输电线路设计课程课件

3.3.1 绝缘子的分类
按连接方式分
球形连接绝缘子
槽型连接绝缘子
钢化玻璃绝缘子
按绝缘子介质材料分
瓷质悬式绝缘子 半导体釉绝缘子
合成绝缘子 棒悬式绝缘子
按承载能力大小分
40、60、70、100、160、 210、300kN 7个等级
3.3 绝缘子基础知识
3.3.2 绝缘子的标识含义及构造
1. 绝缘子的标识含义
3.4 输电线路对绝缘子的技术要求
3.4.1 对机械强度的要求
绝缘子机械强度安全系数的计算
K1 =T R/ T
3.4 输电线路对绝缘子的技术要求
绝缘子的残余强度：运行中的悬式绝缘子，其瓷裙或 玻璃裙因各种原因造成损伤或破碎，使绝缘子机械强 度降低，这种不是完全破坏的绝缘子还具有继续承受 线路机械荷载的能力。这种还保留的部分机械强度成 为残余强度。
２. 操作过电压时对绝缘子的要求 ３. 雷电过电压时对绝缘子的要求
第4章 输电线路雷击跳闸与防治
本章预览
4-1 雷电及其参数 4-2 输电线路雷击跳闸故障分析 4-3 雷击跳闸故障的判别 4-4 雷击跳闸的防治措施
4.4 雷击跳闸的防治措施
4.4.1 组织措施
线路防雷工作是线路工作的重中之重，生产运行 单位硬结合秋检、冬检，认真分析雷害故障原因，总结、 统计、分析线路历年雷害故障及防雷措施应用效果，结 合线路历年运行经验和沿线地形、地貌、地质、地势， 在逐步摸清或划定雷电易击点杆塔和多雷区段区域的基 础上，因地制宜地采取措施
（1） 普通绞线拉断力
Fd = aσ bS
3.1 有关导线运行的一些计算
3.1 有关导线运行的一些计算
（2） 组合绞线拉断力
Fd = 0.95σ d Sd + 0.85σ g Sg
3.2 输电线路的电晕计算
3.2.1 电晕的产生
因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀电 场周围曲率半径小的电极附近，电压升高到一定值 时，空气游离引发放电，形成电晕
K = 2 / π arctan(2h / S )
P = 0.244U (U −U0 )2 S
3.2 输电线路的电晕计算
3.2.5 不良天气电晕损失计算
∑ ∑ ∑ P =
Ph
+ 1.61[
U 3
Jr 2 ln(1+ KR)]
n 1
(E5)
3.2.6 不同中性点接地方式下内部过电压极限值
3.3 绝缘子基础知识
4.4 雷击跳闸的防治措施
4.4.2 技术措施
1. 假设避雷线，减小保护角
• 无避雷线时线路感应电压
U g = ahd
• 有避雷线时，线路从避雷线磁场获得的电
位
U2 = KU
• 有避雷线时线路感应雷电压
（1） 表面粗糙的超高压交流输电线路
E0
=
30.3mδ (1+
0.298)
rδ
（2） 表面粗糙的超高压直流输电线路
E0
=
30.3mδ
2/3 (1+
0.3) r
3.2 输电线路的电晕计算
3.2.4 好天气电晕损失计算
1. 超高压交流线路计算电晕损失的近似公式
公式一 公式二 公式三
P = 6.4 fCU (U −U0 )
P
=
0.0000542 [lg(2S / d )]2
fU 2F
P = 244 f + 25
δ
r s
(U
−U
0
)2
×105
3.2 输电线路的电晕计算
2. 超高压直流线路计算电晕损失的计算
单极线路
P = K0Unr × 20.25 (Em − E0 ) ×103
E0 = 22δ
双极线路
公式一 公式二
P = 2U (K +1)K0nr × 20.25 (Em − E0 )
字母，绝缘子特征 数字，机电破坏负荷 字母，绝缘子类型
3.3 绝缘子基础知识
2. 盘形悬式绝缘子的构造 一般由钢帽、钢脚、绝缘介质和填充料构成
绝缘子的机电破坏负荷与绝缘件内孔承力面面 积有关
承力面面积S：
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=
(d
+
π
d1)L × 2
=
1 2
(d
+
d1 )π
(d − d1)2 + (h − r)2 4
采用分裂导线，增大导线半径，避免和减少电晕
3.2 输电线路的电晕计算
分裂导线表面最大电位梯度的计算
（1） 双分裂导线
U[1+ 2 r − 2( r )2 ]
Em =
SS r ln (2h)2
rS
3.2 输电线路的电晕计算
（2） 三分裂导线
U[1+ 2 3 r − 2( r )2 ]
Em =
SS
r
（1） 导线、避雷线的振动频率 f = 200v / d
（2） 导线、避雷线的年平均运行应力
σ av
=
(σ max
+ σ min
2
)
3.1 有关导线运行的一些计算
（3） 导线的安全系数
Kx
=
σ av σm
3.1 有关导线运行的一些计算
3.1.2 架空导线拉断力计算
拉断力：架空导线在拉力增加的情况下，首次出现任一 单线断裂时的拉力
（1） 单极双分裂导线的最大电位梯度
U (1+ 2 r )
Em =
S 2r ln 2h
Re
Re = D / 4
r D
（2） 单极三分裂导线的最大电位梯度
U (1+ 2 r )
Em =
S 2r ln 2h
Re
Re
=
0.28D 3 r/D
3.2 输电线路的电晕计算
3.2.3 电晕起始电位梯度计算
电晕起始电位梯度：开始全面发生电晕时的导线表 面电位梯度
线路运行与检修
韩昆仑
第3章 导线和电缆的力学计算
本章预览
3-1 有关导线运行的一些计算 3-2 输电线路的电晕计算 3-3 绝缘子基础知识 3-4 输电线路对绝缘子的技术要求 3-5 电力线路绝缘子的选择 3-6 绝缘子机械强度的安全系数计算
3.1 有关导线运行的一些计算
3.1.1 导线、避雷线振动频率和运行应力的计算
ln[
(2h)3 rS 2
]
* 线路每相采用单导线时
Em
=
0.0147
CU e r
* 采用分裂导线且子导线按多边形排列时
Em
=
Ep[1 +
2(n
−1)
r d
sin
π
n
]
其中，导线表面平均最大电位梯度
Em
=
0.0147
CU N r
3.2 输电线路的电晕计算
3.2.2 超高压直流输电线路最大电位梯度计算
绝缘子接收常数的计算
K = ( X −1.645S) / R
K>=０.６５ 可接收
X =∑X n
∑ S =
1 n −1
n i =1
(Xi
−
X
)2
3.4 输电线路对绝缘子的技术要求
3.4. 2 电气性能
绝缘子的电气性能：主要指在一定的过电压下不被击穿， 以保证输电线路的安全运行
１. 工频电压下对绝缘子的要求 工频电压、泄露距离