摘要：目前，我国的综合国力在快速的发展社会在不断的进步，目前特高压工程采用的三联悬垂串过长，影响了工程投资。为解决三联悬垂串过长问题，在借鉴中国±800 kV直流和1 000 kV交流工程金具设计、制造、建设及运行经验基础上，结合特高压交直流线路悬垂串金具结构的特点，通过对悬垂串内三变二联板、三角联板和平型挂板等金具组合的优化设计，提出三联双线夹悬垂串中三变二联板放在低压侧，同时采用单板式三角板与双板式三角板连接的方式代替原高压侧金具，通过串型三维建模、力学性能和电气性能仿真分析及真型电晕性能试验研究，成功设计出1 000 kV交流工程用紧凑型三联悬垂串及配套金具，缩短串长600 mm，技术经济效益显著。
关键词：悬垂串；紧凑型；三维建模；仿真计算；真型试验；特高压
引言
随着我国经济实力的不断增长，人们的生活水平也逐步得到提高，而此时电力系统中的输电线路也伴随着诸多故障问题，进而对人们日常生活造成诸多不便。因此，笔者认为为了保障人们日常生活的有序进展，相关电力管理工作人员应当对加强输电线路的日常管理工作力度，进而保障线路的安全性。
1悬垂串优化研究
1.1串型优化方案
目前特高压工程采用的悬垂串主要为I型和V型，以三联V型悬垂串为例，参考相关研究成果，以往工程采用的三联V型悬垂串如图1所示。悬垂联板距离高压侧均压环距离为1 420 mm，高压侧金具由①三变二联板、②平行挂板、③倒三角板、④平型挂板和⑤三角板组成。该串型为了保证电晕性能的要求，还需要在悬垂联板上方安装屏蔽环。在保证原悬垂串型强度等级和灵活性的基础上，通过改变串内金具的连接方式来缩短金具串的长度，将三联双线夹悬垂串中三变二联板放到低压侧，同时用①单板式三角板与②双板式三角板连接的方式代替原来2个高压侧金具，紧凑型三联悬垂串如图2所示，优化后高压侧金具长820 mm。
图1优化前三联悬垂串
图2紧凑型三联悬垂串
1.2杆塔的组立
杆塔的组立流程为：首先是施工的准备工作、对现场平面的布置、然后是抱杆起立，接着是铁塔的底部吊装、抱杆的提升、铁塔的上部吊装、抱杆的拆除，对螺栓的调试以及缺陷处理。接下来对其进行简单论述：首先是施工准备。施工准备是杆塔组立的基础，尤为重要。它包含了塔材的清点和质量检查，工机具的配备、安全的检查和检修，最后就是施工人员的安全教育。而施工人员必须对工机具的性能有深入了解，对外表进行查看，一旦有缺陷则不能使用。对现场平面的布置则是组立的关键工序，它的好坏直接导致能否安全高效的完成组立。其基本内容包含抱杆拉线地和抱杆。抱杆起立采用倒落式的人字抱杆的整体起立，不但可以减少抱杆的拉线还能增强承载力。采用先通过塔腿的起立抱杆方法，不但能够降低抱杆的起立难度还增加了施工的安全性。铁塔底部吊装是根据铁塔底部的分段重力，根开，主材长度，场地条件等情况，并采用单根或者分片吊装的方法来安装，比较大众的是分片吊装。这种方法的优点就是容易组织，为吊装、校正、焊接等工序提供足够的时间。抱杆提升是杆塔组立的安全事故多发阶段之一。为了满足抱杆的稳定性，提升的过程中需要设置腰环，且不少于两道。抱杆提升的过程中，应设专人对腰环以及抱杆以监护。铁塔的上部吊装是杆塔组立的后期阶段，要根据情况采取分片吊装还要用“V”型的吊点绳，并设置在吊件的重心部分以上的主材的节点处。同样需要专人在上升阶段进行监管，绳的松放速度要与上升速度相匹配。最后就是螺栓的调试以及缺陷处理，在铁塔的上部吊装就位后、调整完毕后，就需要立即来制作永久拉线，还要对每个部分的螺栓进行紧固，之后就需要进行抱杆拆除，这部分结束后再将螺栓复紧，以达到规定扭矩，还要将缺陷进行处理。
1.3由雷电引发的自然性输电线路故障
除了上述有鸟类引发的输电线路出现故障之外，还有无法避免的自然雷电现象也会对输电线路的日常运作造成线路故障，这也是因为雷电现象我们很难掌握其出现规律，使得有雷电引发的输电线路故障成为了我国电力事业日常管理工作的首要问题，特别是在夏天到来的时候，雷雨天气会出现的更为频发，进而使得我国大部分地区的输电线路出现不同程度的故障问题，最终使得我国电力管理工作任务变的更加艰巨。
1.4架线施工安全措施
因为架线施工的战线比较长，通讯不方便，再加上高空作业比较多，因此架线施工存在很大安全问题，线路交叉跨越较多，大大增加了施工难度。施工人员、技术人员均应根据制定安全规程进行施工，确保设备、施工人员安全，顺利完成架线施工。在架线施工之前，应结合跨越架用途制定搭设方案，做好技术交底；若使用带电跨越架，应结合相关规定对绝缘工具进行检验，确保其无损伤、变形。对张力放线来说，牵引场、张力场应安排专业人员指挥确保通信顺畅，张力设备、牵引设备应当锚固牢靠，确保接地性良好，牵引绳、导引线安全系数不可低于3，结合相关规定，导引线不可从带电线路下穿过。
2真型试验研究
1)试验环境和设备1 000 kV交流线路金具可见电晕试验武汉特高压交流试验基地试验大厅进行，户外试验场尺寸为长120 m、宽90 m，主要试验设备与装置包括7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器及测控系统、净空尺寸50 m×60 m的门型塔和DYK交流电压发生器。DYK交流电压发生器主要特点：（1）高压整流硅堆极性转换速度快，转换时间小于5 s，可手动调节，也可自动控制。（2）设备装有接地开关，可在小于30%满电压下直接短路接地。（3）本设备的系统局部放电量小，完全能满足1 000 kV耐压试验时的局部放电要求。本试验系统本体、分压器和变压器分别装有气垫移动底座，可以在试验大厅内随意移动。2)试验布置及方法对紧凑型3×550 kN悬垂串试品进行可见电晕试验，所有试品布置对地高度大于14 m。电晕试验方法参照GB/T 16927.1—2011《高电压试验技术 第一部分：一般试验要求》和GB/T2317.2—2008《电力金具试验方法 第2部分：电晕和无线电干扰试验》标准进行，以可见电晕作为判别试品起晕的标准；无线电干扰试验方法参照电力行业标准DL/T 1178—2012《1000 kV交流输电线路金具电晕及无线电干扰试验方法》及相关研究成果。3）试验结果对优化前后悬垂串进行了真型试验，真型试验结果为：优化后悬垂串的均压/屏蔽环在886 kV悬垂线夹下端发生电晕、优化前悬垂串的均压/屏蔽环在882 kV悬垂线夹下端发生电晕。气象条件：b = 102.2 kPa, td = 12.0 ℃。从验数值可知，优化前后串型的起晕电压值接近，优化后悬垂串电气性能不仅满足标准及工程使用要求，还降低金具串长和铁塔高度600 mm。
结语
结合特高压输电线路参数，提出了优化八分裂导线悬垂串设计方案，对设计的悬垂串进行力学和电气性能仿真计算，并通过真型试验验证了优化悬垂串设计方案的力学和电气性能，串型转动灵活、均压/屏蔽环在886 kV悬垂线夹下端发生电晕，满足标准和工程使用要求。研制的3×550 kN悬垂串结构简单、布局紧凑、可缩短串长600 mm，降低金具串长可以直接降低铁塔高度，改善线路电磁环境和可听电晕噪声，减少线路投资，该串型已被锡盟—胜利、榆横—潍坊、山东环网等1 000 kV交流、上海庙—山东±800 kV直流和昌吉—古泉1 000 kV交流等特高压工程设计采用，经济效益和社会效益显著。
参考文献
[1]刘振亚. 特高压直流输电技术研究成果专辑(2008)[M]. 北京: 中国经济出版社, 2005.
[2]张殿生. 电力工程高压送电线路手册[M]. 北京: 中国电力出版社,2004.
论文作者:刘青
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：电晕论文; 线路论文; 铁塔论文; 杆塔论文; 特高压论文; 高压论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第8期论文;