DL/T 436-2021 高压直流架空送电线路技术导则.pdf

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DL/T 436-2021 高压直流架空送电线路技术导则.pdf

针对土800kV绝缘子,验算荷载安全系数取1.8。

直流线路盘形悬式绝缘子的技术性能应符合GB/T19443的要求。典型盘形悬式绝缘子的主要尺 性见附录E。 直流线路棒形悬式复合绝缘子的技术性能应符合DL/T1000.4的要求。

GB/T 21202-2007 数字式多功能黑白静电复印(打印)设备6.2.1外绝缘设计要求

直流线路的外绝缘,应能保证线路在额定工作电压、操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全 可靠地运行。

6.2.2绝缘水平设计要求

直流线路的绝缘水平,应先按污移条件下的最高运行电压选择绝缘子片数(或串长),然后再按操 作过电压和耐雷水平进行校核确定。覆冰严重地区还应满足覆冰闪终耐受要求。

6.2.3直流线路防污设计要求

耐压特性,参考最新审定的污区分布图 和直交流积污比,并考虑污移的发展, 子类型和片数,选择程序见表7。对 无可靠污耐压特性参数的绝缘子, 法选择合适的绝缘子类型和片数。

当冬季地面平均风速小于1.5m/s时

k=77.8(vd)1.0

k一一直流盘形绝缘子对交流盘形绝缘子的直交流等值盐密比; d一—累积概率为50%的污移微粒的粒径,μm; v一冬季地面平均风速,m/s。 当积污期平均风速处于临界风速时,按公式(3)和公式(4)分别计算取值,出现较大差别时, 可根据已有类似环境的直流运行经验进行合理选择。 6.2.3.4除自然植被良好、人迹罕至的山区,直流线路经过的区域一般不宜视为很轻污移地区。 6.2.3.5空气污染地区中等或重污区应根据运行经验和可能脏污的程度增加盘形绝缘子串的片数或使用 复合绝缘子。如没有直流污移度数据或者无运行经验,可根据交流线路绝缘子表面污移度(等值盐密 和灰密),按表7所列程序选择直流绝缘子串的片数或使用复合绝缘子。通用盘形绝缘子片数计算应满 足附录F的要求。不同电压等级直流线路绝缘配置示例见附录G。 6.2.3.6通常相同污移条件下耐张串绝缘子片数不应少于悬垂串的80%~90%,双串或多串并联的耐张 串绝缘子片数不应少于悬垂单串片数。对于土800kV线路,串间距不宜小于600mm。 6.2.3.7直流线路复合绝缘子的选择可参考盘形绝缘子污耐受法进行。选择程序为:根据直流年度污移 度的预测和直流绝缘子弱憎水性下人工污移试验结果,获得长串绝缘子的50%直流污闪电压,经有效 盐密的修正、灰密与等值盐密比值的修正、污不均匀分布修正,给出长串绝缘子的直流污耐受电压 (50%直流污闪电压减去3倍的标准偏差)。在此基础上计算复合绝缘子的串长;复合绝缘子两端应加 均压环,且有效绝缘长度应满足雷电过电压的要求。 6.2.3.8易冰闪线路,除了根据污移资料及运行经验选择相应的绝缘子片数外,还应采用插花串、V形 串等防覆冰措施,并按绝缘子串覆冰后工作电压和操作过电压的耐压强度进行校核。 6.2.3.9随着海拔增加,应适当增加片数。在海拔为1000m~6000m的地区,绝缘子串的片数,如无 运行经验时,可按公式(5)确定

式中: Uo—常压po下污闪电压kV H一海拔,km U——海拔为H时污闪电压,kV; KH污闪电压海拔修正系数,通过试验获得。

6.3导线对杆塔的空气间隙

6.3.1绝缘子串风偏后,导线对杆塔空气间隙的直流50%放电电压应符合公式(6)的要求

6.3.1绝缘子串风偏后,导线对杆塔空气间隙的直流50%放电电压应符合公式(6)的要求

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3.7海拨2000m及以下地区,土660kV直流线路带电部分与杆塔构件的空气间隙,在相应气象(风速 件下,不应小于表10所列数值(过电压倍数为1.7)。

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海拔2000m及以下地区,土800kV直流线路带电部分与杆塔构件的空气间隙,需要根据相关工 噪作过电压倍数(1.6或1.7)选择。在相应气象(风速)条件下,不应小于表11所列数值

土800kV不同海拔地区直流杆塔的最小间隙距

6.3.9带电作业时,带电部分对杆塔部分的校验间隙应归算至气温15℃、风速小于10m/s的气象条件下。 考虑0.5m的人体活动范围后,如带电作业要求的间隙大于带电部分和杆塔之间的间隙值,应选择其他 带电作业方法或采取安全可靠的保护措施。

6.4.1直流线路的防雷设计,应结合当地已有的运行经验、地区雷电活动强度、地形地貌及土壤电阻 率等因素,通过计算分析和技术经济比较,采用合理的差异化防雷保护措施。 6.4.2直流线路应全线架设双地线。双地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。地线与 杆塔可不绝缘,但当直流线路离开接地极的距离小于10km且在接地极附近时,地线与杆塔应绝缘。 6.4.3直流线路雷击风险水平以雷击跳闸率作为控制指标。各电压等级单回线路、地闪密度折算至 2.78次/(km²·a)下的雷击跳闸率控制值:土400kV和土500kV为0.15次/(100km·a);±660kV 和±800kV为0.10次/(100km·a)。 6.4.4雷击高风险杆塔,地线保护角宜减小,以满足6.4.3的要求。土400kV地线对导线的保护角不宜 大于5;土500kV单回线路地线对导线的保护角不宜大于5°,双回线路地线对导线的保护角不宜大于 0°;土660kV地线对导线的保护角不宜大于0°;土800kV地线对导线宜采用负保护角,在山区不宜大 于一10°。可根据工程实际条件进一步减小地线保护角。

6.5.1直流线路每基杆塔应可靠接地,

6.5.1直流线路每基杆塔应可靠接地,接地体材料宜采用不小于10的镀锌圆钢。 6.5.2直流线路每基杆塔不连地线的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过表12所列数值。

直流线路杆塔的工频接

降低到302时,可采用6根~8根总长不超过500m的放射形 接地体,或采用连续伸长接地体,接地电阻不受限制。

DL/T 4362021

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表14无线电干扰控制值

9.1直流线路的可听噪声主要来源于正极性导线,与交流线路不同,降雨时直流线路可听噪声比晴天 有所降低。 9.2可听噪声应使用专用仪表一一声级计测量,仪表性能应符合DL/T501的规定。 9.3在测量输电线路可听噪声时,应采用A计权网络。传声器应安装在垂直于输电线路的档距中央平 面内,离地面1.5m高,并朝向正极性导线。 9.4在海拔1000m及以下地区,距直流线路正极性导线对地投影外20m处,由电晕产生的可听噪声 (Lso)不应超过45dB(A);在海拔1000m以上且线路经过人烟稀少地区时,由电晕产生的可听噪声 (Lso)不应超过50 dB(A)。

10直流线路对电信线路的影响及防护

10.1危险影响及防护

10.1.1当直流线路发生接地短路故障时,其短路初始的最大短路电流通过感性耦合在电信线路上产生 的纵电动势(峰值)可按附录I中公式(I.1)计算。 10.1.2当直流线路发生接地短路故障时,在架空明线电信线路上感应产生的纵电动势或对地电压不应 超过3000V(峰值)。 0.1.3在直流线路发生接地短路故障状态下,当电信电缆线路芯线两端接有隔离变压器或防雷保安器 时,电信电缆芯线上的磁感应电压(包括磁感应纵电动势和磁感应对地电压)允许值应满足公式 10)和公式(11)的要求:

m≤0.85UD ≤0.85U

Usm一一直流线路故障时,电缆芯线的磁感应电压(峰值),V; UDt一电缆芯线与接地护套间的直流试验电压,V; UAtm一一电缆芯线与接地护套间的交流试验电压(峰值),V。 10.1.4当直流线路发生接地短路故障时,因地电流引起的邻近地下电信电缆芯线和大地间的电位差 (峰值),以及电信局(站)接地装置上的电位升(峰值)的允许值应符合10.1.3的规定。 10.1.5直流线路发生接地短路故障,对地下电信电缆线路同时产生磁感应和地电流两种影响时,合成 后的数值(峰值)应符合10.1.3的规定。 10.1.6对于有金属构件而无金属线对的光缆电信线路,当直流线路发生接地短路故障时,应符合下列规定: a)由磁感应在光缆金属构件上产生的纵电动势(峰值)或由地电流产生的地电位升(峰值)应不 大于光缆绝缘外护层介质强度的85%; b)当同时产生磁感应和地电流两种影响时,合成后的数值(峰值)应符合10.1.6a)的规定。 10.1.7为避免直流线路对电信线路的危险影响,可采取下列防护措施: a)增大直流线路与电信线路的接近距离和交叉角度:

在直流线路或电信线路上设置良导体屏蔽地线 在电信线路上装设放电管。

10.2干扰影响及防护

11.1.1交流腐蚀限值

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当管道上的交流干扰电压不高于4V时,可不采取交流干扰防护措施。 当管道上的交流干扰电压高于4V时,应采用交流电流密度进行评估。当交流电流密度高于 100A/m²时判定为“强”,需采取交流干扰防护措施;当交流电流密度不低于30A/m²且不高 于100A/m²时判定为“中”,宜采取交流干扰防护措施;当交流电流密度低于30A/m²时判定 为“弱”时,可不采取交流干扰防护措施。

11.1.2接触电势限值

接触电势应符合如下规定: a)直流输电线路正常运行方式下,极导线谐波电流在管道任意位置处产生的接触电势有 超过60V。

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b)直流输电线路发生极导线接地短路故障时,管道辅助设施(如测试桩等)处的接触电势峰值 应超过3000V。

输电线路在各种工况下对油气管道设施及其接触人员的影响应基于11.1的限值要求进行评估,并 符合以下规定: a)在确定干扰防护措施前,应结合实际工程情况进行合理评估。当评估结果超过限值时,在评估 结论的基础上通过协商进行防护措施的优化设计。 b)在同一条或同一系统的管道中,根据实际情况可采用一种或多种防护措施,各种措施间应进行 技术经济比较,选择安全可靠、经济有效的防护措施。 c)对于已有阴极保护的管道,采用防护措施时应考虑对原有阻极保护系绕的不利影响

直流输电线路对理地油气管道的防护可采取下列措施: a)在管道邻近架空输电线路杆塔接地体的局部位置处,可沿管道平行敷设一根或多根浅埋接地线 作屏蔽体,减轻在电力故障或雷电情况下,强电冲击对管道防腐层或金属本体的影响。屏蔽线 宜通过固态去耦合器与受影响的管道连接且连接点不少于两处。 b)在进行管道持续干扰防护措施的设计时,应根据调查与测试结合的分析,结合对阴极保护效果 的影响等因素,在管道上选定适用的接地方式。常用的接地方式包括直接接地、负电位接地极 和固态去耦合器接地。 c)在存在直流杂散电流影响的管段进行持续交流干扰防护时,宜采用去耦隔直装置。去耦隔直装 置的直流反向启动电压必须高于管道可能出现的对地负向直流电压。 d)在管道邻近架空输电线路的区域,适当减小逐塔接地地线的电阻、减小该区域外不少于5基邻 近杆塔的接地电阻,或将接地装置向远离管道的方向敷设,以降低输电线路发生单极接地故障 或遭受雷击时对油气管道的电磁影响。 e)在操作人员与管道辅助设施(包括阀门、阴极保护检测装置等)接触区域内可能存在危险的接 触电压和跨步电压时,可采用接地垫,避免接触电压和跨步电压对操作人员的危害。 可通过绝缘地面或绝缘垫降低输电线路发生单极接地故障或遭受雷击时在油气管道产生的接触 电动势。绝缘地面可仅在测试桩开门一侧敷设,厚度按10cm考虑,敷设面积根据现场情况确 定。使用绝缘地面或绝缘垫需确保使用环境的于爆,避免因水分或潮湿造成绝终性能下降

11.2.3防护效果评价

可通过仿真计算对防护效果进行评价。在条件允许时,宜开展现场实测对防护效果进行验证。在 测取干扰防护措施实施前、后参数时,应统一测量点、测定时间段、读数时间间隔、测量方法和仪表 设备。交流腐蚀影响的防护效果应达到GB/T50698的相关规定,其他影响的防护效果应使该影响降至 11.1.2规定的限值以下。若油气管道的电磁影响不满足限值要求,应适当增大防护距离、交叉角度或采 取必要的防护措施,并重新进行评估。

12对地距离及交叉跨越

12.1导线与地面、建筑物、树木、铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路的距离应符 要求: a)垂直距离应根据导线运行温度40℃或覆冰无风情况求得的最大弧垂计算

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b)风偏净空距离应根据最大风情况或覆冰情况求得的最大风偏进行校验。 c)大跨越的导线弧垂应按导线实际能够达到的最高温度计算。 d)输电线路与铁路、高速公路及一级公路交叉时,如交叉档距超过200m,最大弧垂应按导线允 许温度计算,导线的允许温度可取十70℃。 e)重覆冰区的线路应计算导线不均匀覆冰和验算覆冰工况下的弧垂增大值。 12.2导线与地面的最小距离,以及与山坡、峭壁、岩石之间的最小净空距离应符合设计规范规定。在 最大计算弧垂情况下,导线与地面的最小距离规定见附录J。 12.3当导线邻近民房时,在湿导线情况下,民房所在地面的未畸变合成电场不得超过15kV/m。 12.4直流线路不应跨越经常有人居住的建筑物以及屋顶为燃烧材料危及线路安全的建筑物。对不长期 住人的耐火屋顶建筑物,如必须跨越,应与有关方面协商同意。 12.5线路经过经济作物和集中林区时,宜采用加高杆塔跨越林木不砍通道的方案,并应符合设计规范 规定。 12.6直流线路与一级和二级弱电线路的交叉角应分别不小于45°和30°,与三级弱电线路的交叉角可 不受限制。 12.7直流线路与甲类火灾危险性的生产厂房、甲类物品库房、易燃易爆材料堆场以及可燃或易燃易爆 液(气)体储罐的防火距离不应小于杆塔全高加3m,还应符合其他的相关要求。 12.8直流线路与铁路、道路、河流、管道、索道及各种架空线路交叉或接近,应符合设计规范规定。 12.9当直流线路跨越铁路、高速公路、一级公路、电车道、一二级通航河流、110kV及以上电力 线、特殊管道、索道时,导、地线不得接头。 12.10当直流线路跨越220kV及以上线路、铁路、高速公路、一级公路、一二级通航河流及特殊管道 时,悬垂绝缘子串宜采用双挂点、双联绝缘子串。

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附录A (规范性) 典型气象区

附录B (规范性) 导线电量损耗计算

/2rb3(1+[s /(2H))2 1+3/2 b /1+[s /(2H)]

三分裂导线(正三角形布置)分裂系数K,计算如下:

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式中: H 极导线对地平均高度,cm b——导线分裂间距,cm; 一子导线半径,cm。 上述参数示意图如图B.1所示。

rb2 (1+[s / (2H)P)2 ...(B.7) 1+2/3 In Vi+s/(2H))

rb1+[s/(2H)) 1+2" h /1+s/(2H)

图B.1正负极性导线布置示意图

B.2瑞典学者Anneberg(安耐堡)给出了基于试验线段测试数据的电晕损耗经验公式。 双极线路电晕损耗估算公式为:

测试数据的电军损耗 双极线路电晕损耗估算公式为:

式中: P 线路电晕损耗,kW/km; U 导线对地运行电压,kV; H 极导线对地高度,m; S 正、负极导线之间距离,m; k 导线表面系数,取0.15~0.35,分别对应光滑导线一粗糙导线; n 子导线分裂数; r 子导线半径,cm; g 运行电压下导线表面的最大电场强度,kV/cm; 0 导线表面起晕电位梯度,kV/cm; 相对空气密度。 公式(B.9)适用范围:电压不超过土750kV,导线最大表面场强小于26kV/cm。高海拔地区 (1000m以上)的线路电晕损耗应按实测数据进行修正。

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附录C (规范性) 导线表面最大电位梯度计算

式中: deq分裂导线的等效直径; n 导线分裂数; d子导线直径,cm; 一通过n根子导线中心的圆周直径,cm。 C.2用麦克斯韦电位系数法决定每极导线的等效电荷Q,见公式(C.2):

gmax—导线表面最大电位梯度,kV/cm。 C.5对于双极直流线路,可以用每千伏梯度的梯度因子G'来近似计算导线表面电位梯度。计算

式中: U 导线电压,kV G 导线表面电位梯度,kV/cm; G' 每千伏梯度的梯度因子,kV/(cm·kV):

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导线分裂数; 一子导线半径,cm; R—通过n根子导线中心的圆周半径,cm; H—导线的平均高度(导线对地最小高度加1/3弧垂),cm; 一正、负极导线之间的距离,cm。

附录E (资料性) 典型盘形悬式绝缘子的主要尺寸与特性

附录E (资料性) 典型盘形悬式绝缘子的主要尺寸与特性

表E.1典型盘形悬式绝缘子的主要尺寸与特性

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型号按照JB/T9683一2012给出的规则编制:UD一直流盘形悬式瓷绝缘子,UDG一直流盘形悬式玻璃绝缘 子:UD或UDG后面的数字一规定机电(械)破坏负荷,kN;B一球头球窝连接(如果是槽形连接,将B改 写为C);结构高度/公称爬电距离,单位均为mm;爬电距离后面的字母一伞形,其中H代表钟罩形伞,D 代表双伞形伞,T代表三伞形伞;XR一连接标记XR型锁紧销。 在实际生产中,规定机电(械)破坏负荷分别为400kN和420kN或530kN和550kN且其他参数相同的产品 是同一产品,不同之处在于:前者属相关国家标准中给出的标准机械强度等级,机电(械)负荷试验时按 400kN或530kN考核;后者在我国实际使用较多,机电(械)负荷试验时按420kN或550kN考核。

型号按照JB/T9683一2012给出的规则编制:UD一直流盘形悬式瓷绝缘子,UDG一直流盘形悬式玻璃: 子;UD或UDG后面的数字一规定机电(械)破坏负荷,kN;B一球头球窝连接(如果是槽形连接,将耳 写为C);结构高度/公称爬电距离,单位均为mm;爬电距离后面的字母一伞形,其中H代表钟罩形伞 代表双伞形伞,T代表三伞形伞:XR一 一连接标记×R型锁紧销。 是同一产品,不同之处在于:前者属相关国家标准中给出的标准机械强度等级,机电(械)负荷试验 400kN或530kN考核;后者在我国实际使用较多,机电(械)负荷试验时按420kN或550kN考核。

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图E.1典型盘形悬式绝缘子的主要尺寸与特性图

F.1对 SesDD.ds的修正

F.1.3可溶盐化学成分修正

F.2 对 Uso的修正

F.2.2上下表面积污比修正

SESDD,deT 一上表面等值盐密,mg/cm; SeSDD,deB 一下表面等值盐密,mg/cm; 直流参照绝缘子上下表面积污比见表F.1

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表F.1直流参照绝缘子上下表面积污比

海拨修正系数K按公式(F.5)计算:

式中: 污闪电压随海拔的下降系数,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—海拔,H>1km,km。 公式(F.5)中,k的物理意义为海拔每升高1000m时Uso下降的百分比。k取值与绝缘子伞形、 、材质、SsDD等参数相关,通常由采用升降法的人工污移试验获得。

一U5o标准偏差,一般取7%; 81——由线路设计闪络概率P确定单个绝缘子最大耐受电压的修正系数; g,—n联或n柱并联绝缘子串最大耐受电压的修正系数。 根据公式(F.7)和公式(F.8)计算出α(g)和g),并由正态分布表查出g和g,

式中: PI——单个绝缘子串的闪络概率; 多联或多柱绝缘子联数。

F.3对片数或长度的调整

E.3.1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: a)V形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。

GB/T 30359-2013 蜂花粉E.3.2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,当缺

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少系数KQSY XQ128-2010 ControlWave MICRO系列RTU系统运行维护规程,时,雨水较多地区可按不经 确定的直流参照绝缘子绝缘长度的80%考虑;干旱 地区可按不经K.修正确定的直流 缘长度考惠

F.4使用复合绝缘的配置原则

中重污区的外绝缘配置宜采用复合绝缘。 当配置不满足污区等级要求时,可使用RTV涂料,提高绝缘子的防污闪性能

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