高压直流穿墙套管非均匀淋雨闪络研究.ppt

高压直流穿墙套管非均匀淋雨闪络研究 2013.6.03 主要内容 Click to add Title 1 Click to add Title 2 Click to add Title 3 Click to add Title 4 研究意义 非均匀淋雨闪络机理 解决措施和途径 结论 研究意义 北美8个400kv电压等级以上高压直流换流站从1983年3月到1987了月8月闪络事故统计。 穿墙套管闪络事故统计 研究意义 葛上直流输电工程自1989年9月投运以来，在不到两年的时间里先后发生7次穿墙套管闪络, 而且全部发生在下雨天。 穿墙套管闪络事故统计 500kV直流穿墙套管闪络记录数据 闪络时雨量范围很宽(约0.1~1.1mm/min) 闪络电压很低,为额定运行电压的65% 闪络前后的盐密都小于0.01mg/cm2 套管爬电比距也大,达61mm/kV 因此很有必要在非均匀淋雨情况下研究穿墙套管的闪络问题 非均匀淋雨闪络机理 非均匀淋雨是指在下雨天由于换流站阀厅墙壁本体的遮挡或墙壁附近局部风场的作用, 使水平安装的穿墙套管表面绝缘受潮状况不均匀远离墙壁的一端被雨淋湿, 而靠近墙壁的一端仍保持干燥状态。 非均匀淋雨闪络 当穿墙套管表面处于非均匀淋雨状态时，闪络电压降低，其主要原因，在于表面干、湿区电导电率相差很大，引起电场分布不均匀，干区上由于承受了大部分外施电压，而产生放电并最终导致套管闪络。闪络特性与干区的长度有一定的关系。 非均匀淋雨闪络机理 不同干区长度下穿墙套管等位线 全干 50%干 20%干 10%干 全湿 非均匀淋雨闪络机理 不同干区长度下穿墙套管电场分布 全干 半干 20% 10% 非均匀淋雨闪络机理 全湿 不均匀淋雨改变了穿墙套管表面的电场分布，由于干区的存在，电场分布发生了很大的畸变。干区占10%时，最高场强增大到3400kV／m，远远超过沿面放电起始场强1500kV／m ，这样高的场强值足以引起并维持流注的发展最终导致先导的形成，使干区首先发生闪络。 非均匀淋雨仿真 不同干区长度下穿墙套管电位图 非均匀淋雨仿真 不同干区长度下轴向电场强度 非均匀淋雨仿真 干区20%电场图 干区50%电场图 解决措施和途径 1. 加装硅橡胶辅助裙 在淋雨状态下，每个辅助裙都对附近瓷表面有遮挡作用。出现若干局部干区，使沿面电压分布趋于均匀。 对电弧的阻断作用。 干区长度为0.56m的情况，无辅助裙时， 套管闪络电压是220kV，装上辅助裙后，电压一直加到260kV，还未闪络。 2. 涂室温硫化硅橡胶涂料 解决措施和途径 使套管表面具有很强的憎水性, 难于形成连续性水膜, 从而破坏了一般意义上的污闪与湿闪条件。 即使出现非均匀淋雨, 由于此时套管表面不存在干、湿区的明显差别, 电压分布不会发生显著变化。 在临界干区长度下, 套管闪络电压至少提高70%。 在采取上述维护措施以后，穿墙套管雨中闪络基本得到了控制。但是从外绝缘设计角度看，这仅是一些补救措施。 解决措施和途径 3. 涂硅脂 具有很好的憎水性能和绝缘性能。一直是电力部门用来防止污闪的主要措施之一。 但是在直流电压下的老化速度比预料的要快得多。 4. 定期人工擦拭及水冲洗 不论采取辅助裙还是涂RTV、硅脂等维护方式，上述换流站大都自行规定了每年进行1-2次的人工擦拭及水冲洗的要求。 解决措施和途径 使用干式硅橡胶合成套管 5. 设计角度解决途径 采用户外式高压直流可控硅阀 用穿墙套管垂直伸出阀厅 穿墙套管加装固定式带电水冲洗装置 结论 非均匀淋雨的穿墙套管沿面电压的不均匀分布是套管在运行电压下闪络的起因。通过仿真验证了以上理论。 在穿墙套管上装辅助裙能使套管沿面电压分布的不均匀性得到改善, 并能隔断可能产生的电弧, 可以提高套管在非均匀淋雨条件下的闪络电压。 在穿墙套管上喷涂涂料能使套管表面憎水性大为增加, 也可以提高套管在非均匀淋雨状态下的闪络电压。 根本的解决办法是改变穿墙套管的设计 * * * *