云广±800 kV直流换流站管母线电晕特性及优化研究

直流母线电晕特性是换流站选择母线的主要考虑因素。本文通过建立换流站母线表面电场、地面合成场强、无线电干扰和可听噪声的计算模型,计算分析了±800 kV换流站管母线的起晕电位梯度、起晕电压、合成场强、无线电干扰和可听噪声水平,并结合计算结果和相关标准,确定了±800 kV换流站管母线电晕特性参数的控制指标。以控制指标为依据,评价了不同母线型式和布置情况下的电晕特性参数,获得了±800 kV云广直流换流站管母线规格和布置高度。推荐的管母线规格为：送端站选择φ300 mm管母,受端站选择φ250 mm管母,管母线对地高度不小于12 m。     

±800kV云广线换流站母线电晕特性试验研究

为实现±800kV直流换流站母线电晕特性影响换流站管母线的优化设计和经济运行,对不同对地高度的φ250和φ300管母线的起晕电压、无线电干扰、可听噪声和地面合成场强进行了实验室试验。试验表明,φ250、300管母线施加±800kV直流电压时,管母线在高度10m和12m时起晕电压>±1200kV;管母线下地面合成场强<30kV/m,可听噪声<55dB,无线电干扰<60dB。φ250和φ300管母线电晕特性均满足±800kV换流站控制指标的要求。考虑到±800kV云广直流输电工程换流站的海拔高度影响,建议送端站选择φ300管母,受端站选择φ250管母,且其对地高度≥12m。     

±1100kV换流站管母线选型及地面合成电场研究EI北大核心CSCD

直流地面合成电场是衡量换流站电磁环境水平的重要指标,需要控制在合理范围内。换流站内产生合成电场的主要设备是管母线,这使得换流站内地面合成电场的最大值与管母线电压、对地高度和直径密切相关。分析了±1100kV特高压换流站地面合成电场限值,计算了不同直径管母线分别在干燥、潮湿和污秽状态下的地面合成电场与最小对地高度间的关系。在特高压直流试验基地开展的直径300mm和400mm真型管母线地面合成电场试验结果验证了计算方法的有效性。综合考虑地面合成电场的计算结果和试验结果,确定了±1100kV换流站户内和户外管母线型式和最小对地高度。研究结果表明,对于低海拔地区±1100kV换流站,户内推荐采用直径300mm管母线,最小对地高度不宜小于16.5m;户外推荐采用直径400mm管母线,管母线最小对地高度不宜小于17.2m。     

±1100kV换流站管母线选型及地面合成电场研究

直流地面合成电场是衡量换流站电磁环境水平的重要指标,需要控制在合理范围内。换流站内产生合成电场的主要设备是管母线,这使得换流站内地面合成电场的最大值与管母线电压、对地高度和直径密切相关。分析了±1100kV特高压换流站地面合成电场限值,计算了不同直径管母线分别在干燥、潮湿和污秽状态下的地面合成电场与最小对地高度间的关系。在特高压直流试验基地开展的直径300mm和400mm真型管母线地面合成电场试验结果验证了计算方法的有效性。综合考虑地面合成电场的计算结果和试验结果,确定了±1100kV换流站户内和户外管母线型式和最小对地高度。研究结果表明,对于低海拔地区±1100kV换流站,户内推荐采用直径300mm管母线,最小对地高度不宜小于16.5m;户外推荐采用直径400mm管母线,管母线最小对地高度不宜小于17.2m。     

±1100kV换流站直流母线导体选型与布置研究

±1 100kV特高压直流输电工程在工程应用中属于新的电压等级,对于换流站内直流母线的选型与布置在参考±800kV换流站的基础上做进一步的研究分析。针对±1 100kV直流极线户内布置的方案,对3种备选直流管母线(6063G-Φ400/380、6063G-Φ450/430、6063G-Φ500/480)进行了电磁环境的校核计算,并结合目前±1 100kV设备外形对导体的布置提出了推荐意见。研究结果表明:3种备选管母在对地高度15~25 m的范围内均不起晕,地面离子流密度以及磁感应强度满足相关规程规范要求;在对地高度不小于18 m时,3种管母线地面合成场强均小于25kV/m;管母线跨距不大于15 m的布置形式能满足管母线的破坏应力及挠度要求。综合考虑运行的安全可靠性以及工程的经济性,推荐采用6063G-Φ400/380管母线作为±1 100kV直流母线,并建议管母线对地高度不小于18 m,且管母线跨距不大于15 m。     

支持式管型母线在330kV户外配电装置中的应用研究

对330 kV户外支持式管型母线进行了选型,校验了管型母线的扰度和机械强度,确定了母线高度和相间距离,根据相间距离计算了管型母线表面工作场强,校验了管型母线的电晕及无线电干扰,得出了330 kV配电装置采用支持式管型母线是可行的结论.     

雾霾颗粒对高压直流输电线路电磁环境的影响机理研究∗

研究了雾霾影响下的高压直流输电线路合成场强和离子流密度的计算方法.建立了考虑雾霾荷电的高压直流输电线路离子流场计算模型,计算了不同空气污染等级下直流输电线地面合成场强和离子流密度.结果表明,雾霾天气下的地面合成场强和离子流密度的最大值相对于正常天气增加;地面合成场强的最大值随着污染程度的增加而增大;雾霾天气下的离子流密度最大值均增加,但是增加幅度较合成场强小.     

起晕电压值对直流输电线路下地面合成场强的影响分析

导线起晕电压值的大小关系到导线电晕放电的强弱,从而会影响到空间电荷的数量,进而对地面合成场强大小产生影响。由分析可知地面合成场强与导线起晕电压值成线性变化,起晕电压越大,地面合成场强值越小,因此有必要对导线起晕电压值进行准确计算。利用基于Deutsch假设的解析法提出的导线表面的A值作为中间变量来求得的起晕电压值,能较好满足地面合成场强计算精度要求。在能较准确地计算出结果的基础上,分析了子导线截面与导线对地高度以及极导线间的距离这三个因素对地面合成场强的影响。     

江苏直流线路合成场强现状监测及分析

对江苏境内直流输电线路下方及直流输电线路附近敏感点地面合成场强进行测量,直流输电线路下方地面合成场强水平在线路中心附近较低,边导线外地面合成场强随距边导线的距离增加先增大后减小的趋势,同时相同电压等级直流输电线路下方地面合成场强受线路净空高度影响较大;相同电压等级输电线路附近敏感点距离输电线路越远,地面合成场强水平越低.     

特高压直流输电线下合成电场分布的影响因素

为在设计特高压直流输电线路时考虑地面合成电场和离子流密度分布两个相互关联的电磁环境指标,采用上流有限元法对双极直流线路下合成场强和离子流密度分布进行数值计算。在验证其有效性之后,以云广±800kV特高压直流输电线路为算例,分析了一些线路参数对合成场强和离子流密度分布的影响规律。结果表明,提高导线高度能明显减小地面电场,极间距的小范围变化对地面电场影响不大,控制地面的电场效应须注意导线表面的状况,正负极性也会引起地面电场效应的不同变化。最后根据我国电力行业标准中对合成场强和离子流密度分布的限值给出了线路的走廊宽度建议。     

±1100kV特高压直流换流站过电压保护和绝缘配合

为合理确定±1 100 kV特高压直流换流站的绝缘水平,基于准东—成都±1 100 kV特高压直流输电工程,根据特高压换流站的绝缘配合方法,对准东换流站的绝缘配合进行了研究。根据特高压直流换流站避雷器布置基本原则,并结合现有±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,提出了±1 100 kV准东换流站的避雷器布置方案,详细分析了换流站交流侧、阀厅、直流母线和中性母线等不同区域的过电压保护策略,最后根据推荐的设备绝缘裕度确定了换流站设备的绝缘水平,直流侧1 100 kV直流极线的雷电冲击和操作冲击绝缘水平推荐为2 600 kV和2 150 kV;直流极线平波电抗器阀侧设备和高压端Y/Y换流变阀侧设备的绝缘水平建议取为一致,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为2 500 kV和2 250 kV。研究结果对换流站设备的选型和制造具有重要指导意义,将为该特高压工程建设提供重要依据。     

±800 kV 云广特高压换流变压器现场安装关键技术

以±800 kV云广特高压直流输电工程穗东换流站高端换流变压器现场安装调试为基础,介绍了高端换流变在现场安装调试过程中应注意的关键技术环节。穗东换流站800 kV高端换流变压器的现场安装施工难度高于常规换流变压器,主要体现在安装环境洁净度控制、阀侧套管出线装置及套管安装、散热器安装、真空处理和热油循环、牵引就位等方面。     

1 000 kV 特高压变电站大截面软母线的安装技术

与500 kV变电站软母线的安装相比,1 000 kV特高压变 电站软母线在金具绝缘子串长度测量、放线下料、导线压接、 母线起吊方法等环节上都有很大不同,其安装难度更大,工艺 要求更高。通过1 000 kV特高压南阳开关站软母线安装的工 程实践,对特高压变电站母线安装的相关技术进行了总结。     

基于上流有限元法的同走廊两回±800kV直流线路地面合成电场计算

为提高单位走廊输电能力,我国向家坝—上海与锦屏—苏南两回±800 kV直流线路采用同走廊架设。两回±800 kV直流线路同走廊架设在世界上无工程应用先例,需要对其地面合成电场进行研究,以满足工程设计和环境保护需求。文中提出了一种基于上流有限元法的同走廊两回直流线路地面合成电场计算方法,模拟试验线段试验结果验证了计算方法的有效性。计算和试验结果都表明:不同的极导线布置方案不会显著影响地面最大合成电场的大小,但会影响其分布位置;同走廊两回直流线路地面最大合成电场的绝对值与单回直流线路的差别不大。最后对向家坝—上海与锦屏—苏南同走廊两回±800 kV直流线路的地面合成电场进行计算分析。     

±800 kV柔性直流换流阀阀塔均压优化设计

柔性直流输电工程已迈入特高压时代,现有柔性直流换流阀(VSC阀)的均压屏蔽设计已无法满足特高压应用场合。为解决±800 kV VSC阀塔顶部均压管母表面电场强度过大的问题,文中首先利用PTC Creo与ANSYS联合建模技术完成复杂阀塔结构的三维建模与静电场有限元仿真,通过增加与顶部均压管母等电位连接的顶部屏蔽板,有效降低阀塔顶部均压管母及子模块的表面电场强度。然后,提取顶部屏蔽板增加前后的阀塔对地寄生电容参数,分析顶部屏蔽板对操作冲击下模块电压分布的影响。最后,研究阀塔不同均压部件间距对最大电场强度分布的影响,完成±800 kV VSC阀塔均压优化设计,并在阀塔样机上进行冲击电压试验。文中所提优化措施提升了VSC阀在特高压应用场景的安全运行能力,为VSC阀在特高压柔性直流输电工程的应用及设计提供借鉴。     

±800kV郑州换流站户内直流开关场设计

首先分析了±800 kV郑州换流站直流开关场接线与主要电气设备参数,并进行优化。然后计算站址污秽等级,确定直流设备爬电比距,为降低设备外绝缘,将极母线设备户内布置,通过计算直流开关场空气间隙,结合设备布置,给出了户内开关场推荐尺寸。最后配合阀厅布置特点,户内直流开关场与阀厅一列,呈极对称布置。该结果对郑州换流站的设计具有一定的指导意义。     

基于声电联合定位法在换流变局部放电检测中的应用

介绍了基于声电联合定位法在某±800kV特高压换流变局部放电检测及定位中的现场应用案例,并通过跟踪监测该换流变的运行情况,为特高压换流变压器局放试验及运行维护提供了建议。     

±800 kV管母线的电晕起始特性研究

目前我国向家坝-上海±800 kV特高压直流输电工程正在紧张的设计和建设中,作者拟通过试验和仿真计算对±800kV直流工程用管母线的直流起晕特性进行系统研究。首先在北京、西宁和拉萨3地进行了多种直径模拟管母线的可见电晕对比试验,然后利用模拟电荷法对不同直径管母线表面电场分布进行仿真计算,并结合气体放电理论得到管母线负极性电晕的起晕电压。将试验数据和仿真结果进行对比,两者较为吻合。且由试验和仿真数据均可看出,母线起晕电压随着对地高度和母线直径呈线性变化关系;仿真计算还表明,随着对地高度和母线直径的进一步增加,母线起晕电压呈现出饱和的趋势。文中还针对海拔对管母线起晕电压的影响进行了讨论,给出了工程适用的海拔校正方法。