董正華 國網嘉興供電公司
復合絕緣子使用現狀及其在特高壓輸電線路中的應用前景
董正華 國網嘉興供電公司
就現有復合絕緣子在輸電線路中的應用情況來看,其在保護輸電線路,減少維護工作量,提高線路耐污閃能力等方面起著明顯的積極作用。為了擴大復合絕緣子應用范圍,促進復合絕緣子效用充分發揮,本文在闡述復合絕緣子使用現狀后,對其在特高壓輸電線路中的應用前景進行了展望。
復合絕緣子;特高壓輸電線路;使用現狀;應用前景
當前,我國電網建設呈現出高壓、特高壓直流輸電建設趨勢。與普通輸電線路相比,高壓、特高壓直流輸電線路建設具有內容復雜、危險性高、距離遠等特點,要求必須做好線路的保護工作。而有著絕緣、重量輕、強度高等特點的復合絕緣子成為特高壓輸電線路選擇的重點對象。
對于復合絕緣子在電力領域中的應用,我國最早始于上世紀80年代初。在吸取國內外經驗教訓、總結失敗原因基礎上,我國初期階段便將高溫硫化硅橡膠復合絕緣子作為研究開發的重點,并完成了硅橡膠復合絕緣子的開發、成果轉讓和生產[1]。90年代,伴隨一些重大線路故障的發生,復合絕緣子開始被大規模的引入到電網建設之中,自此電網掛網運行的復合絕緣子數量逐年遞增,不管是已建成電網還是新建電網都積極引入了復合絕緣子。隨著復合絕緣子使用范圍與使用規模的不斷擴大,復合絕緣子生產工藝也在不斷的改進,產品性能不斷提升,產品種類日益豐富。
目前,我國復合絕緣子在全國電網主干網中的使用情況為:約有93%的復合絕緣子集中在華北、華中和華東三大國網公司,而南方復合絕緣子在電網中的應用則主要集中在廣東電網。這些地區都是線路污閃的頻發地區。經過近四十年的研究發展,現階段我國已誕生了一批優秀的復合絕緣子生產廠家,復合絕緣子產品廣泛應用于各電壓等級的線路建設當中。但復合絕緣子在運行過程中所暴露出的一些問題不容忽視,如界面擊穿問題,老化問題,芯棒脆斷、沿面閃絡、機械問題等等[2]。這些問題在今后的發展過程中,還需要予以逐一的克服解決。
2.1 特高壓輸電線路發展狀態
±800kv特高壓直流輸電工程的建成運行標志著我國現代電網建設的高壓、特高壓方向已顯現出來。特高壓輸電線路的建設在擴大電網運營規模、提高電網輸電能力,滿足社會用電需求中發揮了極其巨大的作用,但其在各個方面都提出了比普通線路更高的要求,包括外線路絕緣水平、電力工程技術,線路保護措施等等。若特高壓輸電線路外絕緣水平不高,保護措施不到位,勢必會增加線路污閃、過電壓、擊穿等故障可能性[3]。因而將復合絕緣子應用到特高壓輸電線路中是非常必要的,也是現代各種電壓等級電網建設的必要環節之一。
2.2 復合絕緣子在特高壓輸電線路中的應用前景
復合絕緣子在特高壓輸電線路中的應用,事實上目前已有一些實際應用案例,如±500kv高壓輸電線路、±800kv特高壓直流輸電工程等。實踐應用表明,復合絕緣子在特高壓直流輸電線路中的應用,可以有效減少線路污閃等故障的發生,提高線路運行穩定性,減少維護成本投入,增加電網運行經濟效益。與瓷絕緣子、玻璃絕緣子相比,復合絕緣子是高壓、特高壓輸電線路推薦使用的絕緣子,無論是從經濟角度還是技術層面考慮,復合絕緣子都表現出相對明顯的優勢。對1000kv特高壓輸電線路,采用串長10m以下的復合絕緣子,尤其是耐張串上必須要安裝復合絕緣子,試驗實踐效果表明其可以有效降低鐵塔載荷,有效遏制線路污閃現象的發生[4]。即復合絕緣子在特高壓輸電線路中的應用可以有效緩解由瓷絕緣子、玻璃絕緣子所帶來的成本高、維護要求高和污閃故障率高問題。有關專家認為,未來特高壓輸電線路將有可能全部采用復合絕緣子,反映出了復合絕緣子在特高壓輸電線路、在未來輸電線路中的良好應用前景和廣闊的發展空間。
綜上,復合絕緣子在我國使用現狀充分體現出了復合絕緣子在電網建設運行中的重要作用與地位。而特高壓輸電線路導線截面大、桿塔外負荷使用條件高等特點既體現出了復合絕緣子應用的必要性與巨大應用前景,同時也對復合絕緣子提出了較高要求。因此,復合絕緣子性能及其應用還需繼續不斷的優化。
[1]王黎明,侯鐳,趙宇明等. 大噸位復合絕緣子在特高壓直流V型串上的應用[J]. 高電壓技術,2011,03:658-665.
[2]傅觀君,王黎明,關志成等. ±800kV特高壓直流耐張串應用復合絕緣子的可行性[J]. 中國電機工程學報,2011,22:119-125.
[3]周浩,朱甜. 三種絕緣子性能及其在特高壓線路應用研究[J]. 電瓷避雷器,2010,03:7-13.
[4]李勇. 無人飛行器在特高壓交流輸電線路巡視中的應用模式研究[D].華北電力大學,2014.