[發明專利]一種直流輸電換流變網側套管的設計方法有效
| 申請號： | 201310193750.0 | 申請日： | 2013-05-22 |
| 公開（公告）號： | CN103337316A | 公開（公告）日： | 2013-10-02 |
| 發明（設計）人： | 鄧軍;夏谷林;張長虹;楚金偉;周尚禮;黎衛國;龍啟;盧文浩 | 申請（專利權）人： | 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心 |
| 主分類號： | H01B19/00 | 分類號： | H01B19/00 |
| 代理公司： | 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001 | 代理人： | 黃培智 |
| 地址： | 510663 廣東省廣州市蘿崗*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 直流 輸電 流變 套管 設計 方法 | ||
技術領域
本發明涉及直流輸電換流變網側故障套管領域，特別是一種直流輸電換流變網側故障套管更換可行性的套管設計方法。
背景技術
南方電網公司現已建成了±500kV天廣直流、高肇直流、興安直流、±800kV云廣特高壓四條直流輸電線路，其中高肇直流、興安直流、云廣特高壓直流輸電工程交流側系統電壓均為500kV，共計112臺換流變壓器網側高壓端均采用了HSP?HOCHSPANNUNGSGER?TE?PORZ?GMBH公司（以下簡稱HSP公司）生產的交流500kV?OTF1800-550-BE6B型高壓電容型套管。在貴廣I回與貴廣II回兩條直流輸電線路中，各換流變所用套管為德國HSP公司制造的油紙電容式套管。在超高壓下屬各直流線路上，只有此兩回線路的換流變使用此類套管，其數量為48只，事故率高達到了6.25%。結合興仁換流站、肇慶換流站、安順變電站所發生的三起該公司同一類型套管的事故，開展換流變網側高壓套管的故障原因研究工作；研究結果表明該公司的套管在尾部絕緣距離、絕緣厚度、絕緣裕度、場強設計、機械尺寸設計、密閉性等設計參數方面存在缺陷。
發明內容
本發明的目的在于克服現有套管在尾部絕緣距離、絕緣厚度、絕緣裕度、場強設計、機械尺寸設計、密閉性等設計參數方面存在缺陷問題，提出一種直流輸電換流變網側故障套管更換可行性的套管設計方法，該類型高可靠性套管可作為換流變網側高壓套管備品，保證換流變套管設備的安全運行，提高直流系統的輸電可靠率，為國民經濟提供穩定可靠的電力供給。
為實現以上目的，本發明采取的技術方案是：
一種直流輸電換流變網側套管的設計方法，包括以下步驟：
A、套管上瓷套高度L1的確定：基于換流變套管工頻一分鐘耐受電壓值U1、套管在空氣中的平均干閃場強E1、保障套管一定裕度參數A1，采用式（1）
L1=U1*(1+A1)/E1????（1）確定套管上瓷套高度L1；
B、套管芯子中各均壓極板長度的確定，包括以下步驟：
B1、相鄰極板間的絕緣層所承受電壓的確定：結合套管絕緣層的層數n、套管最高工作相電壓U2，根據式（2）
U3=U2/n????（2）
確定相鄰極板間的絕緣層所承受電壓U3；
B2、套管軸向均壓極板的臺階總長的確定：結合兼顧改善瓷套外表面電場分布的上臺階λ1，電極邊緣直接浸于油中的下臺階λ2，根據式（3）：
L3=n*(λ1+λ2)????（3）
確定套管軸向均壓極板的臺階總長L3；
B3、極板距離套管上端蓋最小距離的校核：結合卡裝高度h1、以及步驟A中計算的套管上瓷套高度L1，根據式（4）
h0=L1-h1-n*λ1-10%*L1????（4）
計算極板距離套管上端蓋最小距離h0，其中，所述卡裝高度h1的范圍為(8%～10%)*L1，所述極板距離套管上端蓋最小距離h0的范圍為(20%～40%)*L1；
B4、套管各極板高度的確定：結合所述卡裝高度h1、以及中間法蘭高度h2、裝設電流互感器高度h3，根據式（5）：
ln=h1+h2+h3+10%*L1????（5）
li=ln+(n-i)(λ1+λ2)
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