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特高壓交流輸變電裝備最新技術發展—避雷器

  北極星輸配電網訊:特高壓工程大規模建設 ,核心裝備是關鍵 。為促進特高壓交流輸電技術的進一步發展 ,對特高壓交流變壓器 、氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS) 、串聯補償裝置和避雷器等關鍵裝備的最新技術發展進行了總結和展望 。 結果表明 :特高壓變壓器應選擇局部放電概率為1‰時的電場強度允許值作為許用場強;采用器身端部磁屏蔽 、油箱電屏蔽 、油箱磁屏蔽 、采用不導磁鋼板等漏磁控製措施可有效降低1500MVA 大容量特高壓變壓器的漏磁和溫升;特高壓斷路器的開斷能力可達63kA ,采用基於“三回路法”的合成試驗回路可突破試驗設備限製 ,完成1100kV 斷路器開斷試驗;明確了通過在“立式”隔離開關靜觸頭側安裝阻尼電阻來限製VFTO的幅值和頻率;提出了從持續運行電壓的角度出發 ,特高壓避雷器的額定電壓降低到780kV是安全的 。未來特高壓交流輸變電裝備應在高可靠性 、大容量 、新工作原理和性能參數優化等方麵進行深入研究 。
 
  特高壓交流變壓器 、開關設備 、串補裝置和避雷器是特高壓交流輸電工程的主要核心裝備 ,本次將重點對這4類設備的最新技術發展進行梳理和總結 。
 
  四特高壓避雷器
  對於變電站 、換流站設備 ,無論是操作過電壓還是雷電過電壓 ,均是由直接或間接連接在被保護設備上的避雷器加以限製 。避雷器的保護特性直接影響著變電站設備衝擊絕緣水平和空氣間隙距離的選取 ,是變電站絕緣配合的基礎 。在“十二五”期間 ,我國在特高壓避雷器研發及應用方麵取得了重大進步 ,整體水平已處於世界前列 。
 
  1額定電壓選取
  我國1000kV特高壓輸電工程的最大工頻暫時過電壓標幺值仍然為<1.3(母線側)和<1.4(線路側) ,不過對高幅值(標幺值為1.4)的工頻暫時過電壓的持續時間提出了限製條件 ,一般<0.2s ,最長不大於0.5s 。特高壓避雷器用電阻片的工頻耐受時間特性表明 ,按母線側條件(標幺值為1.3)選定額定電壓有效值(828kV)的避雷器在標幺值為1.4(有效值為889kV)下可至少可耐受1s 。基於這些研究成果 ,在1000kV特高壓工程中 ,避雷器額定電壓的選取突破了傳統原則 ,線路側避雷器的額定電壓和母線側避雷器的額定電壓標幺值取相同值(828kV) 。
 
  隨著特高壓輸電工程的進一步發展 ,會陸續出現一些線路長度較短的特高壓輸電線路 ,工頻暫時過電壓也會較低 。如皖電東送工程北半環蘇州到上海段 ,錫盟到泰州±1100kV直流輸電線路泰州換流站交流1000kV側 ,係統計算表明這些工程的工頻暫時過電壓有效值僅在1.1左右(約699kV) 。在工頻暫態過電壓較低的特定場合 ,交流特高壓避雷器額定電壓有進一步降低的可行性 。