特高压直流接地极线路招弧角绝缘配合试验研究.pdf

第 42 卷 第 11 期：3481-3487 高电压技术 Vol.42, No.11: 3481-3487 2016 年 11 月 30 日 High Voltage Engineering November 30, 2016 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20161031015 特高压直流接地极线路招弧角绝缘配合试验研究 1 2 2 2 2 2 李 健 ，李显东 ，李 化 ，刘 毅 ，徐志坚 ，林福昌 ， 张冯硕1 ，吴高波1 1. 430071 （ 中国电力工程顾问集团中南电力设计院，武汉 ； 2. ( ) 430074 强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学 ，武汉 ） 摘 要：为了研究招弧角在电压等级为±800 kV 、输送功率为 5 000 MW 的某特高压直流输电系统接地极线路上的 绝缘配合情况，开展了燃弧试验，并采用 U−I 特性配合法进行了绝缘配合分析，研究了接地极线路参数和电弧拉 伸效应对招弧角保护性能的影响。试验中，招弧角间隙距离为 400 mm 至 1 500 mm，采用最大脉冲宽度为 70 ms、 最大电流幅值为 2 500 A 的脉冲电流源作为输出电源。研究结果表明：招弧角对长距离、大容量接地极线路的保 护效果有限，间隙距离为 1 500 mm 的招弧角仅能保护 31%长度的接地极线路；招弧角保护范围随着线路电阻的 降低和杆塔接地电阻的增大而增加，但在线路电阻较大时，随杆塔接地电阻的变化趋势不明显，例如杆塔接地电 阻由 5 Ω提高到 15 Ω，保护范围仅增加线路全长的 9% ；在电磁力和热浮力的作用下，电弧长度会大于间隙距离， 应考虑电弧拉伸效应采用拉伸后的电弧长度作为等效间隙距离，如间隙距离为 1 000 mm 时最大电弧长度超过 1 600 mm，若按拉伸后的电弧长度考虑，则其保护范围将由 12%提高为 33% 。在实际情况中，因电源供能充足， 电弧将会持续燃烧，拉伸更为充分，故招弧角的保护效果更为乐观。 关键词：特高压直流输电系统；接地极线路；招弧角；绝缘配合；燃弧试验；U−I 特性配合法 Experimental Research on Insulation Coordination of Arcing Horns on UHVDC Earthing Lines 1 2 2 2 2 2 1 1 LI Jian , LI Xiandong , LI Hua , LIU Yi , XU Zhijian , LIN Fuchang , ZHANG Fengshuo , WU Gaobo (1. Central Southern China Electric Power Design Institute (CSEPDI), China Power