新型500 kV輸電線路并聯(lián)間隙在高海拔條件下的選型與防雷效果

任華，馬凝芳，趙淳，許衡，蘇杰，趙俊杰，吳敏，馬志清，王宇

(1.南瑞集團(tuán)有限公司，南京211106; 2. 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司，武漢 430074; 3.電網(wǎng)雷擊風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074; 4.中國信息通信研究院，北京100191; 5.國網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321000; 6.國網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院，西寧810000)

0 引言

并聯(lián)間隙作為一種疏導(dǎo)型防雷裝置，目前已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)110(66)kV—500 kV輸電線路，其核心思想是允許線路有一定的雷擊跳閘率，采用該裝置并聯(lián)于絕緣子串旁，可以接閃雷電，疏導(dǎo)工頻電弧，避免絕緣子串被電弧燒壞，雖有雷擊閃絡(luò)但無永久性故障，重合閘能夠成功[1 - 6]。

現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 1293—2013《交流架空輸電線路絕緣子并聯(lián)間隙使用導(dǎo)則》中，對110 kV—500 kV輸電線路并聯(lián)間隙的型式結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行了規(guī)范[7]，但實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，500 kV輸電線路采用該標(biāo)準(zhǔn)中推薦的結(jié)構(gòu)及尺寸的并聯(lián)間隙經(jīng)常出現(xiàn)保護(hù)失效情形。為此，近年來相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)開展了一系列研究工作。文獻(xiàn)[8]在有限元仿真平臺中建立了導(dǎo)則中規(guī)定的500 kV并聯(lián)間隙仿真模型，進(jìn)行了電場分布計(jì)算，進(jìn)一步提出了新型500 kV輸電線路并聯(lián)間隙的典型結(jié)構(gòu)型式為低壓側(cè)球拍形、高壓側(cè)半跑道環(huán)形，如圖1所示。

圖1 新型500 kV輸電線路并聯(lián)間隙Fig.1 Parallel gaps of new-type 500 kV transmission line

文獻(xiàn)[9 - 10]針對新型500 kV輸電線路并聯(lián)間隙，通過雷電沖擊試驗(yàn)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)型式、參數(shù)優(yōu)化研究，最終推薦當(dāng)絕緣子片數(shù)為29片時(shí)，高壓、低壓端并聯(lián)間隙橫向距離均為700 mm，文獻(xiàn)[10]同時(shí)針對500 kV新型結(jié)構(gòu)并聯(lián)間隙，基于鏈?zhǔn)诫娀∧Ｐ?，?00 kV新型并聯(lián)間隙進(jìn)行了建模，仿真了并聯(lián)間隙不同上下罩入比、不同罩入深度、不同尺寸以及不同的短路電弧電流對電弧所受磁場力和整體運(yùn)動(dòng)情況的影響，綜合考慮起弧和導(dǎo)弧性能，最終推薦上下間隙罩入比為2:1，絕緣子裸露在空氣當(dāng)中的比例為85%為疏導(dǎo)電弧最優(yōu)配置。

針對高海拔地區(qū)的輸電線路并聯(lián)間隙，文獻(xiàn)[11]選取了500 kV棒形和環(huán)形并聯(lián)間隙，在高海拔環(huán)境下對其雷電沖擊特性和伏秒特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)高海拔下并聯(lián)間隙的操作沖擊和雷電沖擊特性均會有所下降，沖擊擊穿特性也隨著間距的減小而線性減小。文獻(xiàn)[12]針對220 kV長絕緣子串并聯(lián)間隙在高海拔環(huán)境下的放電特性及失效性開展了研究工作，結(jié)果表明不同材質(zhì)長絕緣子串并聯(lián)間隙保護(hù)的失效性規(guī)律不同，長復(fù)合絕緣子串并聯(lián)間隙保護(hù)的失效概率存在一個(gè)閉區(qū)間。文獻(xiàn)[13]在高海拔環(huán)境下進(jìn)行了負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓下220 kV瓷、復(fù)合絕緣子串雷電沖擊閃絡(luò)及伏秒特性試驗(yàn)研究，對比低海拔下的已有結(jié)果，發(fā)現(xiàn)高海拔下并聯(lián)間隙的50%沖擊擊穿電壓及伏秒特性均會有所下降。

目前，500 kV輸電線路是我國西部高海拔地區(qū)電力互聯(lián)及西電東送的重要網(wǎng)架，保證高海拔地區(qū)輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性意義重大。目前針對高海拔地區(qū)500 kV并聯(lián)間隙的研究大都是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙[14 - 16]，而針對高海拔并聯(lián)間隙的防雷效果鮮有研究。本文基于圖1新型500 kV并聯(lián)間隙的結(jié)構(gòu)型式，在高海拔地區(qū)通過高壓試驗(yàn)，得到適用于高海拔地區(qū)的并聯(lián)間隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，并通過建立高海拔地區(qū)桿塔及并聯(lián)間隙仿真模型，仿真得到并聯(lián)間隙對提升同塔多回線路防同跳性能的效果。

1 并聯(lián)間隙高壓試驗(yàn)條件及方法

1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)場地為特高壓工程技術(shù)(昆明)國家工程實(shí)驗(yàn)室，位于云南省昆明市嵩明縣境內(nèi)，海拔高度為2 100 m。實(shí)驗(yàn)室擁有7 200 kV沖擊電壓發(fā)生器，標(biāo)稱電壓為7 200 kV，容量為720 kJ。試驗(yàn)選用的并聯(lián)間隙結(jié)構(gòu)型式為圖2所示新型結(jié)構(gòu)并聯(lián)間隙。

圖2 高海拔試驗(yàn)條件Fig.2 Test condition in high altitude region

高海拔地區(qū)絕緣子的閃絡(luò)電壓隨海拔高度而變化，懸垂絕緣子的片數(shù)應(yīng)按照式(1)進(jìn)行修正[17]。

nH=ne0.121 5m1(H-1 000)/1 000

(1)

式中：nH為高海拔地區(qū)每串絕緣子所需片數(shù)；H為海拔高度，m；m1為特征指數(shù)，反映氣壓對于污閃電壓的影響程度；n為海拔高度為1 000 m時(shí)每串絕緣子所需片數(shù)，由式(2)計(jì)算得出[17]。

(2)

式中：λ為爬電比距，kV/cm；U為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，kV；Lo1為單片懸式絕緣子的幾何爬電距離，cm；Ke為絕緣子爬電距離的有效系數(shù)。

根據(jù)上述規(guī)定，通過計(jì)算得出在海拔高度為2 100 m條件下，絕緣子串懸掛片數(shù)至少應(yīng)為33片。本文根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果及實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分別選取絕緣子片數(shù)為33片和37片的絕緣子串。結(jié)合已開展的新型500 kV并聯(lián)間隙研究成果，電極尺寸參數(shù)按照表1所示選取，不同片數(shù)的絕緣子串各取3組參數(shù)，由此研究不同長度絕緣子串的并聯(lián)間隙最優(yōu)尺寸。

表1 高海拔500 kV并聯(lián)間隙電極參數(shù)Tab.1 Parameters of electrodes of 500 kV parallel gap for high altitude

1.2 試驗(yàn)方法

本次高壓試驗(yàn)主要包含3項(xiàng)，分別為U50%雷電沖擊試驗(yàn)、伏秒特性試驗(yàn)、可見電暈及無線電干擾試驗(yàn)。

自然雷電統(tǒng)計(jì)中，負(fù)極性雷電次數(shù)占總雷電次數(shù)的80%以上[15]，故本文中所有雷電沖擊電壓均采用負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波，波前時(shí)間t1約為1.88 μs，半波峰值時(shí)間t2約為42.75 μs，如圖3所示。U50%雷電沖擊試驗(yàn)方法采用升降法[18]，U50%按照式(3)計(jì)算。

圖3 典型試驗(yàn)電壓波形Fig.3 Typical wave of test voltage

(3)

式中：Ui為第i次有效試驗(yàn)中施加的雷電沖擊電壓幅值；n為有效試驗(yàn)次數(shù)。每組試品進(jìn)行20次雷電沖擊試驗(yàn)。

根據(jù)文獻(xiàn)[19 - 20]可知：伏秒特性試驗(yàn)中，保持沖擊電壓的波形不變，逐漸升高電壓使間隙發(fā)生擊穿，并根據(jù)示波圖記錄擊穿電壓U與擊穿時(shí)間t。隨著電壓幅值升高，擊穿將發(fā)生在波尾、波峰和波前部分。擊穿發(fā)生在波前或波峰時(shí)，U與t均取擊穿時(shí)的值；擊穿發(fā)生在波尾時(shí)，t取擊穿瞬間的時(shí)間值，但U取沖擊電壓的峰值而不取擊穿瞬間的電壓值，即U應(yīng)取擊穿過程中外施電壓的最大值。連接各點(diǎn)，即可畫出伏秒特性曲線[19 - 20]。

可見電暈是指在工頻電壓運(yùn)行條件下，電力金具表面附近空氣絕緣局部擊穿而產(chǎn)生的氣體放電現(xiàn)象。進(jìn)行可見電暈試驗(yàn)時(shí)，逐步升高施加在試品上的電壓，直至觀察到試品電暈產(chǎn)生，維持5 min，該電壓即為電暈起始電壓。然后逐步降低施加在試品上的電壓，直至試品上的電暈消失為止，維持5 min，并記錄該電壓為電暈熄滅電壓。試品產(chǎn)生電暈時(shí)，對周圍無線電設(shè)備接收設(shè)備造成干擾信號的強(qiáng)弱以無線電干擾電壓來衡量，單位為μV?？梢婋姇灪蜔o線電干擾試驗(yàn)電壓有效值的確定可以按照式(4)進(jìn)行計(jì)算[21]。

(4)

式中：H為海拔高度，km；k1為試品位置修正系數(shù)，塔窗附近金具取1.05；k2為氣象修正系數(shù)，按照式(5)進(jìn)行修正；k3為試品懸掛高度系數(shù)；Um為系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓，kV。

(5)

式中：p0、p1分別為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和試驗(yàn)大氣壓；t0和t1分別為標(biāo)準(zhǔn)溫度和試驗(yàn)溫度，℃。

本文采用紫外成像儀觀察并聯(lián)間隙可見電暈情況。合格的判定準(zhǔn)則為：在試驗(yàn)電壓下，試品無可見電暈，無線電干擾電壓值小于等于1 000 μV。

2 高壓試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 U50%雷電沖擊試驗(yàn)

分別對表所示的6組試品進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)，得到并聯(lián)間隙充電電壓升降曲線如圖4所示，各組并聯(lián)間隙U50%值如表2所示。由表2可知，在絕緣子串片數(shù)相同的情況下，不同電極尺寸參數(shù)對絕緣子串并聯(lián)間隙的U50%值無明顯影響。

圖4 并聯(lián)間隙充電電壓曲線Fig.4 Charging voltage curves of parallel gap

表2 不同電極尺寸下并聯(lián)間隙U50%數(shù)值Tab.2 U50% of parallel gaps with different electrode sizes

2.2 伏秒特性試驗(yàn)

按照1.2節(jié)中的試驗(yàn)方法，對6組試品進(jìn)行伏秒特性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖5—6所示。

圖5 33片絕緣子并聯(lián)間隙伏秒特性Fig.5 Voltage-time characteristic of parallel gap of 33 insulators

圖6 37片絕緣子并聯(lián)間隙伏秒特性Fig.6 Voltage-time characteristic of parallel gap of 37 insulators

串長相同的絕緣子串，隨著安裝并聯(lián)間隙的橫向伸出長度增加，曲線位置越靠下，但總體來說變化幅度不明顯。所有尺寸并聯(lián)間隙的伏秒特性曲線均位于絕緣子串的伏秒特性曲線下方，滿足并聯(lián)間隙對絕緣子串保護(hù)的要求。

2.3 保護(hù)有效性分析

傳統(tǒng)500 kV并聯(lián)間隙結(jié)構(gòu)型式多為環(huán)形，電極橫向伸出長度Xc、Xp較短，一般在300～400 mm之間[7]。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，此種結(jié)構(gòu)參數(shù)并聯(lián)間隙常發(fā)生雷擊保護(hù)失效情形，即安裝并聯(lián)間隙的絕緣子串雷擊閃絡(luò)時(shí)，放電電弧對絕緣子產(chǎn)生灼燒。為了保證并聯(lián)間隙能夠有效疏導(dǎo)雷擊工頻電弧至電極末端，保護(hù)絕緣子串不受灼燒，有必要對并聯(lián)間隙的保護(hù)有效性進(jìn)行分析。本文引入保護(hù)有效率來表征并聯(lián)間隙的保護(hù)有效性，計(jì)算方法如式(6)所示。

(6)

式中：η為并聯(lián)間隙保護(hù)有效率；Nt為保護(hù)有效次數(shù)；Ns為發(fā)生閃絡(luò)總次數(shù)，一般至少10次才能得到較穩(wěn)定的η值。本文采用數(shù)碼相機(jī)，對雷擊放電瞬間的電弧形態(tài)進(jìn)行靜態(tài)捕捉，據(jù)此判定保護(hù)有效性。在進(jìn)行U50%雷電沖擊試驗(yàn)和伏秒特性試驗(yàn)時(shí)，典型的保護(hù)有效和保護(hù)失效情形如圖7所示。

圖7 典型電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)Fig.7 Typical forms of arc movement

圖7中保護(hù)失效情形多為上下電極的不同側(cè)之間接閃(如上電極左側(cè)與下電極右側(cè)之間)。分別對不同參數(shù)并聯(lián)間隙的保護(hù)有效率進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表3所示。

表3 高海拔地區(qū)并聯(lián)間隙保護(hù)有效率Tab.3 Valid protection probabilities of parallel gaps in high altitude region

從表3可以看出，當(dāng)33片、37片絕緣子的并聯(lián)間隙電極伸出長度分別達(dá)到800/800 mm、850/850 mm時(shí)，保護(hù)有效率可達(dá)到100%。

保護(hù)有效率隨并聯(lián)間隙橫向伸出長度的增大而增加，因?yàn)楦鶕?jù)電弧鏈?zhǔn)侥Ｐ碗娀】梢暈槎鄠€(gè)分段的電弧元，如圖8所示。

圖8 電弧運(yùn)動(dòng)分析Fig.8 Analysis of arc movement

隨著間隙橫向伸出長度的增加，絕緣子周邊的磁場強(qiáng)度增大，每個(gè)電弧元在生成電弧的起始狀態(tài)下受到的向間隙末端的磁場力(圖8(b)中Fmi)增大，電弧整體在初始階段受到的向間隙末端的磁場力增加，降低了閃絡(luò)路徑通過絕緣子串發(fā)生的概率。

2.4 可見電暈和無線電干擾試驗(yàn)

根據(jù)式(4)，計(jì)算出可見電暈和無線電干擾試驗(yàn)電壓的有效值U0為395 kV。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)工頻電壓升高至試驗(yàn)規(guī)定電壓時(shí)，用紫外成像儀對并聯(lián)間隙進(jìn)行觀察，均未發(fā)現(xiàn)可見電暈。當(dāng)將電壓升高至表3所示數(shù)值時(shí)，試品出現(xiàn)可見電暈，電暈放電點(diǎn)均位于下電極的末端，如圖9所示，虛線圈內(nèi)即為電暈放電。當(dāng)工頻電壓升高至試驗(yàn)規(guī)定電壓U0時(shí)，通過無線電干擾儀測得試品產(chǎn)生的無線電干擾值如表4所示?？梢钥闯?，6組試品的無線電干擾值均低于1 000 μV，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖9 紫外成像儀觀察可見電暈Fig.9 Visible corona in ultraviolet imager

表4 并聯(lián)間隙電暈起始電壓及U0下無線電干擾值Tab.4 Radio interference value of parallel gap under corona onset voltage and U0

3 選型與防雷效果研究

3.1 選型研究

為了研究海拔高度及并聯(lián)間隙的尺寸參數(shù)對保護(hù)有效率的影響，同時(shí)在平原地區(qū)條件下進(jìn)行了不同尺寸參數(shù)并聯(lián)間隙的高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)場地在國家電網(wǎng)特高壓交流試驗(yàn)基地，海拔高度40 m左右。

根據(jù)文獻(xiàn)[17]可知，平原地區(qū)500 kV線路絕緣子片數(shù)應(yīng)不少于25片。為了分析絕緣子串長及海拔高度對并聯(lián)間隙選型的影響，本文選取平原地區(qū)絕緣子串片數(shù)分別為25、29、33片，根據(jù)本文第1節(jié)的試驗(yàn)方法，對不同尺寸參數(shù)的并聯(lián)間隙進(jìn)行高壓試驗(yàn)，最終試驗(yàn)得到相關(guān)典型電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)如圖10所示，保護(hù)有效率如表5所示。

圖10 平原地區(qū)電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)Fig.10 Typical form of arc movement in plain area

當(dāng)絕緣子片數(shù)為25片時(shí)，上下電極橫向伸出長度均為650 mm時(shí)，即可使保護(hù)有效率達(dá)到100%，當(dāng)絕緣子片數(shù)分別為25、29、33片時(shí)，能夠達(dá)到最優(yōu)保護(hù)效果的并聯(lián)間隙尺寸分別為650/650 mm、700/700 mm和750/750 mm，保護(hù)有效時(shí)的電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)與高海拔相似，保護(hù)失效情形多為上下電極的同側(cè)之間接閃(如上電極左側(cè)與下電極左側(cè)之間)。

表5 平原地區(qū)并聯(lián)間隙保護(hù)有效率Tab.5 Valid protection probability of parallel gap in plain

由前面內(nèi)容可知，針對500 kV并聯(lián)間隙，結(jié)構(gòu)型式應(yīng)采用球拍形-半跑道環(huán)形，尺寸參數(shù)則與海拔高度、絕緣子串長等因素有關(guān)，而不同條件下并聯(lián)間隙的尺寸參數(shù)主要體現(xiàn)在上下電極橫向伸出長度不同。對前兩節(jié)試驗(yàn)研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，得到不同海拔高度及絕緣子串長下并聯(lián)間隙尺寸如圖11所示。

圖11 并聯(lián)間隙尺寸隨絕緣子片數(shù)和海拔高度變化規(guī)律Fig.11 Parallel sizes varied with number of insulators and altitude

可以看出，無論是在平原還是高海拔地區(qū)，當(dāng)絕緣子片數(shù)增加約4片時(shí)，并聯(lián)間隙電極最優(yōu)伸出長度將增加50 mm；當(dāng)絕緣子片數(shù)同為33片時(shí)，海拔為2 100 m地區(qū)并聯(lián)間隙電極最優(yōu)伸出長度比平原地區(qū)增加50 mm。由此可得到如下結(jié)論：當(dāng)絕緣子片數(shù)增加4片，或海拔高度增加約2 000 m時(shí)，并聯(lián)間隙電極最優(yōu)伸出長度宜增加50 mm。

3.2 防雷效果研究

為了分析并聯(lián)間隙在高海拔地區(qū)的應(yīng)用效果，需要建立輸電線路及并聯(lián)間隙的仿真模型，對安裝并聯(lián)間隙的輸電線路耐雷性能進(jìn)行研究。本文基于ATP-EMTP仿真平臺，建立了雷電電流、輸電線路、桿塔及接地電阻、絕緣子及空氣間隙閃絡(luò)模型。

其中絕緣子及空氣間隙閃絡(luò)模型，采用先導(dǎo)法判據(jù)，CIGRE WG33.01推薦的先導(dǎo)發(fā)展的速率公式如式(7)所示[22]。

(7)

式中：L(t)為先導(dǎo)發(fā)展長度，m；u(t)為絕緣子串上的電壓，kV；D為間隙長度，m；E0為先導(dǎo)起始場強(qiáng)kV/m；k為先導(dǎo)速度發(fā)展系數(shù)。

針對高海拔地區(qū)，由于k、E0均與空氣密度有關(guān)，故這兩個(gè)參數(shù)需要進(jìn)行海拔校正。文獻(xiàn)[23 - 25]對2 100 m海拔環(huán)境下絕緣子串的擊穿特性進(jìn)行了試驗(yàn)，最終得到絕緣子串和空氣間隙的先導(dǎo)發(fā)展模型的k與E0值應(yīng)采用0.7×10-6m2/(V2·s)、440 kV/m和0.74×10-6m2/(V2·s)、500 kV/m。

本文在ATP-EMTP仿真平臺中建立了仿真模型如圖12所示，其中在回路Ⅱ上3相安裝并聯(lián)間隙。

圖12 同塔雙回線路仿真模型Fig.12 Simulation model of double-circuit transmission line on the same tower

并聯(lián)間隙主要作用為防止同塔多回線路發(fā)生反擊同跳，利用多波阻抗模型對典型高海拔地區(qū)用同塔雙回線路建模，并聯(lián)間隙尺寸參數(shù)采用2.5節(jié)中推薦的最優(yōu)參數(shù)，并考慮常規(guī)并聯(lián)間隙安裝方式。

3.3 耐雷性能分析

安裝并聯(lián)間隙后回路Ⅱ的絕緣性能降低，雷擊塔頂時(shí)，雷電流幅值超過回路Ⅱ的耐雷水平后，回路Ⅱ先發(fā)生閃絡(luò)；當(dāng)雷電流幅值超過雙回同跳耐雷水平后，雙回線路均發(fā)生閃絡(luò)。以串長為33片絕緣子，電壓相角為0 °為例，安裝并聯(lián)間隙后，雷電流幅值增加至單回線路發(fā)生閃絡(luò)，各相絕緣子串電壓波形如圖13(a)所示，此時(shí)閃絡(luò)相為A2相；雷電流幅值增加至雙回線路閃絡(luò)時(shí)，各相絕緣子串電壓波形如圖13(b)所示，此時(shí)閃絡(luò)相為A2、A1相。

通過仿真計(jì)算，得到不同絕緣子串長的線路在安裝并聯(lián)間隙前后耐雷水平如圖14所示。在安裝并聯(lián)間隙后，單回耐雷水平均較安裝前降低，但雙回耐雷水平均有所提高，針對33片、37片絕緣子串，在安裝并聯(lián)間隙后，雙回線路同時(shí)閃絡(luò)耐雷水平提高幅度分別為11.3%和11.6%。

圖13 各相絕緣子串電壓波形Fig.13 Voltage curves of insulator strings of each phase

圖14 不同絕緣子串長桿塔安裝并聯(lián)間隙前后耐雷水平Fig.14 Lightning withstanding level of towers with different lengths of insulator string before and after installing parallel gap

根據(jù)文獻(xiàn)[25]中的規(guī)范，雷擊塔頂或地線時(shí)，桿塔的分流系數(shù)β按式(8)計(jì)算。

(8)

式中：Lt為桿塔電感；Lg為桿塔兩側(cè)相鄰檔架空地線的電感并聯(lián)值；Ri為桿塔沖擊接地電阻；τt為雷電流波頭長度。

可以看出，線路桿塔在加裝并聯(lián)間隙絕緣配置降低后，對桿塔分流系數(shù)并無明顯影響，流入變電站的雷電入侵波無明顯變化，故無需對變電站設(shè)備絕緣進(jìn)行加強(qiáng)。

4 結(jié)論

本文在高海拔條件下，進(jìn)行了新型500 kV并聯(lián)間隙的U50%雷電沖擊試驗(yàn)、伏秒特性試驗(yàn)、可見電暈和無線電干擾試驗(yàn)，獲得了適用于高海拔條件下的并聯(lián)間隙尺寸推薦值，并通過仿真分析，得到了安裝并聯(lián)間隙前后桿塔的耐雷性能。研究結(jié)果表明：

1)在2 100 m高海拔條件下，新型結(jié)構(gòu)并聯(lián)間隙在伏秒特性、可見電暈和無線電干擾方面滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2)不同尺寸參數(shù)的新型并聯(lián)間隙在U50%雷電沖擊電壓、伏秒特性、可見電暈和無線電干擾方面，均無明顯差別。

3)6組試品中，針對同一串長的不同尺寸并聯(lián)間隙，雷電沖擊保護(hù)有效率與電極橫向伸出長度呈正相關(guān)性。當(dāng)絕緣子片數(shù)分別為33片和37片時(shí)，推薦選取的并聯(lián)間隙電極橫向伸出長度分別為800/800 mm、850/850 mm。

4)當(dāng)絕緣子片數(shù)增加4片，或海拔高度增加約2 000 m時(shí)，并聯(lián)間隙電極最優(yōu)伸出長度宜增加50 mm。

5)針對33片、37片絕緣子串桿塔，在安裝并聯(lián)間隙后，單回耐雷水平均較安裝前降低，但雙回線路同時(shí)閃絡(luò)耐雷水平均有所提高，提高幅度分別為11.3%和11.6%。輸電線路安裝并聯(lián)間隙前后，流入變電站的雷電入侵波無明顯變化。