±800kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程,研究了±800kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压。重点分析了±800kV与±500kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处。给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法,确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗及能耗与直流侧的快速保护定值、延迟时间的配合。提出换流站绝缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法。     

±800kV特高压直流输电线路绝缘配合的差异化

在直流输电系统设计中,绝缘配合是直流线路设计的重要环节。为此对±800 kV输电线路的绝缘配合差异化进行了研究,给出了直流线路绝缘配合差异化技术的概念和方法,并分别就线路绝缘配置、导线对杆塔空气间隙距离和线路极间距离的差异化进行了研究。给出了不同污秽条件、不同海拔高度、不同绝缘子材质、不同绝缘子型号条件下,瓷绝缘子(I串、V串和耐张串)和复合绝缘子的差异化配置方案;确定了不同过电压倍数、不同海拔高度下导线对杆塔的空气间隙距离和最小极间距离;给出了不同污秽条件、不同海拔高度下的复合绝缘子串长和串长所需极间距离;确定了不同海拔高度、不同分裂间距、不同导线型号时,满足电磁环境限值要求所需的最小极间距离。研究结果可为±800 kV直流输电线路的差异化绝缘配合提供指导,对提高特高压直流输电线路的经济性和科学性具有重要意义。     

±800 kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程,研究了±800 kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压.重点分析了±800 kV与±500 kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处.给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法,确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗以及能耗与直流侧的快速保护的定值、延迟时间的配合.提出换流站施缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求以及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法.     

基于PSCAD的特高压直流输电系统单相接地过电压的研究

以±800kV云广特高压直流输电工程为背景,应用电磁暂态计算软件PSCAD建立了特高压直流输电系统模型,详细研究了特高压直流线路距整流站不同距离发生对地闪络故障时过电压的沿线分布及水平,指出直流线路中点故障时非故障极线路中点的过电压幅值最高,计算分析了杆塔接地电阻、换流站端部阻抗、线路长度及线路参数等因素对线路过电压水平的影响。     

昌平——房山500kV紧凑型输电线路操作过电压与塔头间隙的研究

就５００ｋＶ昌平－－房山紧凑型输电线路的操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压等进行了计算研究；还提出了针对带电作业时可能遇到的线路接地故障和故障清除过电压计算结果，按绝缘配合的统计法，推荐了线路杆塔的相导线－－杆塔相和相间空气间隙。     

云广±800kV直流线路仿真塔空气间隙操作冲击放电特性

研究云广±800kV直流线路用仿真塔的空气间隙50%操作冲击放电特性,结果表明,云广±800kV输电线路的绝缘子采用V形串,操作冲击电压成为杆塔空气间隙尺寸的控制因素;V形绝缘子串直线杆塔空气间隙距离在海拔高度为1000m及以下、1500m和2000m的地区应分别不小于6.2m、6.7m和7.1m。     

昌平一房山500kV紧凑型输电线路操作过电压与塔头间隙的研究

就５００ｋＶ昌平─房山紧凑型输电线路的操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压等进行了计算研究；还提出了针对带电作业时可能遇到的线路接地故障和故障清除过电压计算结果。按绝缘配合的统计法，推荐了线路杆塔的相导线─杆塔相和相间空气间隙。     

±800 kV特高压直流输电线路单极接地故障过电压产生机理及影响因素

将特高压直流输电线路单极接地故障过电压分成第一次跃升和第二次跃升2个过程,并基于极线间的电磁耦合作用和波过程阐述了2次电压跃升的产生机理;分析了直流滤波器主电容、直流滤波器型式、直流控制系统、杆塔接地电阻、线路中点杆塔是否装设避雷器、输电线路参数和输送功率等多种因素对该过电压的影响。仿真结果表明,直流滤波器主电容参数是限制单极接地故障过电压的关键因素,其他因素对该过电压影响不大,为控制过电压幅值不超过额定电压的1.7倍,建议±800 k V特高压线路的直流滤波器主电容参数取值范围为1~2μF。     

±800kV重庆特高压直流换流站操作过电压机理及仿真

特高压直流换流站的过电压水平直接关系到换流站设备的绝缘配合和系统安全可靠运行。哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程比我国已有的向上、云广和锦屏—苏南特高压直流工程的输送容量更大、送电距离更远,换流站的设备也有所不同,换流站的过电压水平将更加严重。为此,针对哈密北—重庆±800 kV特高压直流输电工程,详细分析特高压换流站交流场、阀厅和直流场的操作过电压机理,得到了重庆换流站各避雷器的决定性故障工况,并仿真计算了典型故障工况下换流站关键设备的过电压水平。计算结果表明:换流站交流母线的最大过电压达762 kV,换流阀两端承受的最大过电压为369 kV,直流极线平波电抗器线路侧和阀侧的最大过电压分别为1 298 kV和1 294 kV,中性母线平抗阀侧的最大过电压为439 kV;逆变侧重庆换流站始终接地,避雷器EL和EM不会承受严重的操作过电压冲击。计算结果可为换流站设备的绝缘配合及相关设备的选型、设计和试验等提供重要技术依据。     

±800 kV特高压直流输电线路空气间隙设计

±800 kV特高压直流输电线路(Ultra High Voltage Direct Current,UHVDC)具有送电容量大、输送距离长、线损低、可靠性高、投资收益高等优点,目前我国存在多条规划及建设中的±800 kV特高压输电线路,空气间隙的选择是特高压直流输电工程设计中的关键技术之一,输电线路塔头各种空气间隙的确定是塔头尺寸及结构设计的基础,风偏后导线对杆塔的最小空气间隙,应分别满足工作电压、操作过电压及雷电过电压的要求,合理选取各工况下的空气间隙,对线路的安全稳定运行及工程投资的节省都有现实意义。     

特高压直流输电线路雷击故障原因分析与防范

根据中国近年来特高压直流输电线路的运行统计,雷击故障一直处于各类故障的首位,雷害已成为影响特高压直流输电设备安全运行的重要因素。±800 kV特高压直流宾金线是中国清洁能源传输的重要通道,其安全稳定运行显得尤为重要。针对特高压直流宾金线发生的2起雷击故障,结合雷电定位系统、故障录波与测距、现场故障巡查和仿真计算,综合判断2起雷击故障均是雷电绕击造成。根据雷电定位系统实测数据,对特高压直流宾金线进行了雷害风险评估计算,并在雷害风险评估计算的基础上,提出了防范特高压直流输电线路绕击的具体措施。     

特高压直流与500kV交流线路同塔并架防雷特性研究

介绍了±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的主要防雷性能及特点,并分别与单回±800 kV特高压直流线路,以及双回500 kV双回交流线路同塔并架的防雷性能进行对比分析,指出,同等条件下,交直流同塔并架线路特高压直流线路的反击耐雷水平比单回±800 kV线路更高,与500 kV交流同塔双回线路相比,水平相当。与单回±800 kV直流线路相比由于地线保护角更小,绕击耐雷水平更高,基本不会发生绕击闪路。与500 kV交流同塔双回线路相比,绕击耐雷水平略低。为国内外尚未出现的±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的实践提供技术参考。     

舟山多端柔性直流输电工程换流站内部暂态过电压

舟山多端柔性直流输电工程建成后将成为世界上第一个基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的五端柔性直流输电工程。为研究各换流站的过电压水平,依托舟山多端柔性直流输电示范工程,详细分析了换流站交直流侧的过电压机理,建立了基于详细控制保护策略的五端柔性直流输电系统过电压仿真模型,计算了换流站联结变压器阀侧单相接地、桥臂电抗器阀侧单相接地、直流极线接地、直流平波电抗器阀侧直流母线接地和直流极间短路等故障在换流站关键设备上产生的过电压。结果表明：联结变压器阀侧交流母线上的最大过电压为360 kV;直流极线上的最大过电压为370 kV,直流平波电抗器阀侧直流母线的最大过电压为369 kV,避雷器CB和D承受的最大能量分别为1.258 MJ和1.655 MJ;星形电抗接地支路中性点上的最大过电压为188 kV;桥臂电抗器两端产生的最大过电压为235 kV。计算结果可为该工程换流站的绝缘配合研究以及相关设备的选型、试验等提供重要依据。     

云广±800?kV直流输电系统过电压与绝缘配合研究

研究了云南一广东±800kv直流系统交、直流侧以及直流线路的过电压水平和换流站避雷器保护方案：重点分析了孤岛运行过电压,不同平波电抗器布置方式和避雷器方案对过电压的影响以及±800kV直流的绝缘配合方法。推荐两个避雷器配置方案以降低最高电位换流变压器阀侧绝缘水平：建议线路中部10km范围内操作过电压按1．85p.u.标准,10km以外按1．70p.u.标准．通过合理配置,±800kV直流极线侧设备绝缘水平可降低至现有±500kV直流工程极线侧设备绝缘水平线性外推值的75％左右：     

±800kV直流输电线路的导线选型研究

分裂导线选择是发展特高压直流输电工程的关键技术之一，对±800kV直流输电线路的设计、保护环境和控制工程投资至关重要。采用国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法，研究了±800kV直流输电线路的结构参数(导线分裂数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对合成电场、离子流密度、可听噪声和无线电干扰场强的影响；对±800kV直流输电线路的电磁环境进行了预测分析。根据电磁环境限值、电磁环境预测分析结果等，确定了±800kV直流输电线路的导线结构。     

±800 kV特高压直流线路均压环优化研究

采用三维有限元方法对 ±800 kV特高压直流输电线路绝缘子串进行电场计算,比较不同外径、不同管径、不同安装位置的均压环对绝缘子串的电压分布和电场分布特性的影响,给出均压环合理结构尺寸和安装位置。然后通过球隙法测量 ±800 kV特高压直流输电工程绝缘子串的电压分布,试验结果与有限元计算结果一致。该文的研究成果对指导±800 kV特高压直流输电工程均压环的优化配置具有重要意义。     

交流特高压线路杆塔规划及经济档距分析

我国目前运行的超高压交直流线路的电压等级为500 kV及750 kV。对500 kV线路的杆塔荷载规划有较丰富的工程设计经验。特高压输电线路是迄今为止世界上最高电压等级的输电线路, 在我国还是空白。现有的杆塔荷载的规划能否适应特高压输电线路尚需进一步研究。文章对特高压输电线路的杆塔荷载规划及经济档距等进行分析研究, 结合工程的特点, 确定特高压输电线路合理的经济档距及经济塔高, 以降低特高压输电线路的工程投资。     

±800kV特高压直流合成绝缘子带电检测技术研究

介绍了谐波电场法在±800 kV特高压直流合成绝缘子带电检测中的应用技术以及基于F040研制出的谐波电场检测仪.实验室和现场测试结果表明:良好绝缘子和故障绝缘子的纵向谐波电场分布规律符合一般意义上的电场法检测原理的要求,谐波电场法能够应用于±800 kV特高压直流合成绝缘子内绝缘缺陷的带电检测,所研制的谐波电场测试仪能...     

同塔双回500kV高压直流线路感应过电压研究

为研究同塔双回500 kV高压直流线路在不同极线布置方式下对接地故障的过电压水平以及直流过电压大小的影响,根据实际工程参数,采用电磁暂态仿真软件PSCAD建立500 kV高压直流输电模型。模拟单极线路接地故障,得到不同极线布置方式在健全极线路上产生的过电压水平及分布情况,得出接地故障时最优的极导线排列方式。通过仿真分析了接地电阻,直流滤波器结构,直流线路安装避雷器以及线路参数等措施对直流过电压大小的影响。研究表明,改变直流滤波器结构,线路装设避雷器等措施可以有效的降低过电压水平。     

某±800kV直流线路地线断裂原因分析及建议

某800 kV直流线路的地线因覆冰过重发生断裂,事故造成线路单极闭锁故障,线路长时间处于单极运行状态。通过输电线路电气计算软件从地线覆冰不平衡张力、地线下倾角、脱冰跳跃等方面进行综合分析计算,得出地线覆冰不平衡张力和悬垂线夹损坏后地线发生滑移是本次事故的主要原因。根据事故分析情况提出治理建议,为后续工程设计提供参考。