高压直流穿墙套管的非均匀淋湿闪络试验

迄今,世界各地的高压直流换流站中多次发生穿墙套管在下雨天闪络,严重威胁着直流系统的安全运行。在发生闪络的大多数穿墙套管上测到的等值附盐密度都不到不足以引起污闪。同时,发生闪络时套管的运行电压也远低于其全湿闪络电压。因此,穿墙套管在非均匀淋湿条件下外绝缘强度降低的现象受到了普遍的关注。 电科院高压研究所从1987年起开展直流穿墙套管外绝缘配合的研究工作。两年来,对国外高压直流换流站穿墙套管的运行经验和现场维护措施进行了分析研究,总结了我国舟山100kv直流输电工程换流站的运行经验,分析了葛上直流换流站的环境条件,同时,对较低电     

干湿分区对直流穿墙套管内外部场强影响研究分析

基于电场仿真软件开展特高压换流站直流穿墙套管在雨雪天气下形成干湿分区后,外部电场畸变对套管内部场强的影响分析。进一步搭建干湿分区畸变形成的空间电荷模型,定量开展其对直流电场的影响分析,得到了不同空间电荷量、不同绝缘介质下,套管外部场强畸变对内部电场强度变化的影响,确定套管内部放电的原因为外部存在干湿分区引起内部SF₆气体场强异常增大,导致穿墙套管内部放电。为特高压换流站直流穿墙套管外绝缘设计与安装优化设计提供了支撑,保障了特高压换流站穿墙套管设备的稳定运行。     

解决高压直流穿墙套管非均匀淋雨闪络的措施和途径

简述了直流换流站穿墙套管非均匀淋雨闪络的试验研究结果及防止非均匀淋雨闪络的现场措施，并在此基础上，对新建高压直流工程中穿墙套管的设计提出了建议。     

±800kV普洱换流站无功配置的研究分析

±800 kV普洱换流站,是云广Ⅱ特高压直流输电工程送端换流站,换流站的无功配置方案是特高压直流输电工程设计的重要组成部分。根据特高压换流站无功需求的特点,结合送端交流系统,对换流站的无功配置进行了研究,提出了换流站的无功补偿设备容量及其分组配置方案,并根据无功配置情况,通过校核计算,验证了该无功配置的可行性。     

特高压直流输电的技术特点与工程应用

阐述了特高压直流输电技术具有送电距离远、送电容量大、控制灵活和调度方便等特点,以及在我国应用的迫切性和应用的广阔前景。文中较详细地介绍了特高压直流输电基本参数的选择、换流站的主接线方案选择、换流站主设备(如换流变压器、换流阀、换流变压器套管、穿墙套管等)的选用和配置问题,以及电磁环境问题。研究分析表明,±800kV特高压直流输电的工程应用不存在不能克服的技术问题。文中指出,特高压直流输电工程的电磁环境指标目前可以按±500kV直流的限值来控制。     

锦屏特高压换流站换流变压器型式选择与大件运输研究

特高压换流站换流变压器数量多、运输尺寸和质量巨大,是制约换流站建设的关键因素之一。锦屏特高压换流站为同期建设的容量最大的特高压换流站,且位于四川凉山彝族自治州西昌市,既不在沿海也不靠通航大江,大件运输尤为困难。换流变压器的运输方案与设备选型、设备制造以及现场安装工艺等密切相关,运输方案需对变压器设计和运输条件进行综合优化后确定。文章提出了可供比较的2种运输方案,即铁路运输和水路运输方案,并结合特高压换流变压器的技术现状得出了锦屏特高压换流站换流变压器应首选铁路（至西昌）＋公路（至站址）运输方案,而水路运输方案作为后备方案的结论。     

±800 kV特高压直流穿墙套管地震模拟振动台试验研究

特高压直流穿墙套管是换流站中的重要设备。为评估特高压穿墙套管的抗震性能及地震作用下的响应特征,对±800 k V足尺仿真穿墙套管模型进行了地震模拟振动台试验研究。通过白噪声扫频试验获得了套管的动力特性。通过不同地震动输入,研究了穿墙套管在不同地震动和加速度峰值输入下的响应,获得了穿墙套管关键位置的位移、应变及加速度响应。结果表明,在目标峰值地震动作用下,穿墙套管顶端位移及根部应力较大,外套筒与中间导电杆间的相对位移也较大。在对特高压换流站穿墙套管进行抗震设计时,应注意与之相连的母线冗余度以减小母线对套管的牵拉作用,采取措施提高穿墙套管的应力安全系数,优化套管内部结构以限制其导电杆与外套筒的相对位移。     

特高压换流变压器网侧高压套管胶浸纸技术应用研究

国内广泛应用的换流变压器网侧油浸纸(OIP)型套管多次发生漏油产气故障,一旦套管出现故障,对换流变及系统运行危害巨大,而胶浸纸(RIP)型套管不存在漏油、产气的问题,相对而言安全性能更优。基于此,考虑研究特高压换流变压器网侧胶浸纸高压套管技术。首先根据特高压换流站网侧运行技术条件,经电场分析计算、主绝缘分析计算确定了换流变压器550 kV RIP网侧套管技术参数。另外,研发过程中充分考虑现有套管的故障情况,采用多种底部连接方式,试制时克服电容绕制、环氧树脂浸渍等多重困难,采用新工艺。依据此技术参数研发的RIP套管油中绝缘长度增长约200 mm,增强了油中耐闪络放电能力,提升了套管轴向绝缘裕度;套管油中绝缘厚度增加了约15%,提升了局部放电起始电压和电容心子径向绝缘裕度。该型套管一次通过全部型式试验项目,并完成升高座处电场强度第三方校核,具备安全挂网运行条件。该产品已于2019年6月24号在天山换流站投入实际运行,各项运行指标正常。     

±800kV直流穿墙套管安装和现场试验关键技术研究

±800kV直流穿墙套管是特高压直流输电的关键设备之一,±800kV云南—广东特高压直流输电工程中的特高压直流穿墙套管在世界范围内属于首次研发和使用。介绍了±800kV直流穿墙套管的结构及其主要技术参数,给出了套管及其空心复合绝缘子的技术要求,重点阐述了套管的安装及现场试验,对直流耐压试验过程中出现的贯穿性闪络放电问题进行了阐述并从套管的外绝缘裕度、环境条件以及均压环的配置等方面分析了原因,介绍了其在新工程中外绝缘裕度的改进措施,为特高压直流穿墙套管的设计、制造提供依据。     

特高压换流站直流穿墙套管故障动作策略优化

针对特高压换流站直流穿墙套管故障导致健全换流器闭锁的问题,采用一种增加特高压换流站换流器差动保护区域的方法,避免单极闭锁后发生直流系统接地电流过大引起直流偏磁的危害。应用结果表明:直流穿墙套管故障引起健全换流器自动重启策略对直流系统利用率有着显著提升。     

分布式光伏发电站在特高压换流站的应用

在分析了国内外光伏发电发展形势的基础上,提出在特高压换流站建设分布式光伏发电站的思路,并给出具体的技术实现方案。对该技术方案进行了可行性和经济性分析,结果表明能提高特高压换流站的经济效益和站用电源的可靠性,适于与换流站同步建设。     

某特高压换流站阀冷系统外冷水产水流量低问题分析及解决方案研究

华东地区某特高压直流输电换流站由于冬季环境温度低,导致阀外冷反渗透系统产水流量大大减少,对该换流站冬季大负荷安全稳定运行造成隐患。经过现场勘察及问题分析,提出一种在外冷补水管路增加电加热器方案,以解决以上问题,也为其他换流站解决类似问题提供了一定的参考和借鉴。     

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。     

溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程浙西换流站绝缘配合

±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合设计是特高压直流工程实施中的关键技术之一,对换流站设备设计、选型、制造和试验具有重要的指导作用。基于特高压换流站绝缘配合方法,对溪洛渡—浙西±800 kV特高压直流输电工程逆变侧浙西换流站的绝缘配合进行研究,提出了浙西换流站避雷器配置方案和相应避雷器参数及保护水平,并根据推荐的绝缘裕度最终确定了换流站设备的绝缘水平,这些结果将为该特高压工程的建设提供重要依据,也可以为其他特高压直流工程的设计提供参考。     

特高压直流换流站支柱绝缘子设计

特高压直流换流站的外绝缘设计是特高压直流输电工程的关键技术之一,直接影响工程的安全可靠运行,文章主要讨论特高压换流站支柱绝缘子的选型和设计。首先统计了 我国±500 kV换流站外绝缘的运行情况,总结了±500 kV换流站加强外绝缘和防污闪的主要措施,并分析了室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber,RTV)和长效室温硫化硅橡胶涂料的性能特点。然后根据积污站测试结果对特高压换流站站址的污秽水平进行了预测,根据预测的污秽水平和实验室污耐压试验结果推导出其所需的爬电比距。最后,分析了不同型式支柱绝缘子的经济技术特点,以及国内外厂家的制造能力,推荐瓷涂RTV方案作为特高压直流换流站外绝缘的首选方案,并对瓷涂RTV绝缘子使用过程中的相关问题进行了探讨。     

±800kV特高压直流换流站绝缘配合

为合理确定±800kV特高压换流站设备绝缘水平,分析了换流站避雷器保护配置方案、绝缘配合的原则、绝缘裕度(包括换流变套管绝缘裕度的取舍)等关键问题,建议晶闸管阀、雷电冲击和操作冲击的绝缘裕度降低到10%,而特高压直流换流站直流侧油浸式设备不再采用SIWL/LIWL的比系数(0.83)和靠至高一级的标准绝缘水平等级;对于换流变内绝缘与套管绝缘间的裕度,建议直流800 kV换流变套管的直流耐受试验和极性翻转试验(都带局部放电测量)的试验水平取绕组相应耐受电压水平的1.15倍,而雷电和操作冲击试验电压水平由按比绕组绝缘水平提高10%降低到提高5%执行;最后初步探讨了避雷器的参数与特性、设备的保护水平。     

±800kV换流站直流分压器闪络事件及防范措施

针对穗东换流站直流系统因直流分压器发生闪络导致单极闭锁的事件,对事故原因进行分析,结果表明:绝缘支柱复合套管的憎水性降低、套管伞裙的参数特性较差和直流设备的运行工况恶劣都可导致分压器发生闪络。在此基础上结合直流分压器的外绝缘特性,提出了相应防止闪络的措施:加装硅橡胶材料的增爬裙,改善套管的伞间距、大小伞伸出差;定期检测复合套管的憎水性并喷涂新型防污闪涂料以提高憎水性和耐腐蚀性;在恶劣天气下(大暴雨、浓雾等),申请降压运行,降低运行工频电压。     

高压直流套管的闪络及损坏

1 总述 纳尔逊(Nelson)河双极Ⅰ(极1和极2)、双极Ⅱ(极3和极4)的套管参数见表1.1。1975年极Ⅰ升至额定电压(-450 kV)运行后,即出现了闪络故障。其中大多数闪络发生在双极Ⅰ的穿墙套管上,也有少数出现在换流变压器的阀侧套管上。双极Ⅰ套管闪络次数与极性、换流站和气候的关系分别见图1.1、图1.2和表1.2。     

中州±800kV换流站阀厅火灾监控系统的设计研究

火灾是影响特高压直流换流站可靠运行的重大安全隐患之一,在换流站运行中屡屡造成阀组闭锁事故。为有效控制换流站阀厅火灾隐患,全面提升直流换流站阀厅防火水平,有必要加强阀厅火灾报警监控系统安全性。以中州±800 k V换流站为例,介绍了换流站阀厅火灾监测系统,给出了阀厅火灾报警系统增加投跳闸功能的改造技术原则,分析了中州换流站阀厅火灾报警系统加装投跳闸功能技术方案。通过加装阀厅火灾报警投跳闸功能,中州换流站阀厅火灾监控系统安全性能得到了有效提高。     

换流变压器分接头档位不一致隐患分析及优化研究

本文结合某特高压换流站档位测量问题分析了各种可能导致的故障隐患;针对档位不一致情况,本文从软硬件方面对某换流站分接头档位测量与控制措施提出优化建议,对从事换流站运维工作具有较好参考价值。