变电站绝缘子串电压分布实测结果及分

kV 双伞及钟罩 防污型插花串
(20 片)
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表 3 220、110 kV 绝缘子串电压分布
220 kV
双伞防污型 悬垂串 (15 片)
普通型 耐张串 (11 片)
普通型 耐张串 (10 片)
防污型 耐张串 (9 片)
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[ 关键词 ] 变电站 绝缘子串 电压分布
1 综述
为贯彻部及西北电管局防污反事故措 施, 西北电力试验研究院在 1997、1998 年配 合有关发电厂对升压变电站绝缘子串在运行 情况下进行了分布电压测量和检测。 目的是 检测低零值绝缘子及摸清绝缘子串电压分布 的规律。因为同样片数的绝缘子串, 其泄漏比 距是相同的。但若有一串电压分布不均匀, 例 如靠导线侧第 1 片绝缘子的分布电压为 32 kV , 而另一串分布电压均匀, 如对应绝缘子 的分布电压为 16 kV。 则前者的按单片绝缘 子的泄漏距离和分布电压计算的单元泄漏比 距为后者的二分之一, 在同样污秽下前者更 容易发生闪络。从而, 电压分布不均匀的绝缘 子串比电压分布均匀的绝缘子串更容易发生 污闪。 故摸清电压分布规律有助于采取相应 的措施及今后的事故分析。 并补充有关规程 中数据的不足。
(3) 和线路相比, 绝缘子串对地距离比较 近, 受对地杂散电容影响比较大。
(4) 母线和出线在空间垂直交叉, 影响绝 缘子串的电压分布: 当某一东西方向耐张串 的上方或下方有同相南北方向引线与其近距 离交叉 (同相近距离交叉) 时, 该耐张串受同 相引线的高压屏蔽作用, 电压分布会有所改 善, 比相邻绝缘子串的电压分布要均匀一些; 但若为同相远距离交叉, 则无此屏蔽作用。以 图 1 为例, 母线构架东侧有A、B、C 三相南北
(5) 由于发电厂升压站内电晕放电声较 大, 特别是在靠近汽机房的很宽范围内, 汽机 房、主变风扇以及冷水塔的噪声特别强。若用 通常的火花检测杆检测零值绝缘子, 则既听 不到小火花间隙的放电声、也看不到放电的 小火花, 很容易造成误判断, 故不能用其进行 绝缘子检测。而用 GYF 光纤语言的报数式分 布电压测试器则能进行准确的测量。
kV
普通型 悬垂串 (9 片)
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均值。 GYF 2101 型测试器的测量结果精确到 小数点后一位数 ( kV ) , 在进行数据处理时将 其 4 舍 5 入到个位数。
4 小结
(1) 绝缘子串电压分布特性受绝缘子串 悬挂方式, 绝缘子片数多少以及邻近接地构 架和高压引线等因素的影响。 当耐张串附近 有同相母线近距离交叉时, 以及悬垂串或V 形串下挂有阻波器时、绝缘子串电压分布的 不均匀程度减小。 而靠近门型架构的耐张串 的电压分布最不均匀。
3 测量结果
以下将在秦岭电厂、韩城电厂及靖远电 厂等地的测量结果归纳汇总如表 1～ 表 3 所 示。
由于各电厂升压站的具体情况不尽相 同, 因此, 同样可比情况下的电压分布也不完 全相同。故表中数字系取 10 个典型数据的平
绝缘子
序号 (从
接地侧数起)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1999 年第 5 期 西北电力技术
·9·
变电站绝缘子串电压分布实测结果及分析
西北电力试验研究院 (西安 710054) 毛凤麟 王雪松
[ 摘 要 ] 在发电厂升压变电站, 实测了绝缘子串在运行情况下的电压分布。分析了 绝缘子串的结构、布置以及附近接地架构和高压引线对其电压分布的影响, 规纳出实 测结果供今后运行及检测参考。
(6) 表 1～ 表 3 的测量结果可作为今后对 发电厂及变电站绝缘子进行检测时的参考比 较标准。
(收稿日期: 1999207209)
2 测量方法
在运行情况下, 使用西北电研院研制生
产的 GYF 2101 及 201 型光纤语言报数式分 布电压测试器, 带电测量各耐张和悬垂绝缘 子串中每片绝缘子的分布电压, 并根据其值 大小判断是否属于零值或低值绝缘子。
GYF 光纤语言报数式分布电压测试器 由高压测量探头, 光缆及报数盒构成、三者共 同装在一根 330 kV 绝缘操作杆上。 因探头 和报数盒之间由光缆隔离, 可充分保证安全, 并不受外界电磁场干扰。 测试器的高压入口 电容仅为 3PF 左右, 工频输入阻抗高达约 1100M 8 , 故每片绝缘子上的分布电压不因 接入测试器而畸变。 测量范围为 0- 40 kV。 测量结果由报数盒报数, 由构架及地面上的 测试人员听声音记录。
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Biblioteka Baidu
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kV
双伞防污型 (21 片)
同相近 距离 交叉
同相远 距离 交叉
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1999 年第 5 期 西北电力技术
普通型 (35 片)
5 4 3 3 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1
表 1 330 kV 绝缘子串 (耐张串) 电压分布
普通型 (33 片)
普通型 (30 片)
双伞 防污型 (24 片)
双伞 防污型 (23 片)
双伞防污型 (24 片)
同相近 距离 交叉
同相远 距离 交叉
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发电厂升压站高压母线及出线的布置和 变电站相近, 绝缘子串的结构、布置以及受附 近接地架构和高压引线影响的情况和输电线 路相比则有很大不同:
(1) 升压站大多使用防污型绝缘子、有的
(如秦岭电厂) 还采用钟罩型和双伞型绝缘子 插花形结构。
(2) 升压站绝缘子串的片数一般较多。有 的有很长的绝缘子串。 如韩城电厂汽机房侧 墙上悬挂的主变 330 kV 耐张串为 35 片绝缘 子。 韩金出线侧绝缘子串为 33 片绝缘子。
双伞 防污型 (24 片)
双伞 防污型 (23 片)
双伞防污型 (24 片)
同相近 距离 交叉
同相远 距离 交叉
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·12·
西北电力技术 1999 年第 5 期
绝缘子 序号 (从 接地侧数起)
16 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 分布电压总和
110 kV
双伞防污型 耐张串 (15 片)
6 5 5 5 5 5 6 6 7 8 10 12 15 18 24 137
从图 1 还可看出, 母线构架西侧的A 相 耐张串和南北方向的 A 线引线 (及绝缘子 串) 互为同相近距离交叉。则这两串绝缘子的 电压分布和上述母线构架侧的 C 相耐张串 基本一致。 综上所述, 图 1 中打 ∃ 符号的耐 张串均为同相近距离交叉耐张串、电压分布 比较均匀。
因迄今为止的预防性试验规程及有关刊 物上所给的绝缘子串电压分布的数据主要为 线路上的实测数据, 而发电厂和变电站的实 测数据不多, 故本文将升压站 110 kV - 330 kV 绝缘子串电压分布的实测结果归纳于后 供发供电和科研单位参考。
(4) 发电厂升压站的 330 kV 绝缘子串的 电压分布比输电线路绝缘子串更不均匀。 前 者靠导线侧第 1 片绝缘子上的分布电压可达 24 kV～ 28 kV , 而后者第 1 片绝缘子上的分 布电压通常为 20 kV 左右。从而, 在相同污区 等级及相同平均泄漏比距的情况下电厂升压 站 (及变电站) 的绝缘子串比线路更容易发生 污闪。 故升压站 (和变电站) 在设计时应取较 高的泄漏比距, 并在运行时对绝缘子适时进 行清扫。
图 1 绝缘子串位置示意图
·10·
西北电力技术 1999 年第 5 期
方向引线, 但其中 C 相南北方向引线和该母 线构架距离最近, 则该南北方向的 C 相引线 对母线构架东侧的 C 相耐张串构成同相近 距离交叉, 该 C 相耐张串电压分布要均匀一 些、而与其相邻的 B、A 相耐张串距离北方向 的B、A 相引线比较远 (同相远距离交叉) , 则 电压分布较不均匀, 导线侧第 1 片绝缘子上 的分布电压也高一些。
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kV 双伞防污型 (21 片)
同相近 距离 交叉
同相远 距离 交叉
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201
绝缘子 序号 (从 接地侧数起)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25～ 35 分布电压总和
(2) 悬垂串的电压分布较耐张串均匀。双 伞防污型和钟罩型插花串的电压分布较单一 双伞型串的电压分布均匀。
(3) 在长绝缘子串中, 在距接地侧约三分 之一串长部位的绝缘子的分布电压最低, 仅 约 1 kV～ 2 kV 左右 (若用通常的火花检测杆 进行检测, 这 些 绝 缘 子 可 能 会 被 误 判 为 零 值) , 而靠导线侧的绝缘子上的分布电压不因 为绝缘子串的加长而有明显降低。 故长绝缘 子串同样应定期清扫, 以维持其防污性能。
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绝缘子 序号 (从 接地侧数起)
普通型 (35 片)
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分布电压总和 201
续表 1 330 kV 绝缘子串 (耐张串) 电压分布
普通型 (33 片)
普通型 (30 片)
双伞防污型 (24 片)
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表 2 330 kV 绝缘子串 (悬垂串) 电压分布
双伞防污型 (23 片)
双伞防污型 V 型串 (22 片)
双伞防污型 (21 片)
双伞及钟罩 防污型插花串
(21 片)