±1100 kV直流纯SF_6气体绝缘穿墙套管关键技术研究

±1100 k V直流纯SF_6气体绝缘穿墙套管(以下简称±1100 k V直流穿墙套管)为目前世界电压等级最高的直流设备,也是直流输电系统中的关键设备。依托昌吉至古泉±1100 k V特高压直流输电工程,以±1100 k V直流穿墙套管为研究对象,建立了套管的三维物理模型,从直流绝缘材料、电场强度、机械强度及温度场等方面进行优化设计,并制造了±1100 k V直流穿墙套管样机。该样机顺利通过了全套型式试验验证,其各项性能指标均满足工程要求。通过该套管的研制,掌握了特高压直流SF_6气体穿墙套管的关键技术,并可以推广应用到其他电压等级产品中。     

±800kV气体绝缘直流穿墙套管的研制

为支撑我国特高压直流输电工程建设,实现重大装备国产化,西安西电开关电气有限公司开展了±800kV直流穿墙套管的研制工作。本文研制了一种气体绝缘直流穿墙套管,使用专业分析软件对直流穿墙套管内部电场及结构强度进行了仿真计算,并在国家高压电器质量监督检验中心通过全部型式试验,其结构简单、通流能力强、可靠性高,能够很好地适用于特高压直流输电工程中。     

1100 kV直流SF_6气体绝缘穿墙套管电场仿真分析

国产1 100 kV直流SF_6气体绝缘穿墙套管首次采用双层内屏蔽结构。为此,提出了1种气体电流密度计算方法用于仿真直流电压下的套管电场分布,对工频和直流电压下分别采用单层和双层内屏蔽结构时的套管电场分布进行了仿真分析,探讨了双层内屏蔽结构的电场调控能力,仿真分析了气体电离对电场分布的影响。结果表明:直流电压下套管外部表面电场分布不受内屏蔽电极配置方式的影响,但双层屏蔽结构相对于单层屏蔽结构能够减小套管内部电极的表面场强;套管外部空气电离达到一定程度后将引发屏蔽环表面起始的闪络,内部SF_6气体电离达到一定程度后则更容易发生电离区附近的套管表面电晕放电。     

SF_6气体绝缘直流穿墙套管污秽闪络特性

为研究不同污秽条件下直流穿墙套管的污闪特性、空心复合绝缘子不同伞形结构对直流穿墙套管污闪特性的影响规律、直流穿墙套管内部导体和屏蔽结构对其污闪特性的影响规律,利用大型人工环境气候实验室开展了±400 kV SF_6气体绝缘直流穿墙套管人工污秽试验,获得了不同伞形穿墙套管和空心复合绝缘子50%污秽耐受电压与附盐密度(SDD)间的负幂指数关系式。研究表明:伞形结构为1大1小伞的空心复合绝缘子单位爬距闪络电压值要高于1大2小伞的空心复合绝缘子,有内部导体和屏蔽层的直流套管较没有内部导体和屏蔽层的直流空心复合绝缘子的U50%在SDD为0.08、0.15、0.20 mg/cm~2时分别提高5.3%、4.2%、5.3%,根据研究结论建议±1 100kV SF_6气体绝缘特高压直流穿墙套管外绝缘伞形结构设计可采用爬电距离利用率较高的伞形配置,且爬电比距不低于48 mm/kV。     

“±1000kV级直流SF_6气体绝缘穿墙套管核心技术研究及装置研制”通过验收

<正>2017-06-13,国家电网公司承担的国家863计划项目"±1000 kV级直流SF6气体绝缘穿墙套管核心技术研究及装置研制"4项课题顺利通过国家科技部组织的技术验收。该项目突破了±1100 kV直流穿墙套管研制的核心技术,解决了制约我国±1100 kV直流工程发展中的瓶颈问题,成功研制世界首支"环氧芯体SF6气体复合绝缘"和首支"纯SF_6气体绝缘"绝缘结构的±1100 kV直流穿墙套管,使我国在高端电工装备研发历史上实现了核心技术引领,对     

550kV SF_6气体绝缘组合电器套管研制

介绍550 kV SF6气体绝缘组合电器(GIS)套管的绝缘结构、机械结构和密封结构设计及试验情况。通过建立550 kV SF6气体绝缘GIS套管电场模型及优化设计平台,选择经电场优化的单屏蔽层方案;对套管的结构部件进行有限元校核并选取较大的安全系数;对套管的密封结构选取单道多重密封槽设计;经型式试验验证,产品各项性能指标满足技术规范要求并具有较大的裕度,套管具有良好的技术经济指标。     

特高压直流SF6气体绝缘穿墙套管绝缘结构设计研究进展

特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道,是承载系统全电压、全电流的核心设备。本文综述了特高压直流SF_6气体绝缘穿墙套管的研发和应用进展,讨论了该类套管的绝缘特性和绝缘结构设计方法,以及国产套管的组成、外绝缘设计和结构形式,并提出了当前绝缘结构设计中需要解决的问题。     

新型515 kV直流SF6气体绝缘穿墙套管研发设计

直流穿墙套管是承载系统安全的一个核心设备,在直流输电系统中处于咽喉位置,文中以515 kV SF₆气体绝缘结构穿墙套管为研究对象,针对超长导电杆挠度过大引起穿墙套管内部电场畸变的问题,新设计一种带空间支撑结构的导电杆,并与传统导电杆对比分析,得到新型导电杆挠度值下降了34.95%,然后对安装新型导电杆的穿墙套管进行温升仿真分析,计算结果表明,安装新型导电杆的穿墙套管具备额定通流6515 A和耐受1550kV雷电冲击的能力。各项型式试验的顺利通过,验证了515kV SF₆气体绝缘结构穿墙套管结构的合理性,为直流输电工程更高电压等级穿墙套管的研制奠定理论基础。     

换流站±800kV直流穿墙套管回路电阻异常

介绍某换流站高端阀厅±800 k V直流穿墙套管预防性试验时发现套管回路电阻异常,这将会给设备正常运行带来风险。本文通过介绍设备情况、试验数据、返厂解体情况,初步分析得出了安装和装配过程不严谨、运行过程中受到机械外力、长时间大负荷运行产生氧化层等是导致回路电阻异常的三种主要原因,从而提出了后续的运行和维护措施。     

±350kV柔性直流系统穿墙套管设计选型

结合±350 kV云南电网与南方电网主网异步联网鲁西背靠背柔性直流输电工程的系统特性,从系统对设备的适应性要求、参数配置、典型结构选型、监测装置、试验检验等方面提出了柔性直流系统用阀交流侧穿墙套管设计选型的关键技术原则。研究表明柔性直流工程用交直流穿墙套管设计时需要考虑系统拓扑及接地偏置引起的交直流电压叠加、多种运行方式变化造成的电压电流宽幅波动、套管安装位置对额定电流选取的影响等关键影响因素。分析了干式电容式或干式充气式两种典型穿墙套管结构形式,验证并提出套管用SF6压力监视表无需带温度补偿功能。研究成果已应用于云南电网与南方电网主网异步联网鲁西背靠背柔性直流输电工程用交、直流穿墙套管的设计开发。     

±800kV柔性直流穿墙套管温升特性研究

通过材料特性研究、三维建模计算和验证试验,研究了特高压柔性直流穿墙套管交、直流等效电流下的温度分布特性,分析了仿真计算与实测温度分布之间的关系.     

±400kV电容式胶浸纤维穿墙套管的设计

高压直流穿墙套管是换流变电站输电设备的重要设备之一,针对高压直流套管的研究工作对中国发展高压直流输电技术具有重大意义。文中以额定电压±400 kV,额定电流4 000 A交流直流互换型穿墙套管为设计对象,研究了高压直流穿墙套管绝缘结构分析与优化中遇到的关键性问题,重点对高压直流穿墙套管的机械性强度与强电场环境空间电荷影响下的高压直流设备的电场计算方法以及绝缘材料的选用进行试验研究与计算,并得出重要结论,具有重要的应用价值。     

一起±800kV换流站极Ⅰ直流穿墙套管故障分析

本文中作者介绍了一起±800kV换流站极Ⅰ直流穿墙套管故障.对套管进行了电气试验检查以及解体分析,确定了故障的原因和故障位置,并提出了相关建议和措施.     

±1100kV直流穿墙套管户外侧外绝缘长度设计

基于空气净距及爬电距离,对直流穿墙套管外绝缘的空气净距、爬电距离等进行了研究,给出直流穿墙套管外绝缘长度设计原则,其外绝缘长度设计需同时满足空气净距及爬电距离的要求。根据设计原则,采用计算空气净距及爬电距离的设计方法,对昌吉站±1100kV直流穿墙套管户外侧外绝缘长度进行了分析计算。结果表明,昌吉站±1100kV直流穿墙套管户外侧外绝缘长度最小值为12.99m。     

一起±800kV换流站极I直流穿墙套管故障分析

本文中作者介绍了一起±800k V换流站极I直流穿墙套管故障。对套管进行了电气试验检查以及解体分析,确定了故障的原因和故障位置,并提出了相关建议和措施。     

±800 kV特高压直流穿墙套管抗震性能研究

为评估某工程800 kV特高压直流复合穿墙套管的抗震性能,在有限元软件ABAQUS中建立复合穿墙套管和全钢阀厅的整体模型,并通过计算获得了复合穿墙套管设备在地震作用下的加速度、应力和位移响应。研究发现:穿墙套管底部的阀厅结构对地面运动的加速度峰值有一定的放大作用,放大系数在1.5~3.0之间。复合穿墙套管在0.4 g加速度峰值的地震波作用下其根部应力处于容许应力范围内,但套管顶部的位移达到86~96.7 mm。对于复合穿墙套管设备,应结合支撑结构阀厅的放大作用及复合套管的应力和位移响应综合判定其抗震性能。     

145kV SF_6气体绝缘复合套管的小型化研究与设计

为满足目前高电压开关设备小型化的需求,笔者以145 kV小型化的SF6气体绝缘复合套管为研究对象,基于标准和工程的技术要求,建立整体套管的物理模型,对套管的内外绝缘设计分别进行计算分析,并采用有限元法对套管电场进行分析,确定了145 kV小型化气体绝缘复合套管的绝缘结构设计。通过对样机的试验验证,证明了该小型化套管设计方案合理,各项性能指标均能满足预期要求,具有良好的技术经济指标。     

±400kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计

±400 kV换流变压器阀侧套管的设计裕度均低于特高压等级换流变压器套管,且±400 kV换流变压器阀侧套管在换流阀厅用量较大,因此有必要针对±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计进行具体分析讨论.分析了±400 kV换流变压器阀侧套管双导电管结构的发热机理,从理论解析角度给出了双导电管结构的设计尺寸,进一步优化...     

SF_6气体绝缘电容式套管芯子材料绝缘性能研究

在10~(-1)~10~6 Hz频率和20~150℃温度范围内测量了SF_6气体绝缘套管芯子材料的频谱和温谱曲线。利用改进Havriliak-Negami(HN)方程的非线性数值计算,对实测数据进行曲线拟合,获取了介电谱HN数学模型的特征参数。研究表明:试样击穿场强随其厚度的增加而降低,且在10~(-1)~10~6 Hz频率范围内,20~60℃温度区间芯子材料主要为β弛豫作用过程,70~90℃温度区间可同时发现α、β弛豫过程,100~150℃温度区间α弛豫、直流电导作用过程占主导地位。     

±800kV特高压直流工程中SF_6绝缘TA故障分析

分析±800kV特高压直流工程中SF_6绝缘电流互感器故障的原因,并提出改进建议。