±1100kV直流输电工程换流变压器阀侧套管的设计

换流变压器阀侧套管作为换流变压器的关键组成部分,长期以来依靠进口,对其进行设计具有重要意义。为此,基于GB/T 22674—2008《直流系统用套管》及国家电网公司2011年5月份颁布的《±1 100千伏特高压直流输电工程设备研制技术规范-换流变压器册》技术规范,对准东-重庆±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管结构型式、外绝缘、性能及关键技术进行了研究。结果表明:换流变压器阀侧套管结构比较复杂,采用充SF6式型式比较好;绝缘水平比换流变压器绕组绝缘水平要提高不等系数,其中雷电冲击耐受和操作冲击耐受提高1.05倍,直流耐受、极性反转和工频耐受试验水平提高1.15倍。根据研究结果给出了准东换流站换流变压器阀侧套管的技术参数,对±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管的研制具有重要指导作用。     

换流变压器阀侧套管故障分析

换流变压器阀侧套管是换流变压器在质量上的一个薄弱环节。根据换流变压器阀侧套管的结构,对若干阀侧套管故障实例进行了分析,发现主要的原因是套管制造工艺的缺陷所致。建议对目前的交接规程和运行维护规程进行必要的修订,如增加SF6气体泄漏成像仪检测、进行SF6密度继电器校验以及SF6气体微水和纯度的在线监测等。     

换流变压器阀侧套管选型技术

换流变压器阀侧套管承接着换流变压器阀侧出线内外绝缘,是支撑换流变压器长期稳定运行的核心元件.针对在运直流输电工程中阀侧套管发生的质量缺陷和现有行业标准的不足,通过调研目前国内直流输电工程3种典型绝缘结构换流变阀侧套管的技术要点,系统归纳了换流变阀侧套管的绝缘结构设计、耐热载流能力设计及绝缘材料选择、与阀侧引线对接配套、密封结构及机械强度设计、与阀厅封堵组合、户外端金具连接匹配等6项设备选型技术要点,提出了阀侧套管排产过程的品质控制针对性措施建议.相关研究成果指导了在建直流输电工程国产化换流变压器阀侧套管的选型应用.     

±800 kV换流变压器阀侧交流耐压试验局部放电超标分析

在云广直流输电工程HY12换流变压器阀侧绕组交流外施耐压带局部放电测量试验中,发现其2.1套管放电超标。基于阀侧绕组在绝缘试验过程中的场域分布和试验加压过程数据,分析了局部放电回路,结论为：局部放电超标是由于2.1套管内部局部放电造成。采取更换2.1套管的措施后,成功地通过了试验。     

大型换流变压器阀侧套管应急抢修更换

在换流站集中检修过程中,发现330 kV换流变压器阀侧套管顶部有渗油痕迹,套管法兰根部存在不同程度的硅橡胶鼓包变形。针对这一问题,认真分析故障原因,在场地狭小、外部环境复杂的情况下,制定可行的技术措施,拆除降噪墙、一次引线、二次电缆和阀厅封堵,从运行位置牵引出换流变压器,抽出换流变压器绝缘油,采用链条葫芦调整倾斜角方法,实施阀侧套管抢修更换。全部更换完成后,进行换流变压器抽真空和真空注油,达到试验条件后开展常规试验和特殊试验,合格后进行复装就位。实践证明此方法可行。     

云广±800kV直流工程换流变压器阀侧套管出线装置的安装经验

云广±800kV直流工程穗东换流站的Y形高端换流变压器采用独特的阀侧线圈间接出线技术,阀侧套管出线装置的安装是该换流变压器安装难点。介绍了实际安装的关键工艺,包括对安装环境的要求,水平托架的使用,以及出线装置与本体油箱间对接的方法。该安装工艺基于厂家的安装方案并依实际情况有所创新,可供借鉴。     

±1100kV特高压换流阀直流耐压试验方法研究

为满足±1 100kV特高压直流换流阀绝缘型式试验实施,针对±1 100kV特高压换流阀直流耐压试验实施方法进行了研究,通过理论分析,仿真计算以及利用ANSYS有限元软件进行电场强度计算,依据现有试验条件,计算得出电场强度最大值为22kV/cm,低于空气击穿场强30kV/cm。若不考虑气候条件的影响,现有试验室空间、试验方法设计及设备满足±1 100kV特高压换流阀直流耐压试验的要求。完成了满足IEC标准特高压换流阀直流耐压试验要求的试验原理及试验方法研究,为±1 100kV特高压换流阀直流耐压试验的实施提供了理论依据。     

基于模拟负载法±800kV换流阀多重阀绝缘试验技术研究

针对±800 kV换流阀多重阀绝缘试验因试验回路尺寸大、试验电压高等造成试验实施难度很大的问题,笔者通过采用等效模拟负载模拟部分阀段,试验研究了±800 kV换流阀多重阀的直流电压试验技术、雷电冲击试验技术、操作冲击试验技术。研究表明,此种试验方法是可行的。     

±500 kV柔性直流换流阀电场分布及绝缘特性研究

采用静电场有限元数值方法,对自主研发的±500 kV柔性直流换流阀的内绝缘和外绝缘特性进行了分析计算。按照子模块最大保护电压,校核换流阀的内绝缘特性;按照阀支架雷电冲击试验,校核换流阀的外绝缘特性。计算结果表明,自主化±500 kV柔性直流换流阀阀塔内部空气中最大电场强度为1.017 kV/mm,屏蔽系统最大电场强度为1.619 kV/mm,底部支撑绝缘子处最大电场强度为2.941 kV/mm。以3 kV/mm作为起晕场强判据,雷电冲击试验下,阀支架无起晕现象。试验结果表明,采用当前换流阀设计方案,换流阀顺利通过型式试验,无闪络、击穿放电现象,冷却系统无损坏。研究结果为±500 kV柔性直流输电系统换流阀绝缘设计提供了参考。     

±800kV换流变压器现场安装技术

根据换流变压器的结构特点,阐述了换流变压器安装工序技术控制和管理中注意到的一些问题,提出了控制管理方法和措施.     

±800 kV直流输电工程用换流变压器主绝缘结构的研究

确定了±800kV直流输电工程中处于最高端的换流变压器的主绝缘结构,对在交流、直流和极性反转试验电压下其等位线及电场分布情况进行了分析与计算。根据±500kV换流变压器的设计、制造和试验经验,考虑工艺偏差,对±800kV换流变压器产品的交流电场、直流电场和极性反转电场的许用值建议采用保守值,并应高于±500kV换流变压器的绝缘设计裕度,其值最好大于1.3。为开发设计出±800kV换流变压器产品打下了技术基础。     

一起500kV换流变压器网侧套管故障分析

介绍了一起500k V换流变压器网侧套管故障。对故障套管进行了解体分析,针对分析的结果,讨论了换流变压器网侧套管制造工艺中存在的问题,并提出了几点建议和措施。     

锦屏±800kV换流变压器的建模分析

采用商业软件对锦屏±800 kV换流变压器的极性反转场、换流变压器瞬态谐波漏磁场、油箱及结构件的应力场进行了计算分析,介绍了锦屏直流输电工程中最高端换流变压器场的分析技术,为开发设计±800 kV换流变压器产品打下了技术基础。     

换流变压器阀侧套管金属法兰疲劳寿命研究

换流变压器阀侧套管金属法兰在长期振动载荷作用下可能发生疲劳断裂,但现今对其疲劳性能的研究仍不充分。为了解换流变压器阀侧套管金属法兰疲劳特性,建立套管有限元模型仿真,通过单位激励的频率响应分析,建立振动载荷谱与应力响应谱之间的传递函数,并以此分析振动载荷特征与套管根部结构对法兰疲劳寿命的影响。施加不同特征振动载荷发现,振动载荷大于1.5g(g为重力加速度)时法兰拐角位置存在较高的疲劳断裂风险;法兰疲劳寿命对套管轴向和竖向振动载荷较敏感而对横向振动载荷相对不敏感。改变套管根部结构发现,增大法兰拐角曲率半径能显著增大法兰疲劳寿命,将法兰拐角曲率半径增大到12 mm以上能较好避免法兰疲劳断裂;法兰套筒上与法兰盘连接的条形加强筋能增大法兰疲劳寿命,增大效果随加强筋宽度增加而提升;三角形加强筋也能增大法兰疲劳寿命,但加强筋安装角度与竖直方向夹角不能大于60°。研究结果有利于优化阀侧套管金属法兰结构,提高长期振动载荷下法兰疲劳寿命。     

换流变压器网侧套管绝缘在线监测系统研究

针对高压直流输电系统中换流变网侧套管末屏结构,详细设计并实现了基于Windows操作平台的套管在线监测系统。该系统考虑了环境条件、电压采集、信号干扰等因素,全面监测套管的运行状态,以保证换流变设备的安全稳定运行。该系统已在贵广I回直流工程的安顺换流站成功应用。     

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性

通过对换流变压器阀侧出线装置这一典型绝缘结构的电场计算，对各种试验的绝缘考核的有效性作了评价，并提出了相应的改进意见。     

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性（下）

换流变压器阀侧试验对绝缘考核的有效性（下）文凯成王瑞珍（湖北省电力试验研究所，武汉４３００７７）４对现行试验标准的讨论４．１长时直流电压试验现行长时直流电压试验标准的试验电压值［６，７］是按额定电压（ＵＶＯ，Ｕｄ）计算的。文献［２］建议按最高运行电压...     

400kV换流变压器阀侧套管内绝缘计算

本文对400k V换流变压器阀侧套管内绝缘设计进行了研究,对电容芯子用油浸纸绝缘材料进行了介电常数和直流电导率测量,依据试验得到的参数在各种工况下对套管进行了电场仿真计算。     

±1100kV换流变压器阀侧外施交流耐压及局部放电测量

换流变压器是高压直流输电工程的核心,换流变压器体积庞大、难以完整运输,一旦现场出现故障修复后则只能进行现场耐压试验以确保其投运后的安全运行。文中论述了国内外首次进行的±1100 kV换流变压器现场阀侧外施交流耐压试验及局部放电测量试验。±1100 kV昌吉换流站极Ⅰ高端换流变更换升高座后,为了检查其内部的绝缘强度和现场安装质量是否满足标准规程及产品技术条件要求,对极Ⅰ高端换流变压器进行阀侧外施交流耐压及局部放电测量试验。根据现场实际情况,通过合理布置试验设备位置、优化接地方式及接线方式、模拟试验等多种方法控制现场干扰水平及确保试验顺利进行,成功将现场局部放电干扰水平控制在100 pC以下,顺利完成了该项试验,为特高压换流变压器现场交流耐压及局部放电测试提供了宝贵的经验。