500kV輸電線路絕緣設計分析

易小飛

（湖南科鑫電力設計有限公司，長沙410000）

1 引言

社會經濟的不斷發展，極大地促進了工業的進步。一些大型機械設備在運行過程中必須要借助高壓遠距離輸電方式獲取電源。現階段，500kV 的輸電線路數量越來越多，而且也經過了細致深入的研究，尤其是絕緣設計方法。加強特高壓絕緣輸電線路的設計，代表在設計過程中必須處理好電網中各種過電壓和機械抗壓水平等，必須不斷提高安全性和穩固性，并具備良好的性價比優勢。同時，還必須加強絕緣設計，借助絕緣體，將電路的防雷性能提升上來，將防御成本降至最低，并給予輸電線路穩定性一定的保障，防止電路事故的出現。

2 500kV輸電線路絕緣設計分析

2.1 半波輸電線路絕緣設計

在輸電線路比電磁波長時，輸電線路中電壓的狀態是穩定變化的。這時，應加強對集中模型的應用，描述此時的狀態。在輸電線路波長與電磁波長不相上下的情況下，輸電線路的波動比較顯著，此時，加強分布模型的應用非常關鍵。如果半波輸電線路中的各項參數無顯著差異，勻速傳輸模型的描述將是不二之選[1]。

如圖1 所示，結合上述電流方程，可以實現二端口網絡的網絡方程構建，結合電路二端口理論，二端口網絡可以對Ⅱ形電路進行等效。具體如圖2 所示。

圖1 傳輸線二端口網絡

圖2 傳輸線二端口網絡等效Ⅱ形電路

2.2 半波輸電線路絕緣穩定性

針對絕緣線路，加強分點測試，并對阻抗和輸電率進行測定。在本文中，設置的節點為21 個，相關的分段系統為20 個，結果如表1 所示。

表1 半波輸電線路絕緣穩定性測試

2.3 輸電線路絕緣配置分析

在500kV 輸電線路絕緣設計中，必須要積極優化和改進絕緣配置，提升線路的穩定性。因此，統一配置整個線路已經成為不容忽視的工作。在應用絕緣配置時，難免會增加其投入成本，所以要從實際情況出發，加強絕緣配置，測量絕緣效果。

3 500kV輸電線路絕緣設計方法

3.1 確定絕緣參數

在500kV 輸電線路絕緣效果方面，絕緣參數不但發揮著重要的作用，而且也是絕緣設計的前提條件之一。要想確保絕緣設計效果的穩步提升，必須要確保參數的合理性，實現線路整體絕緣性的提升，并保障耐雷性。而要想確保相應參數計算的準確性，必須確定線路的方向和規模，并做好相應數據的查找工作。此外，要想確保線路設計的優化成效，分析往年的環境變化規律也是一項重要措施。

3.2 線路劃分

要想保證500kV 輸電線路絕緣設計水平的穩步提升，必須要觀察周圍地理情況，將各項參數調整至最佳，保證其與線路絕緣設計要求相符。在參數調整時，線路劃分非常重要，必須實現同一范圍內參數的統一，進一步優化線路絕緣方案。同時，在絕緣設計中，需防止多線路劃分，避免方案數量的增加，不利于絕緣設計效率的提升。

3.3 絕緣清理

在500kV 輸電線路運行過程中，必須要制訂科學合理的防雷措施，保證防雷效果。在選擇絕緣子產品時，要加強玻璃與有機復合絕緣子的應用，并積極開展清理工作，避免引發故障問題。在提高絕緣子的抗污性能時，要加強RTV 的應用。RTV 涂料的遷水性能和隔水性能較好。

同時，在開展絕緣子清理工作時，如果空氣濕度較高，受到污染的絕緣子，極容易出現閃絡現象。一般來說，如果污染程度較低，定期開展清理工作即可。而如果區域的污染程度較高，要加大清理力度。如果遇到惡劣天氣，巡查工作的開展也是必不可少的。在檢查工作中，要深入分析線路與線路、線路與塔桿之間的距離，將線路附近的障礙物清理干凈，積極開展環境風偏距離調試工作，防止出現風偏現象。

4 500kV輸電線路的絕緣配合

4.1 注重電器間隙的合理選擇

目前，人們的用電需求顯著增長，在輸電線路運行過程中，超電壓問題經常出現。在超電壓情況下，電器兩側的電壓會明顯增加，如果電器之間的間隙距離較小，極容易發生電流擊穿現象。因此，要想確保線路絕緣配置的合理性，必須基于整體情況設置線路中的各個參數，并確保電器間隙的合理性。

4.2 采取絕緣措施

首先，穿墻套管。在換流站的應用設備中，穿墻套管得到了廣泛的應用。科研人員發現，不均勻受潮，極容易導致閃絡現象的出現。在特高壓絕緣輸電線路設計中，在瓷套表面可以涂覆憎水性涂層，也可以應用加強硅橡膠表面的合成套管。其次，硅橡膠合成絕緣子。硅橡膠合成絕緣子防污閃效果顯著，爬距比瓷絕緣子短，可以提高施工安全性。

4.3 調整固體絕緣結構

基本絕緣和附帶絕緣等在普通輸電線路中比較常見，不同絕緣方案的效果的差異性比較明顯，所以要從實際情況出發。但是上述2 種絕緣，具有固體絕緣的性質，占用較大的空間，相鄰結構的空間擠壓，不利于提高線路的安全性和穩定性。因此，在500k V 線路絕緣設計中，要對固體原結構進行調整，防止絕緣實施問題的出現，將相鄰組件的絕緣空間矛盾降至最低。比如，500kV 絕緣線路放熱量較高，短路現象難以避免，再加強固體絕緣設計過程中，要對線路自身和環境等進行深入分析，將固體絕緣的安裝率降至最低。此外，結合固體絕緣的操作步驟，在反復論證以后，將固體絕緣安裝工作落實到位。在絕緣技術不斷發展的推動之下，固體絕緣設備的使用率越來越少，組件之間的距離和空間則處于不斷增長的趨勢。

5 結語

總之，加強500kV 輸電線路絕緣設計至關重要，不僅可以保證線路的絕緣效果，而還可以提高線路的安全性和穩定性，最終確保500kV 輸電線路的順利運行。