懸空換位是指為減少電力系統在正常運行情況下電流和電壓的不對稱性，變換交流輸電線路三相導線的空間位置。這種換位方式不需要特殊設計桿塔，利用一基常規的耐張型桿塔，在每相導線上另外再單獨串接一組絕緣子串，並通過兩根短跳線和根長跳線直接進行交叉跳接來完成。導線在檔距中不交叉，跳線的位置也比較清晰。關鍵是合理選擇好該單獨串接絕緣子串的絕緣強度，因為它承受的是線路的線電壓，根據運行經驗應為一般相對地絕緣強度的1.3-1.5倍。這種換位方式安裝和檢修比較困難，需要採取特殊的施工措施。
基本介紹
- 中文名：懸空換位
- 外文名：Dangling transposition
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
簡介,換位點的選擇,換相絕緣子串的絕緣水平及機械強度,換相絕緣子串的設計,500 kV 線路懸空換相,
簡介
為減少電力系統在正常運行情況下電流和電壓的不對稱性，變換交流輸電線路三相導線的空間位置。交流架空輸電線路的三相導線在空間的排列位置是不對稱的，特別是三相導線呈水平排列的線路，不對稱程度更大。由於三相導線在空間的位置不對稱，導致各相導線的電容和電感值不同，即各相的阻抗和導納不相等，這就引起了負序和零序電流。過大的負序電流會引起電力系統內電機的過熱。而零序電流超過一定數值時，在中性點不接地系統中，有可能引起靈敏度較高的接地繼電器的誤動作。輸電線路的電流和電壓的不對稱，也可能對電信線路產生干擾影響。輸電線路導線換位的結果，是使在一條線路上各相導線處在某一空間位置的長度分布儘量接近，這樣各相參數的差異就會縮小，電流和電壓的不對稱性也能夠控制在定限度之內、經過位置變換三相導線又恢復到原來的相序排列，稱為一個換位整循環。換位循環的示，其中一條線路進行一個換位整循環，一條線路進行兩個換位整循環。進行幾次整循環換位視線路的長度而定。
換位點的選擇
以往懸空換位常用於低電壓、單導線線路，其結構簡單，相間絕緣水平低，用單串絕緣子即可滿足要求。因此，換位點的選擇基本上不受什麼條件的限制，可選在靠近檔中央(滿足對地距離時)，也可選在靠近桿塔處。500 kV 輸電線路通常為四分裂導線，用於懸空換相的耐張串重又長，相間絕緣水平高，絕緣子串結構複雜，因此，換位點的選擇必須考慮對輸電線路的影響。
換位耐張串與一般耐張串功能是相似的，前者是相間絕緣，後者是對地絕緣。根據輸電線路的荷載特性，為減少換位對線路影響，換相耐張串應緊靠一般耐張串，因此，500 kV 輸電線路換相耐張串應選放在耐張塔處。
換相絕緣子串的絕緣水平及機械強度
相間絕緣水平與防污閃、耐雷和操作過電壓等有關，根據試驗、計算和分析，500 kV 輸電線路絕緣子片數由工頻耐污閃控制，因此，絕緣子片數需滿足工頻污閃的要求。
根據運行經驗 ,國內 220 kV 及以下的輸電線路一般考慮相間絕緣為對地絕緣的1.3～1.5倍，而對500 kV 輸電線路尚無規範可尋。根據美國《超高壓、特高壓架空輸電線路電氣與機械設計規範》，500kV 輸電線路相間絕緣子串長可按1.53倍的相對地絕緣子串長選取。按此要求進行換算，換相絕緣子串相間泄漏比距滿足我國現行規程規範要求。
換相絕緣子串強度，可參照《規範》按一般耐張絕緣子串選擇，為儘量減輕換相絕緣子串的重量，對金具、絕緣子的選擇以及絕緣子串的組合設計應予以最佳化。
換相絕緣子串的設計
換相絕緣子串組合形式應具有結構簡單、金具數量少、可靠性高、運行維護方便和經濟性好等特點。換相絕緣子串是緊鄰一般耐張絕緣子串的，因此，設計時應與一般耐張串同步考慮。
以近期竣工的天廣3回500kV送電線路AC相懸空換位為例，換相絕緣子串全長15220mm，總重1417kg，中部設定一聯板，聯板下部安裝有換位跳線用懸垂線夾，聯板起支撐和保持兩絕緣子串間距離的作用。耐張換相絕緣子串相對地絕緣採用28片FC210/170絕緣子，相對相採用 47 片 FC210/ l70 絕緣子，相間絕緣水平取值為相對地絕緣水平的 1. 6 倍。其絕緣水平略高於常規(1. 53 倍) 換相絕緣水平，主要是考慮該線路的重要性。
500 kV 線路懸空換相
500kV輸電線路傳統換位大多採用直線塔或耐張塔加裝跳線橫擔 (母線架) 等方法，換位方式複雜，換位條件較苛刻。最佳化換位方式的出現以及AC相換位的成熟經驗，為 500 kV 輸電線路提供了一種新的換位方式 ———懸空換位，一般耐張塔即可實現換位要求。從多個已建的500kV輸電線路工程AC相換位的施工、運行情況來看，由於選擇耐張塔為換位點，克服了懸空換相絕緣子串長及串重等不利因素影響，充分發揮了懸空換位結構簡單、施工方便、運行可靠、造價低廉的特點，因此，可以說懸空換位方式在500 kV輸電線路中的套用有著廣闊的空間。
