改造线路使用合成绝缘子后的风偏校验分析王兴.docx

改造线路使用合成绝缘子后的风偏校验分析王兴
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘要：论述了改造线路中对于Lv/Lh（其中：Lv指垂直档距，Lh指水平档距）较小的杆塔，在由瓷或玻璃绝缘子替换为合   
 
   
改造线路使用合成绝缘子后的风偏校验分析王兴
 
 
 
 
 
   
 
 
 
摘要：论述了改造线路中对于Lv/Lh（其中：Lv指垂直档距，Lh指水平档距）较小的杆塔，在由瓷或玻璃绝缘子替换为合成绝缘子时，需要注意的空气间隙的问题，以免因绝缘子串风偏问题引起线路故障。
关键词：合成绝缘子；改造；绝缘子串风偏；空气间隙
0引言
随着合成绝缘子的普遍使用，在改造线路中，将瓷或玻璃绝缘子更换为合成绝缘子的现象也彼彼皆是。尽管合成绝缘子有许多优点，然而，并非所有的瓷或玻璃绝缘子都可以简单地用合成绝缘子替换。本文结合实例论述了对于Lv/Lh（其中：Lv指垂直档距，Lh指水平档距）较小的杆塔，由于合成绝缘子串较长、较轻的特点，在替换时必须慎重，以免因绝缘子串风偏问题引起线路故障。
1绝缘子串的风偏角计算
在架空送电线路设计规程中已明确规定了工频电压、操作过电压及雷电过电压工况下，带电部分与杆塔构件的最小空气间隙，这种空气间隙是指在不同工况所对应的风速下，绝缘子串风偏后，带电体对杆塔构件应保持的最小距离。绝缘子串的风偏大小依其所产生的风偏角φ的大小来表示，计算式如下：
式中PJ-悬垂绝缘子串风压，N
GJ-悬垂绝缘子重力，N
P4-不同工况相应风速下的导线风荷载，N/m
Pd-导线自重，N/m
从公式中不难看出，φ值与绝缘子串及导线的重力、风荷载等因素有关，Lv/Lh较小以及合成绝缘子串较轻等因素均会使φ值增大。
φ<φL是绝缘子串风偏后，满足上述最小空气间隙的保证，φL为绝缘子串的最大允许摇摆角。当杆塔横担（或塔头）尺寸及绝缘子串的长度确定后，不同工况下的φL值可以通过计算或作间隙圆图求得。由于合成绝缘子串具有结构高度大的特点，串长增加后，如果横担长度较短，特别是110kV电压等级以下
的线路，带电体至电杆或塔身的距离将成为最小空气间隙的控制条件。在这种情况下，绝缘子串越长，φL值越小。
因此，合成绝缘子替换瓷或玻璃绝缘子后，对于那些原设计时风偏裕度不大（Lv/Lh较小）的杆塔，可能会出现φ>φL的情况，导致带电部分与杆（塔）身之间的最小空气间隙不满足规程要求，这是不允许的。
2实例说明
输电线路地形、档距、气象等情况千变万化，每基杆塔的φ值都不尽相同，如何保证φ<φL，下面参照工程实例加以说明。
南塘-凯歌110kV线路D12杆塔摇摆角临界曲线及应用。
该塔位Lh=294m，Lv=190m，所在耐张段代表档距Lp=259m，导线型号为LGJ-240/40，最大使用应力σmax=110MPa。
（1）