特高壓直流線路空氣間隙研究PPT課件

1、直流線路桿塔空氣間隙主要影響因素 直流工作電壓 操作過(guò)電壓 雷電過(guò)電壓 線路極間距離 絕緣子類(lèi)型、尺寸和懸掛方式 大氣和氣象條件 第1頁(yè)/共18頁(yè)直流工作電壓 研究結(jié)果表明，導(dǎo)線-桿塔結(jié)構(gòu)正極性直流50%擊穿電壓梯度約為420460kV/m DL/T 436-2005的直流電壓計(jì)算公式eNNUKKKU132%,5031海拔海拔(m)UeU50%,N間隙間隙(m)50081610262.44100081610942.60200081612312.93不同海拔特高壓直流工作電壓所需的空氣間隙不同海拔特高壓直流工作電壓所需的空氣間隙第2頁(yè)/共18頁(yè)操作過(guò)電壓 導(dǎo)線-桿塔間隙正極性操作沖擊50%擊穿電

2、壓公式 云廣工程線路操作過(guò)電壓倍數(shù)K3 = 1.77mSSUKKKU132%,5021海拔海拔(m)100015002000間隙距離間隙距離(m)6.26.77.1不同海拔特高壓直流操作沖擊電壓所需的空氣間隙不同海拔特高壓直流操作沖擊電壓所需的空氣間隙第3頁(yè)/共18頁(yè)雷電過(guò)電壓 云廣特高壓直流絕緣子串長(zhǎng)（m） 如果雷電過(guò)電壓空氣間隙擊穿電壓與絕緣子串閃絡(luò)電壓配合比取0.8，則塔頭空氣間隙至少應(yīng)為8.16米 直流線路可以快速改變運(yùn)行方式，無(wú)需自動(dòng)重合閘，雷擊閃絡(luò)后果不嚴(yán)重 特高壓直流線路空氣間隙不考慮雷擊過(guò)電壓的情況輕污區(qū)輕污區(qū)中污區(qū)中污區(qū)重污區(qū)重污區(qū)復(fù)合絕緣子復(fù)合絕緣子10.210.610.6

3、無(wú)機(jī)絕緣子無(wú)機(jī)絕緣子13.4415.6018.96第4頁(yè)/共18頁(yè)云廣線路需考慮的其他因素 考慮線路電磁環(huán)境指標(biāo)，云廣線路水平極間距離為22m 云廣線路途經(jīng)高海拔地區(qū)，需考慮空氣密度對(duì)空氣間隙擊穿電壓的影響 云廣特高壓直流均采用V型串布置，基本不考慮風(fēng)偏對(duì)線路空氣間隙的影響 因此，云廣特高壓線路主要考慮操作過(guò)電壓作用下的導(dǎo)線-桿塔空氣間隙第5頁(yè)/共18頁(yè)云廣線路空氣間隙主要研究?jī)?nèi)容 云廣線路空氣間隙研究主要開(kāi)展如下研究?jī)?nèi)容 導(dǎo)線-桿塔間隙的沖擊特性試驗(yàn)研究 操作擊穿電壓的海拔（大氣）校正因數(shù) 同時(shí)開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容還有 直流疊加沖擊放電特性研究第6頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙的沖擊放電試驗(yàn)研究 在模

4、擬桿塔上，開(kāi)展特高壓直流桿塔空氣間隙擊穿特性的試驗(yàn)研究 不同長(zhǎng)度的絕緣子 不同類(lèi)型的絕緣子 分別開(kāi)展了操作沖擊和雷電沖擊試驗(yàn)，得到了50%擊穿電壓第7頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙的沖擊放電試驗(yàn)研究 獲得了特高壓直線塔空氣間隙操作沖擊放電特性曲線 該曲線與500kV電壓等級(jí)直流桿塔空氣間隙放電特性曲線銜接、吻合 兩支復(fù)合絕緣子串接的空氣間隙擊穿電壓明顯低于相同間隙距離下整支復(fù)合絕緣子的擊穿電壓 因此，云廣工程建議使用整支復(fù)合絕緣子第8頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙的沖擊放電試驗(yàn)研究 試驗(yàn)結(jié)果表明，桿塔的寬度對(duì)于操作沖擊擊穿電壓有明顯的影響 桿塔越寬，操作沖擊擊穿電壓越低 塔寬每增加1m，操作沖擊放電電

5、壓約降低3.5% 根據(jù)特高壓直流線路桿塔尺寸，得到了校正后的導(dǎo)線-桿塔間隙操作沖擊50%放電電壓與間隙距離的特性曲線第9頁(yè)/共18頁(yè)操作放電電壓的海拔校正因數(shù) 在北京和昆明開(kāi)展對(duì)比試驗(yàn)研究 試驗(yàn)結(jié)果表明，2000 m海拔地區(qū)特高壓直流輸電線路，當(dāng)導(dǎo)線-桿塔間隙在6.5m8.5 m的范圍內(nèi)變化時(shí)，大氣校正因數(shù)為1.10 1.12云廣工程前期研究結(jié)論確定：直線桿塔空氣間隙操云廣工程前期研究結(jié)論確定：直線桿塔空氣間隙操作沖擊放電電壓的海拔校正因數(shù)可取為作沖擊放電電壓的海拔校正因數(shù)可取為1.13第10頁(yè)/共18頁(yè)直流疊加沖擊放電特性研究 直流工作電壓對(duì)操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓下的空氣間隙的電氣強(qiáng)度可能有

6、較大影響 研究?jī)?nèi)容 棒-板間隙 導(dǎo)線-桿塔間隙直流疊加操作沖擊試驗(yàn) 導(dǎo)線-桿塔間隙直流疊加雷電沖擊試驗(yàn)第11頁(yè)/共18頁(yè)棒-板間隙試驗(yàn)的研究結(jié)果 在試驗(yàn)的間隙距離的范圍內(nèi)，疊加時(shí)操作沖擊的放電電壓要高于僅加操作沖擊時(shí)的12-17% 直流工程中類(lèi)似于棒-板電極的空氣間隙，其間隙距離可能比單獨(dú)加操作沖擊試驗(yàn)所得到的間隙距離要小第12頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙直流疊加操作沖擊試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果與棒-板間隙情況類(lèi)似 在試驗(yàn)的間隙距離的范圍內(nèi)，疊加直流的操作沖擊的放電電壓要高于僅加操作沖擊的放電電壓3-5% 在高壓直流輸電工程的設(shè)計(jì)中，導(dǎo)線-桿塔需要的間隙距離比單獨(dú)加操作沖擊的試驗(yàn)中所得到的間隙距離要小第1

7、3頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙直流疊加雷電沖擊試驗(yàn) 主要研究雷擊桿塔和避雷線的情況 桿塔加雷電沖擊 導(dǎo)線加直流電壓 第14頁(yè)/共18頁(yè)導(dǎo)線-桿塔間隙直流疊加雷電沖擊試驗(yàn) 導(dǎo)線加直流電壓后，絕對(duì)放電電壓升高，但雷電沖擊放電電壓分量比只加雷電沖擊時(shí)有所下降 下降200kV左右（國(guó)內(nèi)研究，500kV電壓等級(jí)）Us50% = U50% - (Udc - 100)（國(guó)外文獻(xiàn)，適用于300-600kV直流電壓等級(jí)） 直流電壓的存在可能使根據(jù)雷擊放電決定的間隙距離增大第15頁(yè)/共18頁(yè)云廣前期研究的相關(guān)結(jié)論 試驗(yàn)研究結(jié)果表明，云廣特高壓直流線路在2000m海拔的地區(qū)，操作過(guò)電壓下V型絕緣子串直線桿塔空氣間隙距離應(yīng)不小于5.7m，空氣間隙操作沖擊放電電壓的海拔校正系數(shù)可取為1.13。 兩支復(fù)合絕緣子串接的方式，桿塔空氣間隙的操作沖擊50%擊穿電壓