特高压直流平波电抗器的复合支柱绝缘子抗震特性

传统瓷支柱绝缘子正显现出越来越多的不足,特别是抗震性能不足的问题更为突出。±800 kV平波电抗器本体质量45 t,支撑高度12 m,传统瓷支柱绝缘子已经难以满足抗震要求。复合支柱绝缘子作为一类新型支柱绝缘子,具有很大的发展潜力,其能否用于支撑±800 kV平波电抗器的关键在于其抗震特性能否满足要求。复合支柱绝缘子芯棒各向异性材料特性的处理、电抗器支撑结构的建模方法以及抗震计算的研究方法是整个研究的关键。为此采用复合材料的计算方法求得了复合支柱绝缘子芯棒的各项参数,利用ANSYS软件建立了一个以3D梁单元为主的电抗器支撑结构模型,最后通过反应谱法求得了复合支柱绝缘子的抗震响应。计算结果表明复合支柱绝缘子的安全系数〉20,完全能够满足抗震要求,从而论证了复合支柱绝缘子应用于特高压直流线路的可行性。     

±1100kV特高压干式平波电抗器支撑结构研究

研究了复合绝缘子的力学性能,计算了绝缘子的弹性模量,结合±800kV平波电抗器支撑体系经验,研究了±1 100kV干式平波电抗器支撑结构,对其稳定性进行了分析,提出了适用于±1 100kV干式平波电抗器稳定结构的支撑形式.     

±1100kV户内平波电抗器均压装置表面电场分析与验证

特高压直流输电技术通过提高输送电压等级的方式提高了直流输送容量和输电效率,节约了土地和走廊资源,提升了经济和社会效益。±1100kV干式平波电抗器作为±1100kV特高压直流输电工程关键主设备之一,肩负着抑制谐波、限制故障电流等作用。在±800kV干式平波电抗器研制的基础上,根据±1100kV干式平波电抗器相关技术规范要求,对±1100kV干式平波电抗器的均压屏蔽装置进行研究。运用有限元分析软件ANSYS MAXWELL建立了户内布置平波电抗器的三维有限元模型,利用静态场分析法计算了户内布置平波电抗器的整体电位、电场分布,得到了户内布置平波电抗器均压屏蔽装置的表面电场强度。结果表明,户内布置平波电抗器第一层均压环表面电场强度最高,达到了1151.95 V/mm,通过实际的端对地操作冲击试验验证了户内布置平波电抗器均压屏蔽装置的屏蔽效果,±1100kV户内布置平波电抗器的均压屏蔽装置达到设计要求。     

±1100kV特高压直流支柱绝缘子关键技术

为了提高±1 100 kV特高压直流换流站外绝缘的安全性和可靠性,研究了±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子的空气间隙外绝缘、污秽和机械强度等关键技术问题。根据±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子技术参数,结合±800 kV特高压直流支柱绝缘子设计,提出了±1 100 kV特高压直流支柱绝缘子技术难题的解决方法,以期为±1100 kV直流支柱绝缘子提供设计依据,为工程的建设和运行提供技术支撑。     

雨水分布状态对±1100 kV平波电抗器表面电场的影响

为了对平波电抗器外绝缘配置进行优化,依据±1 100 kV斜撑式干式平波电抗器的结构特点,建立了平波电抗器3维有限元分析模型,计算分析了干燥和不同雨水分布状态下平波电抗器均压环和绝缘子表面的电场分布。计算结果表明,降雨使平波电抗器本体最下层均压环处电场强度明显增加,易于发生放电现象。在北京昌平特高压实验基地搭建淋雨试验平台,对干燥和淋雨状态下平波电抗器的外绝缘特性进行了相关对比试验。实验结果表明,淋雨状态下平波电抗器的操作冲击电压降低,放电起始位置集中在平波电抗器本体最下层均压环处,与计算结果基本一致。据此提出将本体最下层均压环管径由200 mm扩径至300 mm,均压环表面电场强度最大值减小了约10%,提高了淋雨状态下平波电抗器的外绝缘性能。     

±1100kV干式平波电抗器电场分布和操作冲击放电特性

±1100 kV干式平波电抗器是特高压直流输电工程中关键主设备之一,为确定平波电抗器的外绝缘特性,开展了±1100 kV干式平波电抗器电场和操作冲击放电特性研究。首先,对±1100 kV平波电抗器的电场分布进行了仿真计算,在直流电压下,平波电抗器电位分布较为均匀,关键位置电场强度值均低于一般要求的1500 V/mm的经验值;然后,开展了干燥及模拟人工降雨下±1100 kV平波电抗器操作冲击放电试验,得到了其在安装不同管径均压环时的50%操作冲击放电电压U50%:随着均压环管径的增大U50%略微升高3.06%;随着雨量的增大,U50%呈降低趋势,大暴雨条件下的U50%较干燥情况下U50%相比降低4.7%;不同试验条件下±1100 kV平波电抗器的U50%均大于工程所需的2400 kV。由仿真与试验结果可得,±1100 kV平波电抗器设计能够满足工程的需要,同时研究结果为±1100 kV平波电抗器外绝缘参数的确定提供了参考。     

支撑式换流阀塔用支柱复合绝缘子的选型设计北大核心CSCD

绝缘子的选型设计对支撑式换流阀塔至关重要。文中介绍了±535 k V电压等级支柱复合绝缘子的选型设计过程,包括芯体和伞套的成型工艺选择以及绝缘子的外绝缘设计(爬电距离和干弧距离计算)等。将所选型的支柱复合绝缘子用于±535 kV支撑式换流阀塔,通过阀塔整体的耐压试验和抗震仿真,验证了按照此过程所选型的支柱复合绝缘子在绝缘性能和结构强度上可满足使用要求。     

±800kV直撑式干式平波电抗器均压特性研究

介绍了±800kV直撑式干式平波电抗器的基本结构特点,利用二次开发的有限元软件建立了该电抗器的三维有限元仿真计算模型,对其进行了电场、电位分布的仿真计算;讨论了电抗器支柱绝缘子的均压特性,设计了该电抗器的外绝缘结构。     

±1100kV特高压干式平波电抗器绝缘设计与试验分析

±1 100 kV干式平波电抗器作为±1 100 kV特高压直流输电工程关键主设备之一,肩负着抑制谐波、限制故障电流等作用。在±800 kV干式平波电抗器研制的基础上,根据±1 100 kV干式平波电抗器相关技术规范要求,对±1 100 kV干式平波电抗器的绝缘试验水平选取、绝缘设计、绝缘试验设置、试验方法、判断准则以及试验结果分析等方面进行研究。为验证平波电抗器的绝缘设计,对±1 100 kV干式平波电抗器进行了多次负极性全电压及截波雷电冲击绝缘试验和多次全电压中频振荡试验,±1 100kV干式平波电抗器在1 360 kV雷电冲击电压和1 050 kV中频振荡试验过程中,试品内部无烟雾、无异常声响,匝间无放电,试品表面无沿面闪络现象,未出现畸变现象,试验波形稳定,满足绝缘设计和技术规范的要求。试验结果表明:±1 100 kV特高压干式平波电抗器雷电冲击水平(1 360 kV)和中频振荡水平(1 050 kV)电压取值合理,绝缘设计可靠,满足雷电冲击和中频振荡设计要求,可为特高压干式平波电抗器的研发及设计提供参考依据。     

±800kV特高压直流输电标准体系及主设备标准的探讨

目前国内外尚未有±800 kV直流输电设备和设计标准体系。基于我国在特高压直流技术理论研究和工程实践,兼顾已有的±500 kV标准,文章探讨了±800 kV特高压直流输电标准体系的构建原则,并着重介绍了在国际上先行的±800 kV主设备相关标准,包括换流变压器、换流阀、平波电抗器、套管和绝缘子。     

±1100kV线路光纤复合绝缘子的电场仿真与优化设计

根据污耐压法提出了±1 100 kV直流棒形悬式复合绝缘子外绝缘设计的一种方案,并基于有限元法建立了棒形悬式复合绝缘子的仿真模型,确定了复合绝缘子均压环的结构参数。仿真结果表明,该均压环设计满足各部分电场强度均低于电晕起始电场强度的要求,有效地改善了复合绝缘子电位、电场分布,且均压环表面不会产生电晕。     

±660kV换流站不同平抗配置方案的技术经济比较

平波电抗器作为换流站“三大件”之一,其型式直接影响了换流站的造价、布置以及运行的安全稳定性。依托±660kV青岛换流站工程,从以往工程经验、平抗布置方式、厂家生产能力、技术和经济比较等方面研究了＋660kV换流站的平波电抗器采用干式或者油浸式以及各种布置与接线方式的优劣,并最终给出了推荐方案。     

特高压直流复合支柱绝缘子均压环的优化设计

均压环是改善复合绝缘子电位分布和电场分布直接而有效的方式,在特高压输电系统中极其重要。为此,对特高压直流复合支柱绝缘子的电位分布和电场分布进行了计算,引入了大均压环表面、护套沿面、高压端金具表面和小均压环表面等处的最大电场强度作为优化参考量,并探讨了各均压环参数和各优化参考量间的联系,分析了大小均压环各参数优化的相互影响,拟定了大小均压环各结构参数的优化顺序,提出了特高压直流复合支柱绝缘子均压环优化方法。并以±1 100 kV直流空心复合支柱绝缘子和±800 kV直流实心复合支柱绝缘子为例,建立了电场计算模型,对其均压环进行了优化设计。改进后的优化方法能够较快、有效地找到满足条件的优化方案。     

750kV隔离开关用支柱复合绝缘子关键技术研究

750 kV隔离开关设备中首次应用支柱复合绝缘子,且使用环境存在风沙大、太阳辐射强度高、日温差大等恶劣因素,对复合绝缘子的机电性能和外绝缘老化性能提出更高要求.通过绝缘结构尺寸、芯体填充、铺层结构、全套老化以及成型工艺等关键技术的研究,开发出750 kV隔离开关用支柱复合绝缘子.目前已通过权威机构认证,并成功应用于750 kV输变电工程.     

特高压户内直流场设计研究

在I、II 级污秽等级的站址环境下, 瓷质外绝缘单个支柱绝缘子、套管以及其他瓷质类设备难以满足户外要求; 研发阶段的合成外绝缘设备由于其机械强度以及伞裙外形生产受限, 仅能适应I 级污区, 但合成穿墙套管能适应II 级污区的户外要求。直流滤波器高压电容器塔和干式平波电抗器的外绝缘是通过外部多个并联支柱绝缘子或悬吊绝缘子来实现, 可适应户外要求。户内直流场推荐直流滤波器高压电容器塔、干式平波电抗器和其他800 kV 的极线设备均布置在户内。     

±800kV平波电抗器安装工艺控制

通过±800 kV楚雄换流站±800 kV平波电抗器现场安装的实践,分析了平波电抗器安装特点和难点,介绍具有参考意义的安装方案和吊装工艺。     

±800kV云广直流输电工程平波电抗器参数选择和布置方案

为抑制直流输电系统扰动引起的直流电流上升速度,避免轻载时发生直流电流断续,以及降低直流侧谐波,需要在换流器直流侧出口装设平波电抗器。笔者根据±800 kV云广直流输电系统主回路结构,详细计算了平波电抗器的电感参数;特高压直流输电系统由于采用特殊的换流器联络结构,其平波电抗器布置不同于±500 kV超高压直流输电系统。文中搭建了基于PSCAD/EMTDC的云广特高压直流输电模型,从谐波特性、直流操作过电压等方面对3种平波电抗器布置方案进行了仿真对比研究,其结果对实际工程具有一定的指导意义。     

±800kV特高压直流绝缘子可靠性分析

±800kV特高压直流工程在电气、机械、运行可靠性等方面对绝缘子提出了比1000kV特高压交流工程和±500kV超高压直流工程更高的技术要求。为评估我国±800kV直流绝缘子的可靠性,分析了我国±800kV直流盘形悬式、支柱和复合空心绝缘子的制造技术及发展水平,认为我国±800kV直流绝缘子的综合技术已达国际领先水平。评估了该技术和经济可靠性,认为盘形悬式瓷和玻璃绝缘子在经济性上具有可比性,但盘形悬式复合绝缘子更具优势;瓷、瓷复合化绝缘子在经济性上具有可比性,但瓷复合化绝缘子更具优势。为确保绝缘子的运行可靠性,建议非常轻和轻污秽等级的绝缘子悬垂"Ⅰ"串优先采用160~420kN双伞型瓷绝缘子,中和重污秽等级的绝缘子悬垂"Ⅰ"串优先采用复合绝缘子;还建议在结构高度约12m的支柱瓷绝缘子瓷件表面涂敷持久性防污闪涂料(PRTV)。     

±800 kV直流支柱复合绝缘子制造技术

特高压支柱复合绝缘子的研发是解决±800kv特高压直流输电工程中高海拔和重污秽等问题的方法之一。根据国内±800kV特高压直流输电工程对支柱复合绝缘子的技术要求,从大直径芯棒研制、整体真空注射、法兰胶装工装等方面介绍了特高压直流支柱复合绝缘子的制造技术。     

东莞市高能电气股份有限公司

东莞市高能电气股份有限公司是专业生产输变电线路和电气化铁路用高电压复合绝缘子及其系列产品的高新技术企业。主要产品有10～1000kV交流及±500～±800kV直流复合绝缘子系列产品、电气化铁路用复合绝缘子系列产品、复合支柱绝缘子、相间间隔棒、隔离开关、穿墙套管、光纤复合绝缘子及带电作业拉杆等相关产品,15年来,始终坚持“科技创新、铸造精品”发展理念,