采用多目标优化方法和人工鱼群算法的750kV复合横担均压屏蔽装置结构优化

750 kV复合横担的运行电压等级高、绝缘结构复杂,部分关键位置场强较高,易发生电晕放电,需配置合理的均压屏蔽装置。其结构优化可归结为多目标、多参数的优化问题,采用常规的优化方法效果不佳。为此,运用基于人工鱼群的多目标优化算法,并结合有限元子模型计算技术,建立了均压屏蔽装置的多参数、多目标优化数学模型,优化得出了满足场强控制要求的均压屏蔽装置配置方案。研究结果表明:采用子模型所需计算时间仅为全模型的1.51%,并且与全模型计算结果的差值<5%;经上横担优化得出的配置可沿用至其余两相。研究方法可有效解决大场域、多介质的绝缘结构优化问题,研究成果已成功应用于实际工程,经紫外成像仪测量,未发现可见电晕放电。

±1100 kV PLC电抗器均压屏蔽装置的结构优化

±1 100 kV电力载波通讯(PLC)噪声滤波器能有效滤除传导高频干扰噪声,以防对电力系统中的PLC信号造成干扰。PLC电抗器是噪声滤波器的主要设备之一,串联于噪声滤波器主回路中。为合理确定±1100kVPLC电抗器均压屏蔽装置的结构形式和外形尺寸,首先根据±1 100 kV PLC电抗器置的初步结构设计,通过真型产品的50%操作冲击放电特性试验和3维电场仿真理论计算,得到了PLC电抗器表面临界击穿场强值;其次,针对PLC电抗器均压屏蔽装置表面场强畸变相对严重的部位,从均压环外径、管径等方面进行研究和优化,并对比分析了实验室和实际运行环境下PLC电抗器表面场强分布情况;最后,采用250/2 500μs标准操作波和500/5 000μs长波头操作波,开展了±1 100 kV PLC电抗器操作冲击放电验证试验。研究结果表明,优化后的±1 100 kV PLC电抗器均压屏蔽装置满足工程实际需要,可为±1 100 kV PLC电抗器外绝缘参数设计提供技术支撑。

新型金属氧化锌避雷器均压屏蔽装置的研制

在降低其电压分布不均匀系数的同时,诸多不安全因素如:非轴对称的电场分布、增大的外套管径、性能难以检验及运行可靠性下降等,都会由运用避雷器并联均压电容而产生,因而导致在使用这种避雷器并联均压电容时造成得不偿失的效果。随着新型金属氧化锌避雷器均压屏蔽装置的研制,这将成为均压屏蔽装置的一种趋势。

±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。