懸空換位簡介

為減少電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下電流和電壓的不對(duì)稱性，變換交流輸電線路三相導(dǎo)線的空間位置。交流架空輸電線路的三相導(dǎo)線在空間的排列位置是不對(duì)稱的，特別是三相導(dǎo)線呈水平排列的線路，不對(duì)稱程度更大。由于三相導(dǎo)線在空間的位置不對(duì)稱，導(dǎo)致各相導(dǎo)線的電容和電感值不同，即各相的阻抗和導(dǎo)納不相等，這就引起了負(fù)序和零序電流。過大的負(fù)序電流會(huì)引起電力系統(tǒng)內(nèi)電機(jī)的過熱。而零序電流超過一定數(shù)值時(shí)，在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，有可能引起靈敏度較高的接地繼電器的誤動(dòng)作。輸電線路的電流和電壓的不對(duì)稱，也可能對(duì)電信線路產(chǎn)生干擾影響。輸電線路導(dǎo)線換位的結(jié)果，是使在一條線路上各相導(dǎo)線處在某一空間位置的長度分布盡量接近，這樣各相參數(shù)的差異就會(huì)縮小，電流和電壓的不對(duì)稱性也能夠控制在定限度之內(nèi)、經(jīng)過位置變換三相導(dǎo)線又恢復(fù)到原來的相序排列，稱為一個(gè)換位整循環(huán)。換位循環(huán)的示，其中一條線路進(jìn)行一個(gè)換位整循環(huán)，一條線路進(jìn)行兩個(gè)換位整循環(huán)。進(jìn)行幾次整循環(huán)換位視線路的長度而定。

以往懸空換位常用于低電壓、單導(dǎo)線線路，其結(jié)構(gòu)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(diǎn)的選擇基本上不受什么條件的限制，可選在靠近檔中央(滿足對(duì)地距離時(shí))，也可選在靠近桿塔處。500 kV 輸電線路通常為四分裂導(dǎo)線，用于懸空換相的耐張串重又長，相間絕緣水平高，絕緣子串結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，換位點(diǎn)的選擇必須考慮對(duì)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，后者是對(duì)地絕緣。根據(jù)輸電線路的荷載特性，為減少換位對(duì)線路影響，換相耐張串應(yīng)緊靠一般耐張串，因此，500 kV 輸電線路換相耐張串應(yīng)選放在耐張塔處。

相間絕緣水平與防污閃、耐雷和操作過電壓等有關(guān)，根據(jù)試驗(yàn)、計(jì)算和分析，500 kV 輸電線路絕緣子片數(shù)由工頻耐污閃控制，因此，絕緣子片數(shù)需滿足工頻污閃的要求。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ,國內(nèi) 220 kV 及以下的輸電線路一般考慮相間絕緣為對(duì)地絕緣的1.3～1.5倍，而對(duì)500 kV 輸電線路尚無規(guī)范可尋。根據(jù)美國《超高壓、特高壓架空輸電線路電氣與機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范》，500kV 輸電線路相間絕緣子串長可按1.53倍的相對(duì)地絕緣子串長選取。按此要求進(jìn)行換算，換相絕緣子串相間泄漏比距滿足我國現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要求。

換相絕緣子串強(qiáng)度，可參照《規(guī)范》按一般耐張絕緣子串選擇，為盡量減輕換相絕緣子串的重量，對(duì)金具、絕緣子的選擇以及絕緣子串的組合設(shè)計(jì)應(yīng)予以優(yōu)化 。

換相絕緣子串組合形式應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、金具數(shù)量少、可靠性高、運(yùn)行維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。換相絕緣子串是緊鄰一般耐張絕緣子串的，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(shè)置一聯(lián)板，聯(lián)板下部安裝有換位跳線用懸垂線夾，聯(lián)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(duì)地絕緣采用28片F(xiàn)C210/170絕緣子，相對(duì)相采用 47 片 FC210/ l70 絕緣子，相間絕緣水平取值為相對(duì)地絕緣水平的 1. 6 倍。其絕緣水平略高于常規(guī)(1. 53 倍) 換相絕緣水平，主要是考慮該線路的重要性。

500kV輸電線路傳統(tǒng)換位大多采用直線塔或耐張塔加裝跳線橫擔(dān) (母線架) 等方法，換位方式復(fù)雜，換位條件較苛刻。優(yōu)化換位方式的出現(xiàn)以及AC相換位的成熟經(jīng)驗(yàn)，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(shí)現(xiàn)換位要求。從多個(gè)已建的500kV輸電線路工程AC相換位的施工、運(yùn)行情況來看，由于選擇耐張塔為換位點(diǎn)，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(fā)揮了懸空換位結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、運(yùn)行可靠、造價(jià)低廉的特點(diǎn)，因此，可以說懸空換位方式在500 kV輸電線路中的應(yīng)用有著廣闊的空間 。

換位導(dǎo)線與普通扁線相比有許多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于外形尺寸比較小，降低了變壓器的制造費(fèi)用。

1、由于采用了多根小截面的單線代替了一根大截面扁線，減少了離散場(chǎng)的損失。

2、與多根平行的自帶絕緣單線相比，由于換位導(dǎo)線是漆包單線，而漆膜厚度較以往的紙絕緣厚度要薄許多， 但是耐壓卻是紙絕緣的幾倍，加上公共紙絕緣絕緣厚度比較薄，因此明顯地減小了繞組的體積， 有效地提高了空間的利用率。

3、由于單線之間的換位，使繞組具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

4、由于絕緣厚度比較薄，所以具有較高的散熱性。

5、由于漆膜和絕緣厚度薄，具有比較好的散熱性，所以具有較高的熱穩(wěn)定性。

6、由于減少了人工換位，使繞組繞制工藝變得簡捷，縮短了繞組的加工時(shí)間。對(duì)于換位導(dǎo)線來說，繞制一圈換位導(dǎo)線相當(dāng)于繞制多圈單根平行扁線。

換位導(dǎo)線系指以一定根數(shù)的漆包銅扁線組合成寬面相互接觸的兩列，并按要求在兩列漆包線的上面和下面沿窄面作同一轉(zhuǎn)向的換位，并用電工絕緣紙帶作多層連續(xù)緊密包繞組成

大型電力變壓器的繞組采用換位導(dǎo)線，可以大幅降低負(fù)載損耗，降低繞組熱點(diǎn)溫升，提升繞組機(jī)械強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且線圈加工更加簡便，故換位導(dǎo)線一經(jīng)問世，就在大型電力變壓器繞組設(shè)計(jì)和制造中得到了廣泛應(yīng)用。

換位導(dǎo)線漆膜燒除

一、去漆前對(duì)換位導(dǎo)線的整理

首先要做的就是分線， 就是將換位導(dǎo)線逐根分開，彼此間間隔約8mm。 如果換位導(dǎo)線是由多組并繞的， 那

么分線時(shí)就要注意將每股導(dǎo)線相互錯(cuò)開， 從側(cè)向看相鄰兩組應(yīng)在彼此的間隙中， 如此在用火焰去漆時(shí)可以讓火

焰穿透各股導(dǎo)線之間的間隙， 全面覆蓋導(dǎo)線表面， 使導(dǎo)線升溫快速且均勻。

二、火焰去漆

選擇好火焰后就可以對(duì)換位導(dǎo)線的漆膜進(jìn)行燒除了， 其操作要領(lǐng)是：

（1） 調(diào)節(jié)好適當(dāng)?shù)幕鹧妫?

（2） 燒漆的時(shí)候注意火焰方向是向著繞組出頭方向， 切不可對(duì)著繞組方向， 否則繞組絕緣極易被損壞。

（3） 燒漆膜的時(shí)候因?yàn)楦鞴蓪?dǎo)線離火焰的距離不一樣， 升溫的速度就不一樣， 為了導(dǎo)線能均勻受熱升溫， 應(yīng)按一定的規(guī)律移動(dòng)火焰；

（4） 要特別注意的是去漆溫度， 要求加熱溫度不得超過700℃， 因手工氧乙炔火焰沒有溫控裝置， 只能靠人工控制， 經(jīng)過一段時(shí)間的測(cè)溫試驗(yàn)， 當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)暗紅轉(zhuǎn)紅亮?xí)r溫度約在700℃。

三、換位導(dǎo)線冷卻

其中要特別注意的有：

（1） 鋪蓋冷卻一定要及時(shí)， 當(dāng)火焰移開時(shí)應(yīng)立即鋪蓋；

（2） 鋪蓋后要注意密封性， 須將紅熱的導(dǎo)線全部用工業(yè)擦拭紙包住， 當(dāng)工業(yè)擦拭紙鋪上后因?yàn)閷?dǎo)線的高溫會(huì)使冷卻液迅速氣化， 產(chǎn)生的水氣會(huì)把里面的空氣排出， 并持續(xù)有水氣排出， 在導(dǎo)線沒有冷卻前切不可裸露在空氣當(dāng)中；

（3） 將吸有冷卻液的工業(yè)擦拭紙鋪蓋緊實(shí)后還需要持續(xù)地?cái)D壓工業(yè)擦拭紙， 使里面的冷卻液持續(xù)地淋到導(dǎo)線高溫部位；

（4） 直到不再排出水氣后方可拿去工業(yè)擦拭紙。

四、冷卻后處理

如果冷卻得好， 換位導(dǎo)線表面被燒漆時(shí)產(chǎn)生的氧化物全部會(huì)變成灰狀物而脫落， 如果冷卻得不好， 則導(dǎo)線

表面有一層黑色的氧化銅難以去除。 要冷卻效果好， 其關(guān)鍵在于冷卻液里面的酒精是否在導(dǎo)線高溫時(shí)與導(dǎo)線被

灼燒產(chǎn)生的氧化物起反應(yīng)， 如果反應(yīng)徹底， 則全部變成灰狀物而易打磨干凈， 否則就會(huì)留下黑色物質(zhì)。

換位導(dǎo)線引線焊接

一、換位導(dǎo)線的預(yù)焊接

由于換位導(dǎo)線多而且不平整， 股與股之間間隙大，所以要焊接好換位導(dǎo)線要注意以下七點(diǎn)：

（1） 出頭換位導(dǎo)線根部要做好絕緣防護(hù)工作；

（2） 焊接前要對(duì)換位導(dǎo)線進(jìn)行平整處理， 使各股導(dǎo)線導(dǎo)盡可能貼合在一起， 相互間的間隙盡可能小；

（3） 平整后要用工具將導(dǎo)線夾住， 使換位導(dǎo)線保持貼合狀態(tài)；

（4） 焊接時(shí)調(diào)節(jié)火焰為中性焰；

（5） 焊接過程中要適時(shí)的補(bǔ)充絕緣防護(hù)處的冷卻水；

（6） 焊接好后及時(shí)冷卻 ；

（7） 待冷卻后用鋼絲刷將表面的雜物刷除干凈， 為接下來的引線焊接做準(zhǔn)備。

二、換位導(dǎo)線與銅排焊接

操作要領(lǐng)如下：

（1） 火焰調(diào)節(jié)為中性火焰；

（2）先對(duì)銅排進(jìn)行預(yù)熱， 均勻加熱到銅排表面呈暗紅色；

（3） 預(yù)熱好后迅速將銅排與處理好的換位導(dǎo)線裝夾在一起（注意裝夾時(shí)的位置應(yīng)符合工藝要求） ；

（4） 裝夾好后立即進(jìn)行焊接， 先整體均勻加熱至表面呈暗紅，然后選定一個(gè)方向進(jìn)行連續(xù)焊接， 待搭接四周焊縫飽滿后即可， 若此時(shí)間內(nèi)沒有完成焊接作業(yè)， 要把火焰移開等導(dǎo)線溫度降至500℃， 再重復(fù)操作一遍， 切不可持續(xù)加熱焊接， 以免導(dǎo)線被熔化；

（5） 焊接過程中要適時(shí)地補(bǔ)充絕緣防護(hù)處的冷卻水；

（6） 焊接好后及時(shí)冷卻 ；

（7） 目測(cè)焊縫， 焊縫應(yīng)符合要求；

（8） 用工具對(duì)焊縫進(jìn)行打磨。