正负800kV直流输电系统过电压与绝缘配合.pdf

正负800kV直流输电系统过电压与绝缘配合.、八、一前言目前随着直流电压等级由原来的500kV上升到800kV导致换流站和线路的绝缘部分在总设备投资所占比重相当大。如输送容量约为原来的2倍因绝缘故障带来的损失以及系统的扰动问题严重。所以优化直流系统过电压保护进而确定合适的换流站绝缘水平在换流站设备设计、制造和试验中是很重要的部分。如果绝缘水平取得过高就会造成换流站的设备尺寸过大即难度太高若取得过低则导致运行中故障率或是停电损失和维护费用增加进而造成经济浪费。1.换流站交流侧的操作过电压及电压选择1.1操作过电压换流站的交流侧中有单相接地和两相接地以及三相接地故障出现随后在故障清除的过程中换流变和滤波器组会通过系统的阻抗进行充电进而引起暂态过程在交流侧产生过电压而且电压不能采取有效措施来控制。由相间过电压通过换流变传递到了阀侧需要计算出换流站交流侧A类型避雷器与换流阀V类型避雷器的保护水平以及能量的工况。若果按保守的方法来计算故障清除过电压时假设在故障期间以及故障之后换流站一直处于闭锁的状态由于阀闭锁时串联的两个阀相间接在避雷器上产生能量很小另外阀侧相间过电压最高。如果故障期间阀闭锁投入旁通对时就会有部分阀相间接在避雷器上其能量最高。所以这与常规低压直流工程一样换流变的断路器和交流滤波器组装有合闸电阻能够抑制交流滤波器组和换流变的操作过电压。1.2换流站交、直流侧避雷器额定电压的选择在某一瓷器厂生产的420kV避雷器在吸收较高的预注能量之后能够承受1.03倍避雷器额定电压的时间超过了1000秒所以如果选择的额定电压为400kV的国产避雷器也能够保证安全。跟据调查本厂的换流站交流侧选择的额定电压达到400kV则直流工程的换流变侧A类型的避雷器额定电压选择为399kV这是多年实践运行的经验。所以这里建议换流站交流侧的避雷器还包括交流母线避雷器都选用额定电压为400kV的避雷器即不需要照搬以前500kV直流工程的模式交流母线避雷器只需选用420kV避雷器作为换流变侧和交流滤波器母线侧则选用400kV避雷器。这种用电模式使交流母线避雷器仅用于雷电侵入波的保护而对于操作过电压不起限制作用。另一方面还可以根据雷电的侵入波过电压来研究结果进而决定是否要装母线避雷器。2.直流侧避雷器的配置及防雷措施氧化锌避雷器是换流站设备重点保护的装置它配置的原则是：首先交流侧的过电压用交流侧避雷器来限制；其次直流侧的过电压由直流侧避雷器限制。而重点的保护设备由紧靠它的避雷器进行直流输电系统过电压直接的保护。2.1母线平波电抗器对避雷器参数的影响水平平波电抗器选择两种形式即干式空心或油浸式。它的一半装在中性母线上与全装在极线的方案相比能够使串联的两个脉动换流器中间的母线电压几乎为纯直流电压所以避雷器参考电压将低于平波电抗器全装在极线时的避雷器参考电压进而能在很大程度上降低避雷器保护水平以及高电位脉动换流器各点的绝缘水平。其中中性母线装平波电抗器的缺点还是存在的主要有以下几点：其一是需选择阀底部的设备还包括最低电位的换流变要求绝缘水平高于中性母线的绝缘水平；其二是避雷器的能量要求需大于