±535kV混合式高压直流断路器绝缘结构设计及试验

• 作者: 周剑波 杨岳峰 查鲲鹏 詹婷 詹雄 陈宇硕
• 来源期刊: 南方电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高压 混合式直流断路器 耐压水平 绝缘配合 电场仿真 试验
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 直流输电与电力电子
• 页码范围: 91-97
• 页数: 7页
• 分类号: TM721
• 字数: 3906字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2020.02.010

摘要

高压直流断路器是实现直流组网的重要设备.以张北工程±535 kV混合式直流断路器作为研究对象,主要针对其绝缘结构进行分析和设计.运用PSCAD搭建了直流断路器的宽频模型,获得了其内部电压的分布规律;结合系统对断路器的整体绝缘要求,提出了直流断路器关键零部件的耐压水平;在直流断路器整体布局的基础上,结合运行环境、电压波形、电极型式等进行了等电位设计和绝缘配合设计;运用有限元法对直流断路器三维全场域模型进行了典型工况下的电场校核;在此基础上,对直流断路器的绝缘结构进行了试验验证.通过本文研究,提出了适用于直流断路器绝缘结构的模块化、分区域、分层级和单点就近固定电位的设计方法;直流断路器金具表面最大电场强度在雷电冲击电压下为27.7 kV/cm,在分断过程中为19 kV/cm;直流断路器在型式试验中未发生闪络或击穿,满足了工程应用要求.研究结果可为高压设备的绝缘结构设计提供参考.