高海拔特高壓直流換流站閥廳金具空氣凈距試驗研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對電能的需求量也越來越大。但是，根據(jù)我國實(shí)際電力供給與消費(fèi)關(guān)系可知，諸如以太陽能、風(fēng)能、煤等形式存在的能源大多集中我國內(nèi)陸西南和西北地區(qū)，而作為在我國電力消費(fèi)占主導(dǎo)地位的地區(qū)多集中我國中東部及東南沿海地區(qū)，這就造成我國能源儲備與負(fù)荷中心不一致的局面。遠(yuǎn)距離大通量輸電是解決這一問題的主要途徑。與傳統(tǒng)的交流輸電相比，直流輸電具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。一方面，將直流輸電線路與交流輸電線路并聯(lián)運(yùn)行，可以提高原有交流輸電網(wǎng)

2、的輸電容量和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。另一方面，通過直流輸電線路將能源所在地電網(wǎng)與負(fù)荷所在地電網(wǎng)聯(lián)接，在提高兩大互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和靈活性方面扮演重要角色。而對于長距離大容量輸電，高壓直流輸電(High Voltage Direct Current，HVDC)由于其與系統(tǒng)頻率無關(guān)、損耗小、輸送容量大、經(jīng)濟(jì)性突出等，在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面都較交流輸電具有更加明顯的優(yōu)勢。
　　閥廳內(nèi)空氣間隙絕緣距離的選擇和直流場金具尺寸設(shè)計直接關(guān)系到直流工程的安全

3、穩(wěn)定運(yùn)行和工程投資。滇西北至廣東特高壓直流輸變電工程的送端換流站海拔2400米，高海拔下金具空氣間隙放電特性與低海拔下有顯著不同。目前高海拔閥廳空氣間隙距離的選擇和直流金具尺寸設(shè)計依據(jù)是低海拔下經(jīng)驗公式經(jīng)海拔修正后獲得的理論公式，其有效性有待實(shí)驗驗證。本論文所研究的實(shí)驗項目在海拔2100m的昆明特高壓基地對閥廳典型空氣間隙類型和直流場典型金具進(jìn)行放電實(shí)驗，以揭示高海拔下閥廳空氣凈距和直流金具在操作沖擊電壓下的放電特性。
　　高海拔

4、地區(qū)的直流換流站閥廳金具空氣凈距問題是一個具有普遍意義的綜合性問題，結(jié)合位于高海拔地區(qū)的新松換流站的閥廳金具空氣凈距設(shè)計對高海拔地區(qū)的耐受電壓修正、空氣凈距、空氣凈距計算影響等多個層面對高海拔地區(qū)換流站的閥廳金具空氣凈距問題加以討論。
　　為準(zhǔn)確獲得高海拔地區(qū)特高壓直流輸電系統(tǒng)閥廳內(nèi)部典型空氣間隙放電特性，以進(jìn)一步指導(dǎo)高海拔直流換流站閥廳的設(shè)計和優(yōu)化，針對新松換流站閥廳內(nèi)部典型金具均壓環(huán)、將軍帽、均壓球空氣間隙開展操作沖擊放電實(shí)驗

5、，采用升降法獲得不同尺寸均壓環(huán)、將軍帽、均壓球空氣間隙距離d對應(yīng)的50％操作沖擊放電電壓U50，并對其相應(yīng)的U50與d進(jìn)行曲線擬合，分析了閥廳內(nèi)部典型空氣間隙操作沖擊放電特性。根據(jù)不同工況下的對比實(shí)驗研究，對“滇西北至廣東(云南新松至廣東東方±800kV)特高壓直流輸變電工程”閥廳內(nèi)的空氣凈距進(jìn)行了校核。
　　對不同海拔修正方法進(jìn)行整理，結(jié)合本文工程實(shí)際，考慮各海拔修正方法的適應(yīng)范圍及是適用條件，給出g參數(shù)法的計算原理進(jìn)行了闡述，