数为0.90。解：根据GB50545>20却有口三工/25,66片）向上取整26片$弧/ 。耿ESOGB50544S2010 7瓶懒：操作过电压及雷电过糖要求的最媚彝舒串片则5祢V而百为：箭高度g片数25片6海拔100。米及以下,25 X- 19.87,向上取整20片,第构高度曾5哂

7、如果铁塘金高超过4。总进行高度修正。蚪翻说无法进行修正。M如海拔500米没有超过1Q0Q米进希嬲修L粉阚若跖力卜1A ,I r J J j_J r " T'h 户 *1 ij f "I 蒯最终疆2氏将2 .若线路所经地区海拔为3000m,污秽等级为 C级，最高运行相电压设计爬电比距为4.0cm/kV考虑。XSP-300绝缘子（公称爬电距离为635mm结构高度为 195mm）,测得爬电距离有效系数为0.9 ,特征指数为0.31 , XSP-300绝缘子组成悬垂单用，其片数应为多少？解：根据GBSQ6452gU有n >/二 :三22.23片，向上取整23片。/分

8、工 O-S'XGSa'渭揍1口。口米及以下 , 25 x 7 = 19.87 >向上取整20片，结掏曷度1S5：ri"i* 19520<23,采用23片迸行高海拔修正。GB50?45-2010关于高海拉修正公式：n _ e0,1215lOOQ)/1OOO = 33 乂 0215X01X(3000-1000)/1000 部 24 甘0 片, 向上取整芯片#-输电线路设计计:所以最终配置25片。3 .海拔500m的D级污秽区，最高运行相电压盘形绝缘子(假定爬电距离有效系数为0.90 ),设计爬电比距按不小于5.0cm/kV 考虑，复 合绝缘子所要求的最小爬电距

9、离应为多少?髀：根据GB5fl5453U。有耳据0505420107.0.7叔定:在轻、电弧合组络子的It电距寓不B小干fit鳖维绛?)在重再区其鹿电跑I不应小于叁量纳康子最1要求值得M4且不应小于UEftVf3£c = - x Lj, = 1323OM mir.4l. 13230.&4，工二 1配46 miu/kVU 500翡布<胡，28nim/fcV8 8：2X50(=14000 mm/困你蹈分丁“计口l. £il! 1一"»1 ¥*0 产 r 1航熄黜腑I小l«JW跌为 KOOcm *4 .某基塔全高 100m,位

10、于海拔 500m,污秽等级为 C级。最高运行相电压下爬电比距按4.0cm/kV考虑，悬垂单用的绝缘子型号为XWP-210绝缘子(公称爬电距离为550mm结构高度为 170mm ，爬电距离有效系数为0.90 ,则绝缘子应为多少片?解：根据 GB50545-2C10 有* 4K5MIrt 40Xn > ?之25,66片向上取整26片，二一口司月乂二4口该数值与结构高度无美，只与爬电距离有美。GB505445-2010 7.0.2规定：操作过电压及雷电过电压要求的最少悬垂绝缘子串片数对 SOGkV而言为：结构高度155,.片数25片。海拔1Q 口。米及以下/ 25 X= 22.9 向上取整23片j消构图度UQurimo 17Q如果铁塔全高超过40米，进行高度修正小”口虱x兰 & H 65片,给构高度15 5 nrrnn ” io iis弋5,15片，给构高度”0mm, io i71j5£S+2S = 30.65片，结构高度上S5mm 口海拔1口。0米瓦以下，30,65 x -3-27.5 ；向上聃整2H片，造构品度170mrn «IzO22.79+5,15=27.94 ,向上取整23片，岩构高