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输电线路的基本知识线路

作者:十博 发布时间:2021-02-05 11:39 点击数:

  输电线路的基本知识线路_电子/电路_工程科技_专业资料。输电线路的基本知识线路 一、送电线路的主要设备: 变电站,以实现输送电能为目的的电力设施。主要由导线、架空地线、绝缘子、金具、杆塔、 1.导线:其功能主要是输送电能。线路导线应具有良好的导电性能,

  输电线路的基本知识线路 一、送电线路的主要设备: 变电站,以实现输送电能为目的的电力设施。主要由导线、架空地线、绝缘子、金具、杆塔、 1.导线:其功能主要是输送电能。线路导线应具有良好的导电性能,足够的机械强度, 耐振动疲劳和抵抗空气中化学杂质腐蚀的能力。 线路导线目前常采用钢芯铝绞线或钢芯铝合 金绞线。为了提高线路的输送能力,减少电晕、降低对无线电通信的干扰,常采用每相两根 或四根导线组成的分裂导线.架空地线:主要作用是防雷。由于架空地线对导线的屏蔽,及导线、架空地线间的 藕合作用,从而可以减少雷电直接击于导线的机会。当雷击杆塔时,雷电流可以通过架空地 线分流一部分,从而降低塔顶电位,提高耐雷水平。架空地线常采用镀锌钢绞线。目前常采 用钢芯铝绞线, 铝包钢绞线等良导体, 可以降低不对称短路时的工频过电压, 减少潜供电流。 兼有通信功能的采用光缆复合架空地线.绝缘子:是将导线绝缘地固定和悬吊在杆塔上的物件。送电线路常用绝缘子有:盘 形瓷质绝缘子、盘形玻璃绝缘子、棒形悬式复合绝缘子。 1)盘形瓷质绝缘子:国产瓷质绝缘子,存在劣化率很高,需检测零值,维护工作量 大。遇到雷击及污闪容易发生掉串事故,目前已逐步被淘汰。 2)盘形玻璃绝缘子:具有零值自爆,但自爆率很低(一般为万分之几) 。维护不需检 测,钢化玻璃件万一发生自爆后其残留机械强度仍达破坏拉力的 80%以上,仍能确保线路 的安全运行。遇到雷击及污闪不会发生掉串事故。在Ⅰ、Ⅱ级污区已普遍使用。 3)棒形悬式复合绝缘子:具有防污闪性能好、重量轻、机械强度高、少维护等优点, 在Ⅲ级及以上污区已普遍使用。 4.金具 金具类、拉线)线夹类: 塔的架空地线支架上。 来将导线或架空地线固定在耐张绝缘子串上,起锚固作用。耐张线夹有 三大类,即:螺栓式耐张线夹;压缩型耐张线夹;楔型线夹。 U 型螺丝的垂直压力与线夹的波浪形线槽所产生的摩擦效应来 固定导线。 和锚固钢芯铝绞线的钢芯、然 后套上铝管本体,以压力使金属产生塑性变形,从而使线夹与导线结合为一整体,采用液压 时,应用相应规格的钢模以液压机进行压缩。采用爆压时,可采用一次爆压或二次爆压的方 式,将线夹和导线(架空地线)压成一个整体。 使钢绞线)连接金具类:连接金具是用来将绝缘子串与杆塔之间,线夹与绝缘子串之间,架 空地线线夹与杆塔之间进行连接的金具。常用的连接金具有:球头挂环、碗头挂板、U 型挂 环、直角挂板等。 3)接续金具类:用于导线的接续及架空地线的接续,耐张杆塔跳线的接续。定型的 接续金具有:钳压接续金具、液压接续金具、螺栓接续金具、爆压接续金具。 4)防护金具类:用于防护导线,架空地线振动的防震锤、护线条、阻尼线;用于抑 制次档距振动的间隔棒;用于防护绝缘子串产生电晕的屏蔽环及均压环等。 5)拉线金具类:用于调整和稳固杆塔拉线的金具有:可调式 UT 型线夹;钢线卡子、 及双拉线.杆塔: 线与杆塔之间,以及导线对大地和交叉跨越物之间有足够的安全距离。 1)按杆塔用途分类代号含义: Z——直线杆塔 D——终端杆塔 ZJ——直线转角杆塔 F——分支杆塔 N——耐张杆塔 K——跨越杆塔 J——转角杆塔 H——换位杆塔 2)按杆塔外形或导线布置型式代号含义: S——上字型 SZ——正伞型 C——叉骨型(鸟骨型) SD——倒伞型 M——猫头型 T——田字型 V——V 字型 W——王字型 J——三角型 A——A 字型 G——干字型 Me——门型 Y——羊角型 Gu——鼓型 B——酒杯型 3)杆塔材料和结构代号含义: G——钢筋混凝土电杆 T——自立式铁塔 X——拉线)高度代号含义 m) ,称为呼称高,一般用数字表示。 6)铁塔型号表示方法 220 Z B T 220kV 直线酒杯型自立铁塔,第一级呼称高 33m。 7)钢筋混凝土杆型号表示方法 号。例:NMeG2—21,表示无拉线耐张门型钢筋混凝土电杆,第二级呼称高为 21m。 6.基础: 下压力和倾覆力矩。 条件时,应优先采用原状基础。包括有:岩石基础、机扩桩基础、掏挖(半掏挖)基础、爆 7.接地装置: 由连接架空地线的接地引下线及埋入杆塔地里的接地体(极)所组成。接地装置的 主要作用是,能迅速将雷电流在大地中扩散泄导,以保持线路有一定的耐雷水平。杆塔接地 电阻值愈小,其耐雷水平就愈高。 1.档距:相邻两基杆塔之间的水平直线距离,称为档距,一般用 L 表示。 2.弧垂:对于水平架设的线路来说,导线相邻两个悬挂点之间的水平连线与导线最低 点的垂直距离,称为弧垂或弛度。用 f 表示。 3.限距:导线对地面或对被跨越设施的最小距离。一般指导线最低点到地面的最小允 许距离,常用 h 表示。 4.水平档距:相邻两档距之和的一半,称为水平档距,常用 表示,即 。 5.垂直档距:相邻两档距间导线最低点之间的水平距离,称为垂直档距,常用 表示, 如图 2-1 所示。 6.代表档距:一个耐张段里,除弧立档外,往往有多个档距。由于导线跨越的地形、 地物不同,各档距的大小不相等,导线的悬挂点标高也不一样,各档距的导线受力情况也不 同。而导线的应力和弧垂跟档距的关系非常密切,档距变化,导线的应力和弧垂也变化,如 果每个档距一个一个计算,会给导线力学计算带来困难。但一个耐张段里同一相导线,在施 工时是一道收紧起来的,因此,导线的水平拉力在整个耐张段里是相等的,即各档距弧垂最 低点的导线应力是相等的。 我们把大小不等的一个多档距的耐张段, 用一个等效的假想档距 来代替它,这个能够表达整个耐张力学规律的假想档距,称之为代表档距或称为规律档距, 用 LO 表示。 式中:LO—规律档距(米) Ln—各档档距(米) Qn—悬挂点高差角(度) 7.杆塔高度:杆塔最高点至地面的垂直距离,称为杆塔高度。用 H1 表示。 8. 杆塔呼称高度: 杆塔最下层横担至地面的垂直距离称为杆塔呼称高度, 简称呼称高, 用 H2 表示。 9.悬挂点高度:导线悬挂点至地面的垂直距离,称为导线.线间距离:两相导线之间的水平距离,称为线间距离,用 D 表示。 11.根开:两电杆根部或塔脚之间的水平距离,称为根开。用 A 表示。 12.架空地线保护角:架空地线和边导线的外侧连线与架空地线铅垂线之间的夹角, 称为架空地线.杆塔埋深:电杆(塔基)埋入土壤中的深度称为杆塔埋深。用 h0 表示,如图 2-2 所示。 2-2 杆塔高度、线间距离、根开、避雷线.跳线:连接承力杆塔(耐张、转角和终端杆塔)两侧导线的引线,称为跳线,也 称引流线.导线的初伸长:当导线初次受到外加拉力而引起的永久性变形(延着导线轴线伸 长) ,称为导线.分裂导线 根)组成型式,称为分裂导线。它 相当于加粗了导线的“等效直径” ,改善导线附近的电场强度,减少电晕损失,降低了对无 线电的干扰,及提高送电线.导线换位:送电线路的导线排列方式,除正三角形排列外,三根导线的线间距离 是不相等。而导线的电抗取决于线间距离及导线半径,因此,导线如不进行换位,三相阻抗 是不平衡的,线路愈长,这种不平衡愈严重。因而,会产生不平衡电压和电流,对发电机的 运行及无线电通信产生不良的影响。 送电线路设计规程规定 “在中性点直接接地的电力网中, 长度超过 100km 的送电线路均应换位” 。一般在换位塔进行导线.导(地)线振动:在线路档距中,当架空线受到垂直于线路方向的风力作用时, 就会在其背风面形成按一定频率上下交替的稳定涡流(如图 2-3 示) ,在涡流升力分量的作 用下,使架空线在其垂直面内产生周期性振荡,称为架空线振动。 定的振动波将在架空线内部产生交变应力, 长期作用会造成架空线的损伤。 最严重的地方是 架空线 点)叫做波峰,当导线邻近的另外的一点停留在 原有位置 (如 2 点) 时, 便形成了所谓的波节。 两个相邻波节之间的距离叫做振动的半波长。 两个相邻的半波则称为振动全波长。两个波峰之间的垂直距离称为波幅(振幅) 。因风力作 用而引起的周期性振荡,一般每秒几到几十个周波。振幅一般不超过几个厘米的“静止波” 。 线的档距长度,年平均运行应力及架空线的材料、直径和张力等因素有关。 用其来吸收振动能量。以 达到减轻架空线振动的效果。 S—防震锤安装距离(线夹中心线至防震锤夹板中心线距离) —振动的最小半波长 —振动的最大半波长 1. 雷暴日:一天内只要听到雷声就算一个雷暴日。 2. 少雷区:平均年雷暴日数不超过 15 的地区。 3. 中雷区:平均年雷暴日数超过 15 但不超过 40 的地区。 4. 多雷区:平均年雷暴日数超过 40 但不超过 90 的地区。 5. 雷电活动特殊强烈地区:平均年雷暴日数超过 90 的地区。 6. 反击: 雷电直击于线路架空地线或杆塔时, 雷电流一部分经架空地线流向线路两侧, 大部分经杆塔及接地装置流入大地,引起塔顶电位升高,而造成绝缘子串的闪络放电,这种 现象称为反击。雷电反击过电压与雷电参数,杆塔型式、高度和接地电阻等有关。 7.绕击:雷电绕过架空地线直击于导线,而造成绝缘子串的闪络放电,这种现象称为 绕击。 8.绕击率:雷电绕过架空地线直击导线的概率,称为绕击率。用 表示: (对平地线路) (对山区线路) —绕击率(%) —保护角(度) —杆塔高度(米) 9.线路的耐雷水平:线路遭受雷击时,绝缘子串不发生闪络的最大雷电流幅值,称为 该线路的耐雷水平。用 Io 表示, (KA) 。雷电流幅值一般不超过 100KA,雷电的极性有正、 有负。负极性的雷电占 85%左右。线路的耐雷水平与绝缘子串的 U50%雷电冲击电压,杆塔 的冲击接地电阻,杆塔塔型及对地高度等有关。 10.雷电保护接地:为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电 流而设的接地。 11.接地装置:接地线.接地线:电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。如连接杆 塔架空地线与接地极之间的连线.接地极:埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地极。 14.接地电阻:接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装置 的接地电阻。 15.工频接地电阻:接地装置流过工频电流时所表现的电阻值。 16.冲击接地电阻:接地装置流过冲击电流时所表现的电阻值。冲击接地电阻与工频 接地电阻的关系为: 式中: —冲击接地电阻 —工频接地电阻 —冲击系数(宜<1) 线路反击与杆塔的冲击接地电阻值的大小关系较大。采用工频值(用摇表测量杆塔接 地电阻值指的是工频值) ,经过<1 的冲击系数的换算后,可以满足线路防雷的要求。用工 频值作规定,是便于杆塔接地电阻的测量检查。 17. 土壤电阻率: 所谓土壤电阻率就是 1 立方米土壤的电阻值。 单位是: 欧· 米 (Ω· m) 。 它反映土壤流散雷电流的能力,其值越大,流散雷电流能力就越差。 18.跨步电压:接地短路(故障)电流流过接地装置时,地面上水平距离为 0.8m 的两 点间的电位差,称为跨步电位差,即跨步电压。 (如图 2-3 左侧所示) 。 19.接触电压:接地短路(故障)电流流过接地装置时,大地表面形成分布电位,在 地面上离设备水平距离为 0.8m 处与设备外壳,架构或墙壁离地面的垂直距离 1.8m 处,两 点间的电位差,称为接触电位差,即接触电压。 (如图 2-3 右侧所示) 20.电晕现象:在带电的高压导线周围会产生电场,如果电场强度超过了空气击穿强 度时,就使导线周围的空气电离而呈现局部放电现象,这种现象叫电晕现象。 1. 工频干放电电压: 是指沿干燥而清洁的绝缘子表面发生火花放电时的最小工频电压。 +20℃、气压 760 毫米水银柱、湿度为 11 克/米 3)定义出来的,当不是标准大气条件时应进行换算。干放电电压与绝缘子的形状和大 气条件关系较小,而主要决定于放电距离(是指两电极之间绕过裙边的最小距离) 。 2. 工频湿放电电压: 是指绝缘子受雨量为 3 毫米/分钟, 水电阻率为 9500~10500Ω· m, 水温为 20℃的均匀的与水平面成 45°角的雨水作用下,沿绝缘子表面引起火花放电的最小 工频电压。 绝缘子的工频湿放电电压与绝缘子的形状, 绝缘子的放电距离, 下雨时间等有关。 3.工频击穿电压:是指引起绝缘子两极间本体绝缘击穿的最小工频电压。一般击穿电 压为干放电电压 1.2~1.5 倍。 绝缘子的击穿电压与其电介质的质量好坏, 电介质薄厚及电极 形状有关。 4.冲击放电电压:指绝缘子的 U50%放电电压。它与绝缘子的放电距离、轮缘、裙边、 空气密度及湿度等有关。 但由于冲击电压作用时间很短, 绝缘子的冲击干放电和湿放电电压 相差不多,因此,冲击放电电压只有干放电电压而无湿放电电压。 5.一小时机电负荷:即对绝缘子施加 75%额定机械破坏负荷,同时施加 50%的工频击 穿电压,此条件下保持一小时,绝缘子不丧失其机械及电气性能。 6.有机复合绝缘子的额定机械负荷:对有机复合绝缘子平稳地施加某一机械负荷值耐 受 1 分钟,然后在 30~90 秒时间内将负荷升到 100%额定机械负荷耐受 1 分钟。此时有机 复合绝缘子不应发生抽芯、端部附件的伞套裂纹、伞套与附件分离现象。 7.污闪:指绝缘子的电瓷(玻璃)表面沉积了带有导电物质的污秽层,当遇到雾、露 和毛毛雨等潮湿气候条件时,污秽层受潮,表面电导增大,泄漏电流增加,产生局部放电, 在工频电压作用下,这种局部放电发展成为电弧闪络。这种现象称为绝缘子污闪。 8.泄漏距离:指绝缘子承受正常运行工频电压的二电极间沿绝缘件处表面轮廓的最短 距离。如图 2-5 示的 A~B 之间虚线所示的距离。 特征之一。 在一定的合理的伞棱条件下, 绝缘子的污秽闪络电压, 9.泄漏比距:指单位电压(每千伏)在绝缘子表面上的泄漏距离。即绝缘子外绝缘的 泄漏距离对系统最高工作电压有效值之比。 泄漏比距是表示绝缘子抗污闪能力的重要技术指 标。 10.等值附盐密度:以绝缘子表面上每平方厘米的面积上有多少毫克 Nacl(氯化纳) 来等值绝缘子表面上导电物质的含量。是目前划分污区等级的重要技术指标。单位: (mg/cm2) 。 11.绝缘子表面积:指绝缘子绝缘件外露表面积。是计算绝缘子等值附盐密度一个重 要定量参数。 1.地电位作业:地电位作业是指作业人员站在大地或杆塔上用绝缘工具(指绝缘操作 杆、检测杆、吊杆、拉杆、绝缘绳等)对带电体进行的作业。 2.等电位作业:等电位作业是指作业人员通过绝缘物(包括绝缘子和绝缘工具)对大 地绝缘后进入高压电场,人体与带电体保持相等电位的作业。 3.电场:在电荷(带电体)的周围空间存在着一种特殊形式的物质,它对放在其中的 任何电荷(带电体)均表现为力的作用。这种特殊形式的物质,就称之为电场。 4.电场强度:在电场中某一位置上受到的作用力 F 与电荷 的比值,称之为某点的电 场强度。法定单位:伏(特)每米(v/m) 即: 式中:E—电场强度(牛顿/库仑) F—电场力(牛顿) —试验电荷的电量(库仑) 5.静电感应:一个不带电的物体,如果移近带电的物体(但没有接触) ,在不带电的 物体上接近带电体的一面产生与带电体异性的电荷; 而在另一面产生同性的电荷, 这种现象 叫静电感应。 体上就会产生一定的静电感应电压。作业人员离带电体愈近,感觉愈强烈。防静电感应措施 6.组合间隙:作业人员由绝缘子串或绝缘梯进入电场过程中,人对接地体的空间距离 (S1)和人对带电体的空间距离(S2)之和称为组合间隙(S) 。如图 2-6 所示。 2-6 组合间隙 S=S1+S2 S—组合间隙(米) S1—人体对接地体间隙(米) S2—人体对带电体间隙(米) 7.绝缘电阻:电介质在直流电压作用下,内部通过稳定的泄漏电流,此时电压值与电 流值的比值,称为该电介质的绝缘电阻。 而言的电阻;表面电阻是对沿绝缘体表面流过的电流而言的电阻。如平常使用绝缘摇表,摇 测绝缘工具的绝缘电阻就是表面电阻值。 8.介质损耗:在交流电压作用下,绝缘体要消耗一定的电能而发热。单位时间内所消 耗的电能,称为介质损耗。 来表示, 大表示功率损耗大,发热量也大,即介质的质量差。 9.绝缘强度:表明绝缘材料击穿电压大小的数值叫绝缘强度,也叫击穿强度。单位以 Kv/mm 表示。如在预防性试验中,规定对带电绝缘工具做 1min 工频耐压试验,就是检验绝 缘工具能否在规定时间内耐受一定的工频电压,以判断其绝缘性能。 10.泄漏电流:绝缘介质在施加电压的情况下,总有一定的电流流过,这种微小的电 流称之为绝缘介质的泄漏电流。 过的称体积泄漏电流。二者之和为介质的总泄漏电流。 11.绝缘工具的有效绝缘长度:是指绝缘工具的全长减掉握手部分及金属部分的长度。 12.绝缘材料的密度:表示在相同强度,相同体积的条件下,某种材料与水质量之比 叫密度,单位为:g/cm3。带电作业使用的绝缘材料,要求有较小的密度。 13.绝缘材料的吸水性:表示材料放在温度为 20±5℃的蒸馏水中,经若干时间(一般 为 24 小时)后材料质量增加的百分数。带电作业使用的绝缘材料,吸水性越低越好。


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