GB∕T 26218.4-2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第4部分:直流系统用绝缘子

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标准编号:GB∕T 26218.4-2019
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标准类别:电力标准
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GB∕T 26218.4-2019标准规范下载简介:

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GB∕T 26218.4-2019 污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第4部分:直流系统用绝缘子

换流站直流场的现场污移 照复合绝缘子的等值盐密和灰 密来确定。当二者相互矛盾时,以直济 测量值为准

表1给出了各级污区与相应典型环境污湿特征的描述。当新建工程所在地区没有运行线路和换流 站时,可根据表1中示例E1到示例E5描述的污湿特征预测现场污移度

QBSK 0002S-2011 玛咖片典型环境污湿特征与相应直流现场污秽度评估示

6.4.1绝缘子表面污移物颗粒度

绝缘子表面污移物颗粒度与污染源类型有关, 绝缘子表面污移物累积概率50%粒径以现场测量数据为准,粒径测试方法按照GB/T19077 2016。若无实测数据,可参照表2。

表2典型污染源类型与污秽物颗粒度关系示例

6.4.2积污期平均风速

GB/T 26218.42019

6.4.3直交流积污比

宜交流积污比K,按式(1)~式(3)修正。 积污期平均风速小于1.5m/s时,直流支柱和直流悬式绝缘子按式(1)计算:

式(1)~式(3)中: d一一累积概率50%的污移物粒径,单位为微米(μm); 积污期平均风速,单位为米每秒(m/s)。 当积污期平均风速为1.5m/s左右时,按式(1)~式(3)分别计算取值不一致时,工程应用中可取较 大值,或根据已有类似环境的直流运行经验进行合理选择。 累积概率50%的污移物粒径超出8μm~27um范围时,K,的计算方法正在研究中。 直交流积污比主要取决于相同运行环境下某一区域绝缘子表面污移物颗粒度的大小和积污期现场 的平均风速,一般为1.2~2.8。通常可直接用直交流等值盐密比来描述

6.5 交、直流现场污移度关系

相同运行环境下某一区域的绝缘子,直流电压下参照绝缘子现场污移度与所测的现场污 方法见式(4)和式(5):

ESDDNO 不带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度,单位为毫克每平方厘米(mg/cm²); ESDDAc一 带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度,单位为毫克每平方厘米(mg/cm); K1 交流参照盘形绝缘子带电积污系数,取值见GB/T26218.1一2010; K 直交流积污比

或(和或(中 ESDDNO 不带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度,单位为毫克每平方厘米(mg/cm²); ESDDAc 带电的交流参照盘形绝缘子现场等值附盐密度,单位为毫克每平方厘米(mg/cm) K, 交流参照盘形绝缘子带电积污系数,取值见GB/T26218.1一2010; K 直交流积污比

社、空心绝缘子,外绝缘配置采用污耐压 步骤如下: ·确定SPSdc。 确定SDD。 根据图1所示的方法,获得ESDDdc; 伞形修正; 串型修正; 一 直径修正(针对支柱、空心绝缘子); 可溶盐化学成分修正; 按式(6)计算SDD:

步骤如下: 确定SPSac。 确定SDD。 根据图1所示的方法,获得ESDDe; 伞形修正; 串型修正; 直径修正(针对支柱、空心绝缘子); 可溶盐化学成分修正; 按式(6)计算SDD:

N : Um U. Um h U. 10

式(9)和式(10)中: 盘形悬式绝缘子片数,单位为片; 一一支柱绝缘子、空心绝缘子或棒形悬式绝缘子绝缘距离,单位为米(m); U.一系统最高运行电压,单位为千伏(kV)。 ·对片数或绝缘距离的调整: 根据串型进行调整; 根据伞形进行调整; 根据HTM的配置原则调整。 ·湿操作冲击耐受电压校核

GB/T 26218.42019

7.2对 ESDD的修正

对于外伞形盘形悬式绝缘子及交替伞形支柱和空心绝缘子绝缘子,伞形对ESDD的修正系数K 在雨水较多地区取2/3,在干旱少雨地区取1。对于其他伞形绝缘子修正系数K,可取1或不考虑 修正。

于V型串(含八字形串)和耐张串绝缘子,串型对ESDD的修正系数K,在雨水较多地区取0.75, 在于皇少雨地区取0.9。对于其他串型绝缘子,修正系数K,取1

式(11)和式(12)中:

式(11)和式(12)中: 一支柱绝缘子或空心绝缘子的平均直径,单位为毫米(mm),其计算方法见GB/T

7.2.4可溶盐化学成分修正

7.2.4.1化学分析法

7.2.4.2局部表面电导率测量法

7.3对 Usn 的修正

密为1.0mg/cm²时,K取值为1,其他灰密值修正按式(15): KN = 0.98(NSDD) 式(15)中的n按式(16)计算:

式(15)中的n按式(16)计算:

7.3.2上下表面积污比修正

上下表面积污比修正系数KcuR按式(17)进行:

式中: T——上表面ESDDde,单位为毫克每平方厘米(mg/cm); B 一一下表面ESDDde,单位为毫克每平方厘米(mg/cm); 当ESDD.≤0.1mg/cm²时,m取值为0.2;当ESDDd>0.1mg/cm²时,m取值为0.3。 直流参照绝缘子上下表面积污比T/B的示例如表3所示

表3直流参照绝缘子上下表面积污比T/B示例

对于瓷支柱和空心绝缘子,直径对污耐压的修正系数Ka的计算方法见式(18)和式(19): Kz=0.265D0.2322,300mm

K=1.D≤300mm

对于有部分憎水性丧失风险的HTM,直径对污耐压的修正系数Kd与憎水性状态有关,通常计算 方法见式(20)和式(21):

对于无水性丧失风险的HTM,直径对污耐压的 大于 1 000 mm的修正系数正在研究D

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正系数K按式(22)进

式中: 一一污闪电压随海拨的下降系数,其物理意义为海拨每升高1000m,U50下降的百分比。k与 绝缘子伞形、伞径、材质、SDD等参数相关。通常由采用升降法的人工污移试验获得,一般 地,外伞形盘形悬式绝缘子及交替伞形支柱和空心绝缘子取0.039,钟罩形盘形悬式绝缘子 及非交替伞形支柱和空心绝缘子取0.059, H一海拔高度,单位为千米(km)。H 大于1

.3.5多联或多柱并联

多联或多柱并联绝缘子串应考虑联间距或柱间距的影响,必要时应予以修正。 联间距应不小于600mm,通常6联或6柱及以上并联时予以修正,修正系数K。按式(23)进行:

一一Us标准偏差,一般取7%; g1 由线路设计闪络概率确定单个绝缘子最大耐受电压的修正系数; 名n 一n联或n柱并联绝缘子串最大耐受电压的修正系数。 g1和g,根据式(24)和式(25)确定,并由正态分布表查出:

式(24)和式(25)中:

7.4对片数或长度的调整

7.4.1根据串型调整

对于同型号绝缘子,同一运行条件下,当缺少系数K,时,外绝缘配置应考虑以下因素: V型串的单串片数一般与悬垂单I串相同,对于重污移等级地区可根据积污情况适当减少 片数; b)B级及以上污移等级的地区耐张绝缘子串串长一般可按悬垂I串串长的80%~90%考虑

7.4.2根据伞形调整

一般情况下,采用50%直流人工污移耐受法直接选择绝缘距离。对于线路用外伞形绝缘子,当 数K时,雨水较多地区可按不经K。修正确定的直流参照绝缘子绝缘长度的80%考虑;干旱少 可按不经K,修正确定的直流参照绝缘子同等绝缘长度考虑。

7.4.3使用HTM的配置原则

中重污区的外绝缘配置宜采用HTM。 当配置不满足污区等级要求时,可使用RTV涂料,提高输变电设备的防污闪性能; 对于新建工程的户外站用设备,当制造商难以提供更大爬距的绝缘子时,可以采用复合支柱和复

空心绝缘子,也可将未满足污区等级爬距要求(不低于80%)的绝缘子涂覆RTV涂料

直流线路和换流站绝缘配置参见附录B

伞形参数对避免雨水桥接、防止局部伞间电弧短接、提高自洁性能、避免涡流导致局部污移加重、控 制局部电场非常重要。 直流电压下某些参数的影响比交流下更大,特别是爬电系数。 GB/T26218.2一2010和GB/T26218.3一2011基于大量现场经验和试验数据给出了交流绝缘子 的伞形参数推荐值,本部分根据我国直流工程实践进行了修改,见8.2~8.8。影响绝缘子外形参数选择 的因素很多,以下几点可用来选择合适的绝缘子伞形: ·通过调研,获得工程运行值或试验站经验值以确认伞形性能; 5ZIC ·找到另外一种可替代的伞形或绝缘子技术; ·通过合适的对比试验验证其性能(例如:列出和其他伞形的优点比较)。 注:8.2~8.8中的图仅作为确定形状参数的示意,不代表其是最优伞形

交替伞与非交替伞用从绝缘子主体到最大伞和最小伞的外缘所测得的伞伸出之差(p1 力2)来区分。 伞倾角在5°~35°范围时,单独的伞伸出不是一个重要参数。与交替伞不同,等径伞的年 伸出参数更为有用。然而,较大的伞伸出之差对垂直安装的绝缘子在冰、雪和大雨条件下运 行可能有利。 不适用于盘形悬式绝缘子或多伞针式绝缘子

GB/T26218.4—2019

对于空心绝缘子,切不可因盲目追求大爬距而牺牲伞间距

8.4伞间距与伞伸出之比

8.4伞间距与伞伸出之比

伞间距与伞伸出之比是具有相同直径的两个连续伞的 两个相同点间的垂直距离(伞间距)和最大伞伸出的比值 这个参数和8.5~8.7中的其他参数一样都涉及伞间距 间距对避免由于伞间电弧的桥接而短接爬电距离(尤其是 在大雨条件下)非常重要。 不适用于盘形悬式绝缘子或多伞针式绝缘子

℃是相邻两个直径相等伞之间的最小距离,通过从上伞 边缘最低点到下一个相同直径伞作垂线测得。 就绝缘子伞形评估而言,伞间最小距离是其中一个比较 重要的参数。因伞间距过小而导致的伞间电弧桥接能够抵 消任何通过增加爬电距离来改善性能的努力。 该参数不适用于盘形悬式绝缘子或针式绝缘子

8.6爬距与间隙距离之比

d是绝缘件上的两点之间或绝缘件上一点与金 属附件上另一点之间的空气直线距离, 1是上述被测两点间的爬电距离。 1/d取从绝缘子任意截面上得到的两者间的比 值中的最大值。 在出现干区或不均匀憎水性时,对于校核电弧 桥接爬电距离的风险,爬电距离与直线距离之比是 更侧重于检查局部伞形的参数。对于避免在深而 狭窄的局部范围上积污,这个参数也是重要的

GB/T26218.4—2019

爬电系数CF等于l/s,其中: l代表绝缘子单元的总爬电距离; s代表绝缘子单元的干弧距离。 对于盘形绝缘子CF系数根据5片或更多片绝缘子串确定。 CF是爬距密度的总体校核。如果符合8.4~8.6的要求,爬电系数的要求一般会自动满足。 直流绝缘子的CF值通常大于交流值。主要是因为一般情况下,直流下单位绝缘长度所需爬距更 大。因而应特别注意,过度增大CF可能没有效果,或会有副作用,甚至因局部电场集中而导致损坏 材料。

最后,需要对设计进行验证,验证方法一般有运行经验或实验室试验。 根据50%直流人工污移耐受法计算获得的线路绝缘子外绝缘配置不需要验证。 不采用本部分规定的50%直流人工污移耐受法进行外绝缘设计的,如爬电比距法和运行经验法, 需要开展验证校核。 换流站支柱绝缘子、空心绝缘子需要在给定的盐密和灰密下耐受住最高运行电压

依据制造商和用户达成的协议,开展相关的试验验证: 。对于瓷支柱或空心绝缘子,可以根据现有的标准(如GB/T22707一2008)试验,也可以模拟具 体环境试验。 ·对于HTM绝缘子,可参考现有的标准(如DL/T859一2015)进行直流条件下的弱增水性人工 污移试验, 需要注意的是,试验采用的污移度等级应由用户和制造商协议

A.1现场污移度监测点选择原则

现场污移度监测点选择店

现场污度监测点选择原则如下 a)直流线路每30km~50km选择一基杆塔作为测量点 b)直流换流站在出线门型架处双极各选择一个测量点; c)线路经过的局部污染源应设立监测点

A.2监测点用参照直流绝缘子试品参数

附录A (资料性附录) 直流线路和换流站现场污移度测试

直流标准型(钟罩型)参照绝缘子为深棱型,如图A.1所示,规定机械强度为210kN或 160kN,盘径320mm士10mm,结构高度170mm,爬电距离550mm±20mm。 监测点绝缘子串采用悬垂布置,一般用不小于5片绝缘子元件组成

A.1直流参照盘形悬式绝缘子元件及绝缘子盅

在部分监测点可同时采用复合绝缘子(一大一小伞结构),通常使用1支来测量直流现场污移 度,外形及其参数见图A.2

在部分监测点可同时采用复合绝缘子(一大一小伞结构),通常使用1支来测量直流现场污移 度,外形及其参数见图A.2。

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A.3试品悬挂位置及方式

DL/T 5157-2012 电力系统调度通信交换网设计技术规程图A.2复合绝缘子(一大一小伞)外形参数及尺寸

悬垂串单极悬挂方式如图A.3所示,包括高电位和地电位各1串(支),也可以双极同时悬挂: 高电位(如图A.3位置1):试品挂在绝缘子与导线联板上(导线下方)。试品安装及取样可在 直流线路停电时,或采用带电作业方式。 地电位(如图A.3位置2):试品直接悬挂在运行绝缘子悬挂点附近的位置(内侧或外侧),并应 避免发生碰撞。试品安装及取样与高电位试品同步

图A.3直流线路污移度测试试品悬挂位置图示

换流站现场污移度监测点可选择出线塔/终端塔,也可选择在换流站直流场内。直流场内,高目 品悬挂在直流出线门型塔导线的下方(如图A.4位置3所示),地电位试品悬挂在直流出线门型均 上,尽量接近运行绝缘子悬挂点(如图A.4位置4)

GB/T 26218.42019

如果有条件停电,可直接在实际带电运行的绝缘子上测量污移度,实际带电运行绝缘子上测得的现 场污移度可信度更高。一般情况下,监测点盘形瓷/玻璃绝缘子可在模拟挂点上获得,复合绝缘子宜从 带电运行的复合绝缘子上获得

取样位直如下 a)直流参照绝缘子 对于参照瓷/玻璃绝缘子串,两端各第一片元件除外,在其余所有元件上取样;对于参照复合绝 缘子,两端各第一组伞除外,在上、中、下部各选取1组伞取样。各片(组)的平均等值盐密和灰 密作为该串的等值盐密和灰密。 b) 运行盘形悬式/复合绝缘子 直流土400kV~土800kV线路瓷/玻璃绝缘子串或复合绝缘子,可在串中上、中、下各取2片 元件(组伞),共6片元件(组伞)取样,不在绝缘子串或绝缘子两端各第一片元件或各第一组伞 上取样。6片(组)的平均等值盐密和灰密作为该串的等值盐密和灰密。 c)运行支柱绝缘子/套管 直流士400kV~士800kV支柱、空心绝缘子,可在中上、中、下各取2组,共6组伞取样,不在 绝缘子两端各第一组伞上取样。6组伞的平均等值盐密和灰密作为该绝缘子的等值盐密和 灰密

绝缘子取样时间应在连续3年~5年积污期结束后进行

取样要求如下: a)绝缘子表面污移样品上下表面分开取样AQ 3051-2015报批稿 液氯钢瓶充装自动化控制系统技术要求 报批稿,所用水量按上下表面面积所占比例计算 b)上下表面的分界线如图 A.5所示。

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