5.4 换流站设备外绝缘设计

5.4.2 换流站直流侧污秽水平预测中的测试方法如下：

    （1） 根据拟建站址周边区域的气象条件、工业污染源分布情况（已建、在建和规划）、输变电设备运行的有关资料，通过污染源扩散模型和绝缘子表面积污模式通过计算机仿真计算了站址地区交流盘式绝缘子积污水平，并使用站址大气质量参数的监测确定了站址区的污秽等级。在此基础上，根据附近已有的直流换流站或交流变电站的积污测量数据和同类地区“直交积污比”预测换流站直流设备污秽水平的自然盐密值和灰密值。

    （2） 站址周边区域建设交、直流积污站，根据积污站的实测数据确定站址直流设备的污秽水平的自然盐密值和灰密值。

    在换流站污秽水平预测方法1中，“直交积污比”是影响进行站址周边污秽水平预测的关键因素。而目前，在各国换流站和自然积污试验站得到的“直交积污比”数据存在很大争议。如日本根据能登、武山等沿海自然污秽试验站得到的直交流积污试验数据结果，提出了一条“直交积污比”随盐密增加而逐渐衰减的曲线，在补充了瑞典一组内陆数据后，国际大电网会议（CIGRE）第2203工作组公布了这一曲线（见图2），该曲线存在一定的盲目性，主要体现在如下几个方面：

图2 直交积污比

5.4.3 本条是关于换流站直流设备外绝缘设计的规定。
    根据拟建站址和附近区域的交流输变电设备的积污状况和同类地区“直交积污比”，预测该地区直流换流站直流支柱绝缘子污秽水平的自然盐密值和灰密值；根据直流换流站各类设备表面盐密与其平均直径相互关系和直流支柱绝缘子的预测值，推算其他各类直流设备套管表面的自然盐密值和灰密值，确定直流设备等价于自然污秽盐密值的人工污秽试验时使用有效盐密，在有效盐密下进行各类直流设备的人工污秽试验时，获取有效盐密和爬电比距的关系后，依据各类设备的有效盐密值确定各类设备的爬电距离；根据站址的灰密和盐密的比值、上表面和下表面盐密（含灰密）的比值，对现有的人工污秽试验数据进行灰密和上下表面积污比的修正；考虑外绝缘设计中存在诸多不确定因素以及不同试验室人工污秽试验结果的分散性，最终确定直流侧设备外绝缘时要考虑预留的适当裕度。当具体工程需要时要进行人工污秽试验，并依据人工污秽试验结果选择换流站直流设备的外绝缘。

    国内外大量的试验数据表明，支柱绝缘子和垂直套管的外绝缘设计与其伞形结构密切相关，换流站使用的支柱绝缘子与垂直瓷套管伞形主要有两种：深棱形（或称防雾型，以下简称A型），标准伞间距为95mm，伞伸出与伞间距之比为1；大小伞形（以下简称C型），其伞间距在60mm~80mm范围内变化。

    国内直流设备的外绝缘设计上采用如下方法：

    对于A型和C型支柱和套管，上式中A和N值选择不同。

    不同盐密下换流站直流支柱绝缘子或瓷套管所需的爬电比距入可利用耐受电压与盐密的-0.33次方的幂函数关系进行折算。

    除此之外，在我国污秽条件下，绝缘子表面的灰密一般都大于0.10mg/c㎡，需要进行灰密修正。

    最后，考虑一定裕度后，换流站户外直流设备的爬电比距设计值按下式计算：