500 kV紧凑型线路耐张塔水平串进电位分析
范 昕1，杜 新1，高会民2，张 斌1
【摘 要】〔摘 要〕介绍了500 kV紧凑型线路沿耐张水平串进入导线带电作业的可行性，根据带电作业的要求，针对耐张塔水平绝缘子串的各项参数进行了计算，论证了沿耐张水平串进电位是可以满足各项要求指标的，人员进电位作业是安全可靠的。
【期刊名称】电力安全技术 【年(卷),期】2014(016)011 【总页数】3
【关键词】〔关键词〕紧凑型；耐张塔；水平串；进电位；安全距离
安全距离即在不同电位的物体(包括人体)之间保持必要的距离，是防止过电压对人或物造成伤害的根本手段。安全距离大致包括3项：最小安全距离、最小绝缘有效长度和最小组合间隙。
国家电网公司于2009-07-06印发的《国家电网公司电力安全工作规程》(简称《安规》)(电力线路部分)中10．2．1条规定：“500 kV带电作业时人身与带电体的最小安全距离为3．4 m”；10．2．4条规定：“在绝缘子串上作业，500 kV良好绝缘子最少片数为23片”；10．3．5条规定：“500 kV等电位作业最小组合间隙为4 m”。
以500 kV紧凑型线路为例，耐张塔水平绝缘子串有FC400/205(25片/串)和FC300/195(26片/串)2种型号。为了确保带电作业时的安全，需要对沿耐张水平串进出电位的安全距离是否满足《安规》的要求进行论证。
1 安全距离的计算原理
确定安全距离的方式属于绝缘配合的计算方法，主要有惯用法和统计法2种。 惯用法主要适用于220 kV及以下电压等级中。对于500 kV超高压系统，如果利用惯用法来确定绝缘间隙的最小安全距离，会将绝缘间隙的尺寸取得过大，导致技术难度和各类费用的增加。因此，在500 kV超高压系统中，对自恢复绝缘应采用统计法来确定带电作业的安全距离。
自恢复绝缘就是指气体绝缘材料击穿后，经过极短时间(分子流动、交换时间)就可以自动恢复到击穿前的绝缘水平。带电作业中，人体和带电体之间保持一定的安全距离(即空气间隙)，正是充分利用了空气这种绝缘性能，保证了人身安全。
统计法的基本原理是，承认系统中过电压和绝缘耐压强度都是随机变量，不同的绝缘种类和不同尺寸的空气间隙在发生过电压时都有放电发生，且发生的概率随绝缘尺寸、绝缘种类等的不同而不同。带电作业时，如果发生了过电压并由此发生放电的概率称为危险率。定量地确定某种具体绝缘下的危险率，只要其值在某个合适的范围之内，就可认为是安全的。统计法就是以正态分布随机变量的模型对危险率进行定量计算。按照统计法确定的带电作业安全距离，不仅不会造成“绝对安全”的错觉，还能避免不必要的(过大的)裕度，但统计法只能应用于自恢复绝缘。
2 安全距离的论证
2.1 人身与带电体最小安全距离的论证
依据GB/T19185—2008《交流线路带电作业安全距离计算方法》，最小电气安全距离的计算公式为：
其中，绝缘间隙的统计耐受电压U90%=ksU2%= 987．960 kV；ks为统计安
全系数，表征计算结果中保留的安全欲度，其参考取值为1．1。
作业位置的统计过电压U2%=keUm2/3= 898．146 kV；ke为统计过电压倍数，取2；Um为最高运行电压，取550 kV。
其中，Kt为综合系数，即综合表征各种影响间隙绝缘强度因素的系数；Kd为标准偏差系数，取0．936；Kg为间隙系数，取最大值1．2；Ka为海拔修整系数，500 kV紧凑型线路最高海拔为2 000～2 500 m，因此取0．868。 人体与带电体间的最小安全距离如图1所示，图1中的Dmin表示人与带电体之间为了确保人身安全所必需保持的最小距离；Dmin′表示作业人员进行等电位作业时，人与接地体之间需保持的最小安全距离，也称为最小对地安全距离。一般Dmin′略大于Dmin，《安规》中规定了2者取相同的数值，即Dmin＝Dmin′＝3．4 m。
此外，作业人员在进行等电位作业时，总会有一定的活动范围，通常这个范围取DE=0．5 m，所以人身与带电体的最小安全作业距离为：D=Dmin+ DE=3．4+0．5=3．9 m。
对于FC400/205型绝缘子串，有效绝缘长度：LFC400=205×25=5 125 mm=5．125 m＞D。
对于FC300/195型绝缘子串，有效绝缘长度：LFC300=195×26=5 070 mm=5．07 m＞D。
论证结果为：500 kV紧凑型线路耐张塔水平绝缘子串进出电位的安全距离满足《安规》10．2．1条规定：“500 kV带电作业时人身与带电体的最小安全距离为3．4 m”。
2.2 良好绝缘子片数的论证
500 kV紧凑型线路耐张塔水平串进电位分析
