±800kV特高壓直流懸式復(fù)合絕緣子傘形的風(fēng)洞模擬

介紹了±800kv直流棒形懸式復(fù)合絕緣子的研究、設(shè)計及試驗等情況。研究的硅橡膠傘套材料直流配方,經(jīng)1500h紫外線老化試驗,其性能指標(biāo)均超過中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企標(biāo)《±800kv直流輸電用線路棒形懸式復(fù)合絕緣子》的規(guī)定;采用低堿玻璃纖維芯棒制成的復(fù)合絕緣子,在長期直流電壓作用下不會因離子遷移導(dǎo)致其機械性能顯著下降;金屬附件鋅套按直流盤形懸式瓷絕緣子重量不小于5g要求設(shè)計,其使用壽命超過瓷絕緣子;通過對±800kv線路"i"形直流棒形懸式復(fù)合絕緣子的均壓特性研究,建議均壓環(huán)配置高壓側(cè)采用大小均壓環(huán)結(jié)構(gòu)。

復(fù)合絕緣子因其優(yōu)異的耐污性能和良好的技術(shù)經(jīng)濟性而在特高壓直流輸電線路中有良好的應(yīng)用前景。對特高壓直流線路耐張串上使用復(fù)合絕緣子的機械性能進行研究,通過建立輸電導(dǎo)線有限元模型和耐張串多串絕緣子并聯(lián)模型,仿真計算得到不同并聯(lián)串型布置下,耐張串在各種動態(tài)運行工況下承受的最大動態(tài)機械載荷;對比仿真計算結(jié)果,考慮復(fù)合絕緣子長期運行的機械可靠性,給出特高壓直流線路上應(yīng)用復(fù)合絕緣子耐張串的推薦選型方案;綜合仿真理論分析和已有的復(fù)合絕緣子試驗結(jié)果可知,特高壓直流線路耐張串上應(yīng)用復(fù)合絕緣子是可行的。

本發(fā)明涉及絕緣子技術(shù)領(lǐng)域，特指±800kv特高壓直流合成絕緣子．本發(fā)明的傘裙護套是選用以110—2甲基乙烯基硅橡膠為基體，添加補強劑氣相法自炭黑，添加阻燃劑氫氧化鋁微粉。添加適量助劑和硫化劑，經(jīng)混煉，用整體注射工藝在模具中高溫高壓下使硅橡膠硫化成型為傘裙護套．傘裙護套是包覆于芯棒表面的，傘型為一大兩小。且連續(xù)分布，再配合具有球頭、球窩結(jié)構(gòu)的金具組合為一完整絕緣子。

專利申請?zhí)?cn200610032895.2公開號:cn1925067申請日:2006.01.17公開日:2007.03.07申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心;東莞市高能實業(yè)有限公司本發(fā)明涉及絕緣子技術(shù)領(lǐng)域,特指±800kv特高壓直流合成絕緣子,本發(fā)明的傘裙護套是選用以110-2甲基乙烯基硅橡膠為基體,添加補強劑氣相法白炭黑,

_800kV特高壓直流線路暫態(tài)保護

與傳統(tǒng)絕緣子相比,變傘形絕緣子制作工藝可操作性強,產(chǎn)品的爬距質(zhì)量高;避免膠可料的浪費;開模具的資金少;模具使用率高等。傘形在標(biāo)準(zhǔn)允許規(guī)范內(nèi)變化,可"不視為設(shè)計改變"。但傘型在大范圍內(nèi)變化,對復(fù)合絕緣子串的電場分布、覆冰雪、耐污閃等性能能否產(chǎn)生正面的影響,有待驗證。

中國電機工程學(xué)會高壓專委會2007年學(xué)術(shù)年會論文集 ±800kv特高壓直流絕緣子技術(shù)和經(jīng)濟可靠 性分析 吳光亞 1郭賢珊2姚濤1 1國網(wǎng)武漢高壓研究院2國家電網(wǎng)公司 摘要介紹了我國±800kv直流絕緣子的研制現(xiàn)狀及發(fā)展水平。在對其技術(shù)和經(jīng)濟可靠性評估的基礎(chǔ)上，提 出了絕緣子選型方案及考慮的問題。 關(guān)鍵詞直流±800kv特高壓絕緣子 1前言 ±800kv直流工程對絕緣子提出了與 1000kv交流工程相同的更高技術(shù)要求。與 1000kv交流和±500kv直流相比不同的是 運行電壓比±500kv直流提高了60％，使得 絕緣子的靜電吸塵更明顯和積污特性更差， 污穢外絕緣問題比1000kv交流更突出；支 柱和空心瓷絕緣子的結(jié)構(gòu)高度達14m以上， 比1000kv交流還長4m以上，所承受的拉伸、 扭轉(zhuǎn)和彎曲負(fù)荷更大，其制造更困難等

介紹了諧波電場法在±800kv特高壓直流合成絕緣子帶電檢測中的應(yīng)用技術(shù)以及基于f040研制出的諧波電場檢測儀。實驗室和現(xiàn)場測試結(jié)果表明:良好絕緣子和故障絕緣子的縱向諧波電場分布規(guī)律符合一般意義上的電場法檢測原理的要求,諧波電場法能夠應(yīng)用于±800kv特高壓直流合成絕緣子內(nèi)絕緣缺陷的帶電檢測,所研制的諧波電場測試儀能夠準(zhǔn)確給出絕緣子縱向相對諧波電場分布規(guī)律。

直流濾波器是特高壓直流輸電工程直流場重要成套設(shè)備之一,筆者在總結(jié)前期特高壓直流輸電工程系統(tǒng)研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,研究分析了+800kv特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計需要考慮的關(guān)鍵問題,包括濾波器形式,直流側(cè)諧振,要考慮的典型故障;介紹了用于計算直流濾波器典型故障的模型和方法。以云廣+800kv特高壓直流輸電工程為例,對直流側(cè)諧振進行了校核,對直流濾波器設(shè)備暫態(tài)定值進行了計算。研究結(jié)果表明,云廣±800kv特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計是合理的,可滿足直流系統(tǒng)安全可靠運行要求。

直流濾波器是特高壓直流輸電工程直流場重要成套設(shè)備之一,筆者在總結(jié)前期特高壓直流輸電工程系統(tǒng)研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,研究分析了＋800kv特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計需要考慮的關(guān)鍵問題,包括濾波器形式,直流側(cè)諧振,要考慮的典型故障;介紹了用于計算直流濾波器典型故障的模型和方法。以云廣＋800kv特高壓直流輸電工程為例,對直流側(cè)諧振進行了校核,對直流濾波器設(shè)備暫態(tài)定值進行了計算。研究結(jié)果表明,云廣±800kv特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計是合理的,可滿足直流系統(tǒng)安全可靠運行要求。

介紹向家壩-上?！?00kv特高壓直流示范工程的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù),基于rtds的一次系統(tǒng)建模需求,分析建模過程中模型等值簡化、處理器分配、濾波器設(shè)計和監(jiān)控界面開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)及解決方案,通過模型閉環(huán)校驗結(jié)果,驗證了模型具有良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運行特性,可用于直流保護與控制系統(tǒng)的設(shè)備調(diào)試。

對4柱并聯(lián)閥片進行了試驗,分析了影響±800kv特高壓直流避雷器電流分布不均的因素。結(jié)果表明,為達到均流目的,直流1ma參考電壓udc1ma不均勻偏差值應(yīng)盡量小,且不均勻系數(shù)仍由操作沖擊均流特性試驗或雷電沖擊均流特性試驗確定;隨著沖擊電流的增大,不均勻系數(shù)逐漸減小。

2009特高壓輸電技術(shù)國際會議論文集1 ±800kv特高壓直流輸電工程換流站 用管母線可見電暈試驗研究 范建斌，谷琛，殷禹，宿志一，李中新 （中國電力科學(xué)研究院，北京市海淀區(qū)清河小營東路15號，100192） 摘要：目前我國規(guī)劃和建設(shè)有多條±800kv特高壓直流輸 電工程。本文擬通過試驗和仿真計算對±800kv特高壓直流 輸電工程用管母線的可見電暈特性進行了試驗研究。首先在 北京、西寧和拉薩三地進行了不同直徑管母線的可見電暈對 比試驗，然后利用模擬電荷法和氣體放電理論計算得到管母 線負(fù)極性起暈電壓。將試驗數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果進行對比，兩者 較為吻合。且由試驗和仿真數(shù)據(jù)均可看出，管母線起暈電壓 隨著對地高度和管母線直徑呈線性變化關(guān)系。文中還針對海 拔對管母線起暈電壓的影響進行了討論，給出了工程適用的 海拔校正方法。 關(guān)鍵詞：±800kv；特高壓直流

特高壓直流定位于大型能源基地的遠(yuǎn)距離、大容量外送,西南水電基地、東北、西北等煤電、風(fēng)電基地和跨國電力通過直流輸送。特高壓直流穿墻套管作為換流站直流場和閥廳的連接設(shè)備,在整個直流輸電工程中處于"咽喉"位置。±800kv及以上電壓等級產(chǎn)品的核心技術(shù),只有西門子、abb、阿爾斯通等少數(shù)公司掌握。我國已正式投運的三條±800kv特高壓輸電線路和正在建設(shè)的兩條±800kv特高壓輸電線路,所用穿墻套管都是國外公司生產(chǎn)。國內(nèi)套管企業(yè)必須加快特高壓直流穿墻套管的研制力度,研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)特高壓直流穿墻套管,支撐我國特高壓直流輸電工程的規(guī)?；ㄔO(shè)。

直流換流站不同于交流變電站,主回路有很多電子設(shè)備,即使很小的直擊雷傳入閥廳也會造成換流閥的破壞。采用避雷針難以達到直流換流站的防雷要求,而采用密集布置的避雷線更為合適,但需對相關(guān)參數(shù)進行具體分析。為此,采用數(shù)值計算方法分析了±800kv特高壓直流開關(guān)場內(nèi)的避雷線參數(shù),參數(shù)選擇不僅要考慮絕緣安全距離要求,而且要避免避雷線表面場強過大發(fā)生電暈放電。分析結(jié)果表明,避雷線直徑越粗、高度越高,其表面場強越小,而采用雙分裂避雷線可以更有效降低表面場強,并減少雷擊斷線的危害,比單根避雷線更有優(yōu)勢。據(jù)此提出了雙避雷線在母線及設(shè)備上方架設(shè)時的合理直徑及高度,相關(guān)結(jié)果已用于向家壩-上海及錦屏-蘇南±800kv特高壓直流開關(guān)場的設(shè)計方案。

換流閥是特高壓直流輸電工程中主要關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計的可靠性直接影響直流系統(tǒng)的安全可靠運行。文中介紹了錦屏—蘇南±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥主要技術(shù)參數(shù)。主要從電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、水冷系統(tǒng)、晶閘管參數(shù)4個方面和先前投運的向家壩—上海±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥進行了對比分析。驗證了錦屏—蘇南特高壓直流工程晶閘管換流閥整體性能比向家壩—上?！?00kv直流工程有所提升,可以長期安全可靠運行;同時也為后續(xù)±800kv特高壓直流工程換流閥的設(shè)計和制造奠定了良好的基礎(chǔ)。

換流閥是特高壓直流輸電工程中主要關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計的可靠性直接影響直流系統(tǒng)的安全可靠運行。文中介紹了錦屏—蘇南±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥主要技術(shù)參數(shù)。主要從電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、水冷系統(tǒng)、晶閘管參數(shù)4個方面和先前投運的向家壩—上海±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥進行了對比分析。驗證了錦屏—蘇南特高壓直流工程晶閘管換流閥整體性能比向家壩—上?！?00kv直流工程有所提升,可以長期安全可靠運行;同時也為后續(xù)±800kv特高壓直流工程換流閥的設(shè)計和制造奠定了良好的基礎(chǔ)。

第38卷第6期電力系統(tǒng)保護與控制vol.38no.6 2010年3月16日powersystemprotectionandcontrolmar.16,2010 ±800kv特高壓直流輸電系統(tǒng)解鎖/閉鎖研究 李少華 1 ，劉濤1，蘇勻1，佟鵬2，史林1，楊健1，馮雷1 （1.許繼電氣股份有限公司,河南許昌461000;2.許昌市供電公司,河南許昌461000） 摘要：基于串聯(lián)雙閥組的解鎖/閉鎖準(zhǔn)則，詳細(xì)研究了特高壓直流輸電系統(tǒng)各種工況下的解鎖/閉鎖過程及其控制策略。解鎖 極的第一個閥組，同時解鎖極的雙閥組，閉鎖極的第二個閥組及同時閉鎖極的雙閥組采用與常規(guī)直流輸電系統(tǒng)一致的控制策 略；對于串聯(lián)雙閥組特有

我國由于地域曠闊、能源分布不均勻等,直流輸電這種輸電技術(shù)尤為適應(yīng)我國國情,并且保證特高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)的穩(wěn)定工作狀態(tài),已成為關(guān)系國民經(jīng)濟的關(guān)鍵.本文主要對±800kv特高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進行分析,以提高控制保護系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性,促進特高壓直流輸電的快速發(fā)展.

為了給±800kv直流輸電線路復(fù)合絕緣子耐張串提供合理的均壓環(huán)配置方案,采用場域分解的方法將三維無界場域分解成有界子區(qū)域,使用有限元方法計算了±800kv直流輸電線路二聯(lián)復(fù)合絕緣子耐張串的電場分布,并分別進行了均壓環(huán)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。應(yīng)用ansoft軟件建立±800kv直流線路帶桿塔、導(dǎo)線、絕緣子耐張串的三維模型,研究了均壓環(huán)的管徑、環(huán)徑和抬高距對耐張串電場分布的影響規(guī)律,基于控制電場強度的考慮得到了均壓環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化配置方案。有限元計算結(jié)果表明,安裝了設(shè)計的均壓環(huán)后,復(fù)合絕緣子護套、金具、均壓環(huán)表面最大電場強度均能滿足要求。

高壓直流支柱絕緣子和套管傘形結(jié)構(gòu)研究

傳統(tǒng)瓷支柱絕緣子正顯現(xiàn)出越來越多的不足,特別是抗震性能不足的問題更為突出?！?00kv平波電抗器本體質(zhì)量45t,支撐高度12m,傳統(tǒng)瓷支柱絕緣子已經(jīng)難以滿足抗震要求。復(fù)合支柱絕緣子作為一類新型支柱絕緣子,具有很大的發(fā)展?jié)摿?其能否用于支撐±800kv平波電抗器的關(guān)鍵在于其抗震特性能否滿足要求。復(fù)合支柱絕緣子芯棒各向異性材料特性的處理、電抗器支撐結(jié)構(gòu)的建模方法以及抗震計算的研究方法是整個研究的關(guān)鍵。為此采用復(fù)合材料的計算方法求得了復(fù)合支柱絕緣子芯棒的各項參數(shù),利用ansys軟件建立了一個以3d梁單元為主的電抗器支撐結(jié)構(gòu)模型,最后通過反應(yīng)譜法求得了復(fù)合支柱絕緣子的抗震響應(yīng)。計算結(jié)果表明復(fù)合支柱絕緣子的安全系數(shù)>20,完全能夠滿足抗震要求,從而論證了復(fù)合支柱絕緣子應(yīng)用于特高壓直流線路的可行性。