1000kV交流紧凑型输电线路过电压与绝缘配合

特高压紧凑型线路输电工程的关键技术之一是限制过电压水平和合理选择线路绝缘水平。为此,基于两个500 kV区域大电网之间采用1000 kV紧凑型线路作为联络线的特高压系统,采用EMTP程序,重点研究了长度为100～500 km的紧凑型线路的工频和操作过电压,统计分析了线路合闸和单相重合闸相地和相间过电压的波前时间和相间过电压的电压分配系数α,以及它们与操作过电压幅值的关系。提出了避雷器额定电压可选828 kV,1ms波前时间和α=0.4系数可用于真型杆塔塔窗和档距中央的操作波间隙试验。紧凑型线路的绝缘配合表明,操作过电压对塔窗处的相地空气间隙大小起控制作用,偏严考虑,海拔1000 m地区的塔窗相地和相间操作波最小空气间隙可分别选为7.5 m和10.9 m,工频电压和操作过电压要求的档距中央的最小空气间隙可分别选为4.6 m和9.7 m。

特高压双电压回路合成试验方法研究

合成试验是高压交流断路器的重要检验检测方法,当电压等级超过1100kV时,需采用一种适用于高压特高压的其它合成试验方法--双电压回路的合成试验方法,分析了双电压回路合成试验的原理、计算方法、等价性评估、检验检测结果、试验实施等问题。重点解决电压等级较高时的双电压回路合成试验的分析计算及实施方法,并采用该方法对550kV/63kA断路器开展T100s整极试验,检验检测结果验证了分析计算和实施方法的正确性、合理性。指出:对于额定电压≥800kV等级的断路器,采用双电压回路合成试验的方法进行考核是正确的和有利的。但必须满足两个特定要求:(1)电压分配系数K_f为[0.5,0.65];(2)对于电压等级≥800kV等级的断路器,工频恢复电压试验公差须修正为[-5%,+10%]。

特高压交流变电设备相间操作冲击的放电特性

为取得特高压交流输变电工程的设计依据,结合晋东南—荆门百万伏级交流输变电示范工程,研究了交流变电设备的相间操作冲击电压特性。用电压分别为5400、3000kV的冲击电压发生器联合进行相间试验,通过适当调整时延实现相间试验时2台冲击同步;采用升降法获得5～9m距离的环、管型母线、4分裂导线相间操作冲击电压放电特性曲线;通过计算得到其相间操作冲击的间隙系数k,并分析电压分配系数α对相间50%操作冲击击穿电压U50的影响。试验表明,U50随着α增大而增加,且通过长间隙放电理论中临界电荷法解释相间绝缘的U50随着α增大而增加的原因,试验结果与IEC等国外类似试验相接近,证明本次试验的可比性和可靠性。

750kV输电线路相间操作冲击放电特性的研究

为取得我国750kV同塔双回输电线路的设计依据,结合我国西北电网公司即将建设的750kV同塔双回输变电线路工程,进行了模拟其线路相间操作冲击放电特性的试验研究。相间试验采用两台电压分别为5400kV和3000kV的冲击电压发生器联合进行,适当调整时延实现两台冲击同步。采用升降法获得5～9m距离6分裂导线相间操作冲击电压放电特性曲线算得其相间操作冲击的间隙系数K,并分析电压分配系数α对相间50%操作冲击击穿电压U50的影响。试验表明,U50随着α增大而增加,且通过长间隙放电理论中临界电荷法解释了相间绝缘的U50随着α增大而增加的原因,该结果接近IEC等国外类似试验,证明了其可比性和可靠性。

特高压交流串补装置相间操作冲击放电特性

为了提高特高压交流试验示范工程的输送容量,提高系统的稳定性,对示范工程特高压变电站进行扩建以布置安装特高压串补装置。由于特高压串补装置体积庞大,其布置对扩建工程的占地面积和投资有重要影响。特高压串补装置布置设计的关键数据是相间放电特性,但以往很少进行如此大结构的电极放电特性试验,串补装置相间距离确定缺乏数据,为此对特高压串补装置相间空气间隙在不同波前时间操作冲击电压、不同电压分配系数及试品的不同布置高度等条件下进行了放电特性的研究。研究结果表明:随着相间距离的增大,长波前操作冲击下50%放电电压与标准操作冲击下的50%放电电压之比在逐渐变小;1 000/5 000μs长波前操作冲击电压下相间50%放电电压与电压分配系数呈线性关系;相间放电电压会受试品布置高度和电极型式影响。研究结果对特高压串补装置的布置优化有指导意义。

高海拔地区500kV变电站设备相间操作冲击放电特性

相间操作冲击放电特性是决定变电站设计尺寸的一个重要方面。为获得我国高海拔地区500kV变电站的设计依据,结合云南电网公司500kV建塘输变电工程,分别在3个不同海拔高度地区武汉(23m)、西宁(2 254m)、大武(3 742m),开展了模拟真型500kV变电站典型电极—软母线和均压环的相间操作冲击试验研究。利用升降法获得5～8m间隙距离内的相间操作冲击放电特性曲线,分析电压分配系数对相间间隙空气绝缘的影响,并按不同的海拔校正方法对试验结果进行校正分析和比较。试验表明:受海拔高度的影响,高海拔变电站设备相间操作冲击平均击穿场强较低海拔有明显的下降,相间操作冲击放电电压U50随着电压分配系数增大而增大。通过对比国内外不同海拔校正方法,建议高海拔地区500kV变电站均压环相间操作冲击海拔校正采用IEC 60071-2—1996标准的方法进行海拔校正;软母线相间操作冲击海拔校正采用带m因子的修正方法进行海拔校正。

相间绝缘试验研究中的实验及数据处理技术

本文介绍了500kV变电站相间绝缘试验研究中的实验及数据处理技术,特别是两台冲击电压发生器的同步充电及触发方法和用计算机进行实验数据的处理及气象修正方法。