1000kV 特高压交流试验示范工程长南一线

5 结论
（1）特高压试验示范工程输电线路电磁干扰 并没有超高压线路严重。
（2）风荷载对特高压输电线路的影响高于超 高压线路，在微气象区容易导致 V 型绝缘子串掉串、 金具磨损、断裂，应受到充分重视。
（3）特高压输电线路雷击故障主要形式是绕 击，设计和运行单位应采取因地制宜的措施做好特 高压线路防雷设计和反措。在特高压线路易击段和 雷电活动强烈区域铁塔上加装磁钢棒，记录实际雷 击次数。
2009 特高压输电技术国际会议论文集
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性和人性化角度，绝缘设计应按照免清扫原则进 行。1000kV 长南一线绝缘采用污耐压法设计，基 本可以满足免清扫要求。山西段线路绝缘子以复合 绝缘子与瓷质绝缘子为主，最大的工作量当属绝缘 检测，采用常规检测方法难以满足设备可靠性要 求。综合各种绝缘检测手段，对于复合绝缘子，建 议采用红外和紫外手段检测，同时结合土壤、大气 污秽特征设置憎水性监测点；对于瓷质绝缘子，宜 先采用红外和紫外检测检测，发现异常再采用绝缘 子检测仪进行低零值测试。
6 参考文献
[1]刘振亚，特高压电网，中国经济出版社，2005. [2]舒印彪，胡毅，交流特高压输电线路关键技术的研究及应用，中国 电机工程学报，Vol.27,No.36,pp.1-7,2007. [3]陈家宏 谷山强 李晓岚等，1000kV 特高压交流试验示范工程线路 走廊雷电分布特征研究，中国电力，Vol.40，No.12, pp.27-30, 2007.
4.4 关于覆冰的思考
落雷 密度 3.03348
我国覆冰的特点是南方雨凇多，北方雾凇和雪
凇多。雾凇和雪凇密度小，多分裂导线覆冰大多是
单侧增长，因此对于输电线路的影响远小于雨凇。
特高压输电线路子导线数目是超高压子的 2 倍，抑
制雾凇和雪凇覆冰增长的能力得以增强。根据
1000kV 长南一线山西段线路附近超高压线路运行
4 1000kV 长南一线山西段运行分析及思考
4.1 电磁干扰 我国特高压线路地面控制场强与超高压线路
水平相当，电磁干扰主要根源来自于电晕[1-2]。输电
2
1000kV 特高压交流试验示范工程长南一线山西段运行百日综述及思考
线路电压越高，电晕问题越显著，因此我们对特高 压线路的电晕给与了高度关注，并采用紫外成像仪 进行了测试。紫外检测数据发现个别耐张塔绝缘子 串均压环存在电晕放电情况，经实测、分析认为， 耐张塔绝缘子串均压环产生电晕放电，是由于均压 环与绝缘子串不同心所致；其根源一是特高压绝缘 子串长度较常规 500kV 线路长出一倍，绝缘子高度 误差积累、耐张双串串长补偿差异，很容易导致均 压环与绝缘子串不同心；二是均压环生产质量或安 装质量偏差，也可导致均压环与绝缘子串不同心。 紫外检测未发现导线、金具、绝缘子有电晕放电情 况。事实证明，特高压试验示范工程输电线路电磁 干扰并没有超高压线路严重。 4.2 风荷载的影响
关键词：特高压；试验示范工程；综述及思考
0 前言
晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程 是目前世界上运行电压最高、输送能力最大、代表 国际输变电技术最高水平的输电工程，截止 2009 年 4 月 16 日，工程安全运行 100 天。本文以 1000kV 特高压交流试验示范工程试验示范工程长南一线 山西段（以下简称 1000kV 长南一线山西段）运行 实践为基础，简要总结了百日运行工作，并对冰风、 雷电等自然环境对山西段特高压输电线路的影响 和绝缘检测手段进行了初步探讨，提出了运行建 议，对于加强运行维护、确保特高压试验示范工程 安全稳定运行有一定指导意义。
1 1000kV 长南一线山西段概况
1.1 1000kV 长南一线山西段线路穿越晋东南盆地 西侧的太岳山脉，跨太行山进入河南，线路长度 116. 376 km，最高海拔 1327 米，最大档距 1220 米，设 计最大设计风速 31m/s、最大覆冰 10mm。线路穿越 采空区 23 公里，猕猴保护区 2 公里，林区 30 公里。 根据 1000kV 特高压试验示范工程前期科研成果， 1000kV 长南一线山西段是试验示范工程中地形最 差、设计风速最大、环境污秽最重的区段，是雷电 活动强烈区与易绕击区的重叠区域，而且还是穿越 采空区最长、跨越林区最多的一段线路。 1.2 1000kV 长南一线山西段线路采用 8 分裂 LGJ-500/35 钢芯铝绞线导线；地线采用 JLB20A-170 铝包钢线和 OPGW-175 复合光缆地线。直线塔采用 了边相 I 型串、中相 V 型串的酒杯型铁塔。耐张塔
目前我国输电线路运行维护大都采用了雷电
定位系统。2009 年 3 月 20 日至 21 日，雷电定位系
统记录了 1000kV 长南一线山西段线路 1 公里走廊
内 4.3 雷电小时期间雷电活动情况，雷电活动由西
南至东北覆盖了 1000kV 长南一线山西段全线，落
雷密度高达 3.03348，落雷中 20-40kA 易绕击雷数
（4）特高压输电线路抑制雾凇和雪凇覆冰增 长的能力比超高压线路强。运行中需要关注导线脱 冰跳跃与地线短路故障和绝缘子串融冰闪络两个 方面问题。
（5）山西也是雨淞的灾害区，运行中应积累 长期运行监测数据和经验，及时采取有效预防事故 的措施。
（6）特高压输电线路绝缘设计应按照免清扫 原则进行。绝缘检测应综合各种绝缘检测手段。对 于复合绝缘子，应采用红外和紫外手段检测，同时 结合土壤、大气污秽特征设置憎水性监测点；对于 瓷质绝缘子，宜先采用红外和紫外检测检测，发现 异常再采用绝缘子检测仪进行低零值测试。
线路运行巡视中，曾发现耐张塔跳线支撑间隔 棒 TJ-12500（作用是保证跳线与耐张金具串中延长 拉杆的距离，以防止导线磨损）断裂的情况。从跳 线结构上分析，TJ-12500 支撑间隔棒是铝管式硬跳 线摆动运动的约束点。特高压铁塔平均高度是超高 压铁塔的 2 倍，随着高度增加，风速递增；特高压 子导线数目是超高压的 2 倍，子导线数目越多，输 入的风能越多。在微气象区，跳线摆动产生的扭矩 能导致 TJ-12500 支撑间隔棒断裂。
2009 特高压输电技术国际会议论文集
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1000kV 特高压交流试验示范工程长南一线 山西段运行百日综述及思考
杜建忠
（山西省电力公司超特高压分公司）
摘要：本文以 1000kV 特高压交流试验示范工程试验示范工 程长南一线山西段（以下简称 1000kV 长南一线山西段）运 行实践为基础，简要总结了百日运行工作，并对冰风、雷电 等自然环境对山西段特高压输电线路的影响和绝缘检测手 段进行了初步探讨，提出了运行建议，对于加强运行维护、 确保特高压试验示范工程安全稳定运行有一定指导意义。
风荷载对于输电线路的影响，除导线、绝缘子 串风偏外，还可能导致 V 型绝缘子串掉串、金具磨 损、导地线振动疲劳短股，在导线覆冰条件下诱发 舞动。风荷载对特高压输电线路的影响高于超高压 线路，应受到充分重视。 4.3 雷电的影响
特高压架空输电线路铁塔高，走廊宽，收集落 雷的能力高于超高压线路。电压越高，空气间隙越 大，反击概率也越小，前苏联 1150kV 和日本 1000kV 特高压架空输电线路运行经验表明，特高压输电线 路主要故障形式雷击跳闸，即使降压运行亦然。根 据电气几何模型，山区线路由于地面倾角的问题， 绕击很难避免[3]。减小绕击概率的有效办法是增 加有效屏蔽，减小地线保护角、架设旁路地线、在 转角塔跳线上方增加辅助地线处都是有效的办法。 1000kV 长南一线山西段线路直线塔地线保护角为 -5°，变电站附近还架设了第三根地线。在我国， 同样地线保护角的 500kV 紧凑型线路也曾发生雷 击。因此，设计和运行单位还应采取因地制宜的措 施做好特高压线路防雷设计和反措。
量占总雷电数地 42.77%。但是，由于山区地形、地
物的屏蔽作用，无法确认 1 公里走廊内的雷电是否
击中杆塔、导地线。建议在特高压线路易击段和雷
电活动强烈区域铁塔上加装磁钢棒，记录实际雷击
次数。
表 1 雷电活动基本情况
雷电 正雷 负雷 总雷 总回 最大 最小 小时 电数 电数 电数 击数 电流 电流 4.3 2 351 353 353 64 -202.6
在线监测装置，运行中应积累长期运行监测数据和
经验，及时采取有效预防事故的措施。
4.5 关于绝缘清扫与检测的思考
由于最高运行电压的线路对整个输电系统的
稳定性至关重要，只有在迫不得已的情况下才能停
电。特高压输电线路绝缘子串长度是超高压的两
倍，绝缘子清扫与检测工作量大。由于铁塔横担宽，
直升机无法实现中相绝缘子串带电水清洗。从可靠
经验，运行中需要关注两个方面问题，一是地线覆
冰后驰度增长比导线快，导地线距离缩小，导线脱
冰比地线快，应防止脱冰跳跃时的短路故障（此类
故障多发生于连续上下山、档距不均衡地段）。二
是防止绝缘子串融冰闪络。
以往人们的直观印象是山西雾凇多，雨淞少，
但山西气象台统计数据表明，山西也是雨淞的灾害
区，晋东南地区是山西典型的小气候区，建国后 40
采用了干字型耐张塔和分体耐张塔。根据环境友好 的原则，山西段基础采用了全方位不等高、掏挖式 基础。
2 1000kV 长南一线山西段运行概况
2.1 1000kV 特高压交流试验示范工程试验示范工 程于 2009 年 1 月 6 日正式投运，截止 4 月 16 日累 计运行 100 天，期间线路运行平稳无异常，累计输 送电量 25.28 亿千瓦时。 2.2 百日运行期间，1000kV 长南一线山西段线路 先后经受大负荷、2 月 8 日-28 日晋东南地区大范 围持续性大雾和雨夹雪天气、以及 3 月 20 日-21 日 晋东南地区大面积雷暴的考验，期间线路运行平稳 无异常。
3 1000kV 长南一线山西段百日运行期间的 主要工作
3.1 线路投运初期，组织设计、科研、制造、施 工、运行等方面专家，对长南一线山西段进行专家 巡视和隐患排查。 3.2 在正常巡视、特护的基础上，在沿线建立了 28 个群众护线点，采用直升飞机进行了巡视检查， 建立了全方位保障体系。 3.3 采用 46 套在线监测报警装置（包括气象监测， 覆冰和张力差监测，杆塔倾斜监测，导线振动监测， 盐密监测，视频监测系统）实时采集线路及环境状 况、并进行分析。 3.4 试运行阶段和大负荷试验期间，采用光学经 纬仪和激光测距仪对全线交叉跨越及大档距弧垂 进行了测量，采用红外热成像仪和紫外成像仪对全 线绝缘子金具串实施了检测。