基于±800kV特高压直流输电线路绝缘问题研究

基于±800kV特高压直流输电线路绝缘问题研究
发布时间：2022-03-29T08:29:10.423Z 来源：《当代电力文化》2021年第33期作者：李和[导读] 时代的快速发展背景下，人们对电力的需求量不断增多，特高压直流输电线路的架设范围更广泛，距离更远，
李和
中国南方电网超高压输电公司梧州局广西梧州 543000 摘要：时代的快速发展背景下，人们对电力的需求量不断增多，特高压直流输电线路的架设范围更广泛，距离更远，成为我国输电工程中的重要组成部分。

本文主要对±800kV特高压直流输电线路建设中的绝缘问题进行分析，并探究相应的解决措施。

关键词：±800kV特高压直流电；输电线路；绝缘问题；措施
±800kV特高压直流输电线路是我国电力工程发展中的重要内容和主流趋势，直接影响电力事业发展进程。

但是在±800kV特高压直流输电线路的架设中外绝缘线路问题是比较常见的安全隐患，因此在线路架设中必须要保证设计的合理性，保证特高压直流输电线路的绝缘效果，促进电力系统的稳定运行。

一、特高压直流输电绝缘的影响因素
（一）直流绝缘子
通过对直流绝缘子性能的分析可知，直流系统的过电压倍数比较小，相对于交流绝缘子来说抗议性能比较差，容易受到干扰，因此特殊气候环境对高压直流输电绝缘子的影响作用更明显。

针对特殊环境直流绝缘子的使用性能会有所降低，此外直流绝缘子与绝缘高度间的比值相对于交流绝缘子来说也存在较大的差距，风险防控方面的难度大。

直流绝缘子针对不同线路的绝缘环境表现特点不同，容易受到环境因素影响。

（二）环境污染
随着经济的快速发展我国生态环境不断恶化，空气环境的污染不断加重，而环境污染使直流绝缘子被污秽的空气侵染，导致绝缘子的绝缘能力降低，特别是±800kV特高压直流输电线路直流绝缘子的应用中性能受到严重影响。

直流绝缘子是特高压直流输电线路的重要载体，能够充分发挥绝缘作用，但是同时也容易受环境影响，导致绝缘能力降低。

被污染的空气中存在很多的污秽物质，这些物质掉落在绝缘子上后会导致绝缘性能受到影响，使绝缘效果降低[1]。

相对于交流电压来说，直流电压在恒定电场的吸附方面更强，使直流绝缘子的绝缘性能被抑制。

（三）冰雪因素影响
我国的面积广阔，电力覆盖面广，供电难度大。

通过电力系统的不断优化，以及电力工程的完善，我国基本完成电力线路的覆盖，使我国用电环境得到改善，促进经济的全面提升。

但是由于我国不同区域间的季节和气候间存在较大的差异，北方地区容易在冰雪天气导致输电线路被冰雪覆盖，造成电路故障，降低绝缘子的绝缘效果。

通过大量调查研究发现，我国冰雪危害的程度比较高，导致特高压直流电的输送受到影响，而这也是我国电力输送中需要重点解决的问题。

（四）海拔因素影响
我国高海拔地区比较多，为了保证各地区的均衡发展，提升人均经济占有量，需要对各区域的经济进行平衡，我国在高海拔经济发展中投入大量的经历，电力工程作为基础的经济内容，也需要在高海拔地区覆盖[2]。

高海拔地区具有空气密度小、气压低等方面的特点，对直流绝缘子的绝缘功能产生一定的影响，更容易出现冰闪电压以及污闪等方面的问题。

空气本身具有绝缘性的特征，但是高海拔地区的空气密度比较低，降低电线的绝缘性，在设计中必须要适当提升绝缘标准。

二、特高压直流输电绝缘设计
（一）经验设计法
特高压直流输电工程建设中，需要根据直流输电绝缘子爬电比距对线路的绝缘性能进行判断。

这种判断方式的优势与直流输电线路的经验具有相似性。

但是同时也存在一定的缺陷，在确定绝缘水平后，两条线路的污染情况要基本相同，并保证工程绝缘子能够保持良好的爬电比距，通过这种方式才能够更好的验证设计结果。

（二）爬电比距法
特高压直流输电线路的设计中可以通过爬电比距进行设计，首先合理划分线路的污染区域，然后根据线路的污染等级和具体情况确定具体的爬电比距。

在线路的建设中，需要对周边交流输电线路的绝缘子比距情况对外绝缘情况进行判断。

直流电压的影响下绝缘子会发生静电吸尘反应，而直流电造成的污染面积相对于交流电来说面积会更大。

如果积污的条件比较明显，直流污闪相对于交流电来说污闪发生程度更弱。

这种判断方式也存在一定的弊端，直流爬电相对于交流爬电来说比距转化系数的确定不科学，主要依靠于自身的经验积累。

自然条件下，直流电与交流电绝缘子的积污情况存在一定的差异，因此直流电与交流电线路针对同一个区域的污染效果也存在一定的差异，需要先对污区的等级进行修整。

针对不同类型的绝缘子爬距存在较大的差异，对直流线路绝缘效果也会出现比较明显的影响作用。

（三）耐污电压值影响
通过大量试验研究发现绝缘子针对不同污秽环境产生的耐污闪电压值不同，因此在绝缘子的选择中需要选择耐污闪电压最大值以上的电压值，预留出安全运行余地。

这种方式直接影响绝缘子的耐污能力，能够实现对绝缘子进行串长。

但是在该技术的应用中需要采用的实验数量比较多，需要结合实际线路运行情况做好绝缘子污闪试验。

对于±800kV特高压直流输电线路来说绝缘子污闪实验的规模更大。

耐污法的应用中需要先设置恒定电压，保持在湿润的条件下进行污耐实验，这种操作方法与人工和自然污秽实验具有等价性[3]。

为了有效解决这个问题，可以从两个方面进行分析，第一对自然污秽实验绝缘子的积污情况进行观察，明确积污的线路和规律，通过观察能够使污秽和盐种等形成不均匀、无规律的分布状态，这种积污情况与自然积物具有等价的特点；第二，针对污秽的分布情况、盐的种类以及积灰的密度分析可以确定电压的不良影响作用，并准确计算影响系数，对人工污秽实验结果进行修整和完善。

采用污耐法对绝缘子串长的设计，对实验人员的经验积累要求比较高，但是推广效果比较好。

三、特高压直流输电线路绝缘的辅助设施设计
特高压直流输电线路外绝缘的辅助设施中主要包括穿墙套管、支柱绝缘子、硅胶合成绝缘子、防污闪设施等。

其中穿墙套管在换流站中最容易出现闪络问题，经过大量研究发现，线路闪络问题主要是因为线路受潮导致。

电力工程线路施工中会在瓷套的外部涂刷憎水性涂层，或者通过套橡胶合成管的方式起到更好的绝缘效果；支柱绝缘子的结构比较简单，而且直径小，发生闪络的几率也比较小，能够通过憎水性涂层的方式有效解决闪络问题；硅橡胶合成绝缘子在线路防污闪中发挥的绝缘作用更强，因此在偏远地区即使采用的瓷绝缘子爬距比较短，仍然能够保证线路运行的稳定状态。

防污闪技术的应用主要是通过合理的涂抹憎水涂层和伞裙的方式进行预防。

此外合理控制污闪率，一般每年每极污闪率需要保持在0.08次以内。

四、伞裙结构
直流复合绝缘子在直流污闪电压以及伞裙结构方面都具有紧密的联系作用，同时互相影响。

通过对复合绝缘子伞裙结构的改善和优化，有利于保证直流污闪电压的提升，电压提升程度为20%左右。

伞裙结构能够对爬电距离的使用价值进行优化，提升绝缘单位污闪电压水平。

因此在特高压直流输电线路的设计中必须要注重伞裙结构的重视，明确该结构对复合绝缘子串长的影响作用，降低塔杆高度，节约成本。

结语：
综上所述，通过以上问题分析可知，我国±800kV特高压直流输电线路绝缘质量控制中仍然存在一定的问题，由于多种因素的影响导致外绝缘工作开展难度加大，效率受到影响，因此必须要保证设计的合理性，提升输电线路施工的安全性，保持电力系统的稳定发展和电力供应效率，促进电力行业的健康发展。

参考文献：
[1] 曲伟国. ±800kV特高压直流输电线路绝缘问题研究[J]. 企业科技与发展,2019(12):81-82.
[2] 林海涛. ±800kV特高压直流输电线路外绝缘问题分析与措施探讨[J]. 通讯世界,2019,26(8):303-304.
[3] 张鹏. 浅析±800kV特高压直流输电线路外绝缘问题[J]. 全文版：工程技术,2016,0(7):13.。