±1100kV換流站安全絕緣距離研究

張煒常 林晶 楊國華

摘? 要：該文結(jié)合大氣密度和濕度對絕緣強度的影響，采用g參數(shù)修正法對設(shè)備間絕緣距離進行修正，計算出換流站各位置的操作耐受電壓值，結(jié)合環(huán)境條件和g參數(shù)修正進行空氣絕緣凈距計算， 獲得換流站閥廳內(nèi)部關(guān)鍵設(shè)備所需的最小空氣絕緣距離。進行閥廳金具空氣安全絕緣距離校驗計算對于掌握閥廳設(shè)備設(shè)計、推動特高壓直流輸電技術(shù)的進步和發(fā)展具有重大意義。

關(guān)鍵詞：大氣密度;濕度;g參數(shù)修正法;換流站;絕緣距離

中圖分類號： TM721? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

隨著特高壓直流輸電工程電壓等級從800 kV提升到1100 kV，面臨的首要問題是確定外絕緣所需要的安全距離。在昌吉-古泉±1100 kV特高壓直流輸電工程中，額定電壓大幅提高，加上閥廳內(nèi)部空間有限，所以閥廳內(nèi)部設(shè)備的空氣凈距的要求尤為嚴格。為了滿足閥廳內(nèi)設(shè)備的安全運行，優(yōu)化閥廳設(shè)計，提高閥廳建設(shè)和運行維護的經(jīng)濟性，對閥廳內(nèi)設(shè)備結(jié)構(gòu)和布置提出了更嚴格的要求。

1 空氣間隙的校正計算

環(huán)境條件對空氣間隙影響較大，同時需要根據(jù)特高壓工程的避雷器配置和絕緣配合，進行空氣間隙的校正計算。

目前海拔校正標準主要有GB 311.1—1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》GB/T 20635—2006《特殊環(huán)境條件-高原用高壓電器的技術(shù)要求》;IEC? 60071—2—1996《絕緣配合第二部分：應(yīng)用導(dǎo)則》;IEC 60694—1996《常用高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標準》。各標準對的計算方法基本可以分為兩種，一中是通過海拔高度H計算海拔校正因數(shù);另一種是利用空氣濕度和密度，間接計算出海拔校正因數(shù)。

在集中海拔修正方法中“g參數(shù)法”綜合考慮了海拔高度、空氣密度、溫濕度等因素的影響，較為全面，更適合于工程實際。

2 環(huán)境條件

昌吉-古泉是世界首條±1100 kV特高壓直流輸電工程，其額定電壓、輸送距離和輸送容量均創(chuàng)世界之最。昌吉換流站海拔高度約605 m，古泉換流站海拔高度不超過90 m。但昌吉換流站屬于高海拔地區(qū)，需要考慮高海拔修正。該文依托昌吉換流站進行閥廳內(nèi)器件安全凈距的計算研究。

5 結(jié)語

該文根據(jù)昌吉換流站的絕緣配合要求，運用g參數(shù)修正法，結(jié)合海拔、氣壓、溫濕度等方面的影響因素，采用迭代求解方法對昌吉換流站閥廳的安全凈距進行了計算，母線平抗（線路側(cè)）處要求最高，安全凈距不小于10.86 m。該文的研究為±1100 kV特高壓換流站的設(shè)計和驗收提供了理論依據(jù)。

參考文獻

[1]IEC.IEC 60071-2-1996：Insulation co-ordination-Part 2：Application guide[S].Geneva：IEC，1996.

[2]IEC.IEC 60694-1996.Common? speciflcations? for high-voltage? switchgear? and? controlgear? standards

[3]趙婉君.高壓直流輸電工程技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2011.

[4]張翠霞，陳秀娟，葛棟，等.1000 kV級直流輸電工程系統(tǒng)過電壓抑制和絕緣配合[J].高電壓技術(shù)，2013，39（3）：520-525.

[5]魏曉光，宗志文，王高勇，等.±1100kV特高壓直流換流閥外絕緣操作沖擊放電試驗及海拔校正研究[J].中國電機工程學(xué)報，2014（12）：1996-2003.

[6]鄧旭，王東舉，沈揚，等.±1100kV特高壓換流站直流操作過電壓研究[J].電力自動化設(shè)備，2014（1）：141-147.

[7]周沛紅，何慧雯，戴敏，等.±1100kV直流換流站避雷器布置、參數(shù)和設(shè)備絕緣水平的選擇[J].高電壓技術(shù)，2014（9）：2871-2884.

[8]徐健濤，徐光輝，常林晶，等.±1100 kV特高壓換流站閥廳金具空氣凈距計算研究[J].高壓電器，2017（8）：34-39.

[9]陳錫磊，周浩，王東舉，等.g參數(shù)修正法用于浙西±800kV換流站閥廳空氣凈距設(shè)計[J].高電壓技術(shù)，2011，37（9）：2185-2189.