高压直流换流站绝缘配合方法的初步设计和最终设计

当高压直流换流站绝缘配合使用交流电站的同一基本原理时由于以下几方面的因素而变得复杂:交流无功大、滤波器、多个电压水平和多种避雷器联接方式等。本文给出了确定高压直流输电和背靠背系统适用的避雷器特性和绝缘水平的分步程序。为进一步说明本方法,本文提供了实际运行的高压直流系统在绝缘配合方面的资料,诸如典型系统电压和绝缘耐受水平。另一方面,考虑到避雷器及耐受水平的选择,给出了典型金属氧化物避雷器的性能。     

新型多端口高压直流断路器拓扑对避雷器的影响

随着柔性直流输电技术的不断成熟，直流输电变得越发普及，而高压直流断路器(DC circuit breaker, DCCB)及其内部的金属氧化物避雷器作为直流电网的关键部分，其重要性不言而喻。针对现有DCCB,投入的数量多导致成本过高、避雷器吸收能量过多和关断时间过长等问题，因此提出了一种新型多端口高压直流断路器拓扑(multiport DC circuit breaker, MP-DCCB)。通过改进DCCB拓扑结构，对新型MP-DCCB的限流过程及断路过程进行理论分析，并给出了器件相关参数及选取依据，最后用PSCAD软件搭建相应的仿真模型。仿真出来的结果与已有的DCCB方案相比，新型MP-DCCB具有抑制故障电流的大小、减少避雷器的消耗能量、缩短避雷器的关断时间和关断电流等优点。因此该新型MP-DCCB具有良好的可靠性与经济性，仿真结果验证了所提方案拓扑可适用于当前直流电网。     

±800kV特高压直流换流站EM避雷器工况分析及其关键技术的研究

金属回线避雷器(metallic return arrester,简称EM避雷器)是±800kV特高压直流换流站的关键过电压保护设备之一。在介绍了特高压直流输电系统单极金属回线运行方式的基础上,详细分析了EM避雷器的稳态应力和暂态应力,特别是最高端Y/Y换流阀侧出线发生单相接地故障时的过电压机理。深入研究两项关键技术:1)低幅值、多脉冲的冲击电流下金属氧化物电阻片的能量吸收能力及筛选方法;2)多柱并联电阻片柱分流技术。采用近似直流工程中实际波形的低幅值多脉冲的冲击电流对金属氧化物电阻片进行能量筛选和适当的多柱并联电阻片柱分流技术是实现EM避雷器安全运行的关键。     

多端柔性直流输电系统用MOA的暂态应力分析及其技术参数的设计

笔者以某多端柔性直流输电工程为例,结合柔性直流输电系统的工作原理,采用PSCAD/EMTDC分析软件,建立了过电压仿真计算模型,在五种典型的故障下,仔细分析了金属氧化物避雷器的工况,提出了金属氧化物避雷器的主要技术参数。     

直流系统用试制避雷器的动作负载及其应用

为了使直流输电系统免受大气过电压和操作过电压的冲击,降低输电设备的绝缘水平,试制了直流避雷器。本文介绍了直流避雷器动作负载性能实验研究情况。实验结果表明,在直流输电系统中发生的大气过电压和操作过电压能量被试制直流避雷器所吸收,续流被遮断,经受住了对避雷器所要求的苛刻负载。本文并对直流避雷器的技术参数以及其应用方面也进行了探讨,从而促进了直流输电用高压直流避雷器的发展。应用直流避雷器,可望提高直流输电设备在设计上的经济性和可靠性。     

金属氧化物避雷器各种应用的示例

<正> 日本明电舍公司于1976年开始制造金属氧化物避雷器。到1988年底已有10万只电站型避雷器投入运行,在配电网路中约有4百万只,普及到世界60多个国家。列出了配电网路变电站电气设备、牵引装置和直流输电换流装置保护用的避雷器详细说明,标有技术参数,还列出了用于架空线路和电缆线路的避雷器以及铁道牵引电站直流开关设备中避雷器的说明。考     

±800kV特高压直流换流站交、直流滤波器用金属氧化物避雷器的研究

基于±800 kV特高压直流换流站交、直流滤波器的结构和工程配置的基础上,详细分析了滤波器内金属氧化物避雷器的稳态应力和暂态应力,研究了2项关键技术:1)MCOV的选取;2)强雷电冲击电流下金属氧化物电阻片的能量吸收能力。以锦屏-苏南±800 kV特高压直流工程为依托,设计了HP3高端金属氧化物避雷器(FA),产品通过了中国电力科学研究院的型式试验,满足工程需要。     

不同安装位置金属氧化物避雷器试验方法

在进行金属氧化物避雷器(MOA)的直流1 mA参考电压U_(1mA)及0.75 U_(1mA)下的泄漏电流测量时,MOA的安装位置对试验起着一定的制约作用。以±800 kV楚雄换流站直流场金属氧化物避雷器试验为例,综述了800 kV五节、500 kV三节、多支并联单节、多支并联双节的无间隙金属氧化物避雷器的试验方法。分别对参考电压由上至下有着增大或减小趋势的多节避雷器提出了各自的不拆引线试验方法;依据现场试验经验提出了多支并联的双节避雷器借助绝缘杆的不拆引线试验方法和多支并联的单节避雷器且下法兰连接在一起的避雷器(震荡装置避雷器、串补平台避雷器等)采用竖立绝缘杆,仅改接高压加压线的高效试验方法,并简要对下法兰未连接在一起的多支并联的单节避雷器提出了多支共同加压,同时测量的试验方法。经过现场试验的验证,上述方法在保证工作安全和质量的前提下,可以提高试验效率。     

高压直流换流装置端子动态过电压限制用金属氧化物避雷器

<正> 金属氧化物避雷器已广泛用于限制操作过电压及雷过电压,但用于限制动态过电压还是一个新发展.本文研究了短路电流比值小的试验系统,金属氧化物避雷器及机械切合的并联电容器可限制换流线的动态过电压并提供无功功率.建议采用多柱式氧化锌避雷器,带切换装置及控制部分.估算其价格及并联电容器价格,证明金属氧化物避雷器和并联电容器联合使用,可作为提供高压直流换流装置限制动态过电压和提供无功功率的十分经济和有效的手段.图6表4参9     

ZnO避雷器——高压直流系统的主要过电压保护

把ZnO非线性电阻用于直流避雷器是一种有趣的新用途.本文将描述ASEA公司直流无间隙避雷器的设计和运用.这种避雷器是最近几年才研制出来的,现正安装在丹麦和挪威间的Skagerrak高压直流输电线上进行现场试验.     

限流电阻对MOA预防性试验的影响

将传统U_(1mA)、I_(0.75)的测试方法与目前使用的便携式直流高压发生器测试U_(1mA)、I_(0.75)的方法进行了比较,指出:微安表(带屏蔽)装于MOA高压端,用阻容分压器测试MOA上的电压时,限流电阻对测试结果不会产生影响,但操作不方便;现场使用便携式直流高压发生器做MOA预防性试验时,可以不使用限流电阻,操作方便;控制箱上显示的电压比避雷器端子上所加电压高出2kV,MOA在测试时一般也不会发生击穿短路现象。     

特高压避雷器的探讨

介绍了国外特高压避雷器的发展和运行情况,对前苏联、瑞典、德国及日本等国家研究和开发特高压避雷器的主要技术参数、结构及性能进行了分析。阐述了中国避雷器发展的状况,分析了中国已经研制的750kV系统用避雷器技术性能,提出了准备开发的1000kV避雷器的技术参数和建议。为了降低系统的绝缘水平,应开发1000kV的敞开式电站保护用避雷器、GIS电站保护用避雷器及线路保护用避雷器。避雷器的额定电压为828kV,雷电冲击保护水平为1620kV。并指出中国在现有的基础上能够开发出1000kV避雷器。     

一起金属氧化物避雷器缺陷数据的分析及预防措施

对一起220 kV线路金属氧化物避雷器(MOA)运行过程中全电流异常增大的原因进行了分析和处理.针对现场MOA内部受潮劣化后,其运行电压下全电流及阻性电流均增大,尤其是阻性电流分量幅度增加更快的特点,对避雷器进行带电检测试验、停电试验和解体检查,证明了红外测温、阻性电流测量可及时准确发现M0A受潮的内部故障.     

变电站用10kV避雷器运行状态在线监测装置的研制

金属氧化物避雷器(MOA)广泛应用于10 kV变电站电力设备的过电压保护,这种避雷器由于使用量大且分布广,导致查找故障点困难,为此研制了变电站用10 kV避雷器运行状态在线检测装置。首先利用EMTP软件仿真得出只有氧化锌避雷器的阻性电流分量才能真实准确地反映出避雷器运行状态,其次介绍了用谐波分析法对MOA的阻性电流进行监测的原理,并设计了一种基于微功率无线通信技术的氧化锌避雷器的远程在线监测系统来实现对MOA状态的实时监控,最后进行了试验分析。     

直流高压发生器限流电阻对金属氧化物避雷器试验的影响

金属氧化物避雷器(MOA)是电力系统中不可或缺的设备,为了保证电网的安全稳定运行,应定期对其进行预防性试验.简要介绍了MOA试验项目及其影响因素,着重讲述了试验设备对试验结果的影响.直流高压发生器加装限流电阻后,MOA的参考电压和泄漏电流都较实际值偏大.鉴于此,提出了现场试验时去除限流电阻影响的方法,并给出了推导公式.     

特快速暂态过电压下避雷器模型的研究与应用

目前,由于多种因素,金属氧化物避雷器在抑制特快速暂态过电压(VFTO)方面的应用有限。为了满足VFTO下避雷器的动态特性的需求,笔者介绍一种适用于VFTO计算的避雷器模型,由于避雷器电容效应,造成高频下残压和放电电流之间存在时间延迟,导致避雷器响应速度变慢。结合实例,对采用文中建议的模型和IEEE建议的模型下的VFTO做了仿真分析。结果表明:改进的Micaela避雷器模型在冲击电流波前时间<1μs具有较好的动态特性及精度,适用于VFTO的研究。     

MOA全电流在线监测实验平台设计与实现

金属氧化物避雷器(MOA)在保护电力系统安全运行上有十分重要的作用,准确监测其全电流尤其是阻性分量的变化对于MOA的安全可靠运行非常重要。传统的停电测试存在工作量大、实时性差等不足。通过实时在线监测MOA的全电流,从而为MOA的安全可靠运行提供依据,克服了传统方法的过程复杂、实时性差的缺点。实验结果证明了该方法的有效性。     

换流变压器阀侧用±204kV/2800A高压直流套管的研究

介绍了用于锦屏-苏南±800 kV特高直流输电工程同里换流站低端换流变压器阀侧±204 kV/2800 A高压直流套管的技术参数、主要尺寸、结构特点,研究的关键技术,型式试验及研究性试验的项目及试验结果。套管的额定直流电压为±204 kV,额定电流为2 800 A。主绝缘(电容芯体)为胶浸纸电容式,经内外绝缘优化设计、采用优质材料,通过工艺研究及试验验证,研制出产品并通过了型式试验及研究性试验的项目。产品的主要性能指标:工频耐受电压+局放测量289 kV(r.m.s),1 min工频耐受电压588 kV(r.m.s),雷电冲击耐受电压1 234 kV(peak),操作冲击耐受电压1 103 kV(peak),直流耐受电压+局放测量393 kVdc,极性反转+局放测量236 kVdc。     

1000kV避雷器动作负载试验研究

介绍了1 000 kV交流系统用避雷器的动作负载试验以及相关参数的确定.通过对1000 kV交流系统避雷器的动作负载试验验证,并对其结果分析,确定了1 000 kV交流系统用避雷器参数选择的合理性；通过试验研究,1 000kV避雷器的最大电位分布不均匀系数为1.096,小于1.15的规定值,其最大电流分布不均匀系数小于...     

国产无间隙金属氧化物避雷器用于±660kV高压直流输电工程直流滤波器的暂态应力分析

为了研究换流站直流滤波器避雷器的最苛暂态应力,结合宁东-山东±660 kV高压直流输电工程银川东站直流滤波器的配置,使用某公司提供的避雷器电阻片伏安特性,对直流滤波器避雷器在近区故障和远端故障时的暂态应力进行了仿真分析。研究结果得到了直流滤波器避雷器的最苛刻暂态应力,为确定直流滤波器各设备的绝缘水平提供了依据;同时也验证了避雷器电阻片的实用性,能够满足工程建设的需要。