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钢结构阀厅与设备耦联效应对换流站800 kV穿墙套管地震响应影响研究

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工业建筑 2024年第4期54卷 99-107页

作者：杨大峰孙松陈峰林康立舒前进曹聪国网江苏电力设计咨询有限公司徐州勘测设计分公司江苏徐州221000 中国矿业大学江苏徐州221116

以典型特高压阀厅800 kV穿墙套管为研究对象,建立了考虑800 kV套管与钢结构阀厅、阀塔、400kV穿墙套管及防火墙的不同耦联方式的7种有限元模型,研究了穿墙套管及其端板的地震响应规律。研究结果表明:考虑与钢结构阀厅、防火墙及400 kV... 详细信息

以典型特高压阀厅800 kV穿墙套管为研究对象,建立了考虑800 kV套管与钢结构阀厅、阀塔、400kV穿墙套管及防火墙的不同耦联方式的7种有限元模型,研究了穿墙套管及其端板的地震响应规律。研究结果表明:考虑与钢结构阀厅、防火墙及400 kV穿墙套管的耦联作用后,800 kV穿墙套管的端板应力幅值增大了21.7%~26.6%,而横向加速度幅值提高了20.5%~31.1%;外套管的应力幅值相对更大,约为内套管的1.06~1.17倍;阀厅结构与设备的耦联作用,使内套管的应力幅值提高了10.3%~11.9%,而对外套管应力没有明显影响(最大仅相差0.62%);结构设备耦联作用使得导电杆与套管内壁的相对位移明显增大,使横向相对位移提高了20.6%~63.4%,而纵向相对位移提高了38.5%~42.8%。因此,在穿墙套管设计选型及强度校核时,应全面考虑钢结构阀厅与设备耦联效应的不利影响。

关键词：换流站阀厅穿墙套管抗震性能耦联作用地震响应

±400 kV环保型直流穿墙套管干燥空气绝缘性能研究

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电瓷避雷器 2024年

作者：钟建英刘赛柴影辉杜帅程显魏建巍平高集团技术中心郑州大学电气与信息工程学院

超、特高压直流穿墙套管采用SF6作为内部绝缘介质，研究SF6的替代气体具有极其重要的意义，采用干燥空气替代SF6作为±400 kV直流穿墙套管的的绝缘介质满足了目前高压电气设备的环保型发展需求。首先针对穿墙套管三维模型开展了仿真研... 详细信息

超、特高压直流穿墙套管采用SF6作为内部绝缘介质，研究SF6的替代气体具有极其重要的意义，采用干燥空气替代SF6作为±400 kV直流穿墙套管的的绝缘介质满足了目前高压电气设备的环保型发展需求。首先针对穿墙套管三维模型开展了仿真研究，得到了穿墙套管中电场与电位分布，根据套管内部最大电场强度位置和数值设计电极结构，在工频和直流施加电压下研究了0.5 ～ 1.0 MPa气压范围内不同电极类型，不同电极距离下的干燥空气击穿特性。结果表明：随着气压的升高，干燥空气击穿电压基本呈现上升趋势，气压较高时出现饱和现象。综合仿真与试验结果，0.9 MPa下干燥空气具有作为内部绝缘气体应用于±400 kV环保型穿墙套管中的潜力。

关键词：干燥空气绝缘性能工频击穿试验直流击穿试验电场不均匀度穿墙套管

变电站穿墙套管运行中的常见故障及其预防处理方法

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企业科技与发展 2024年第1期 117-120页

作者：殷章桃赵闯王立娟曹晟耀陈永欣熊坤贺翼泽新疆送变电有限公司新疆乌鲁木齐830063

穿墙套管作为电力系统中广泛使用的设备,与电力系统的安全和稳定紧密相关。文章以电力系统普遍使用的各类穿墙套管为研究对象,分析穿墙套管在运行过程中出现的震动异常、噪声、发热、爬电、绝缘击穿、放电等情况的原因及危害,针对以上... 详细信息

穿墙套管作为电力系统中广泛使用的设备,与电力系统的安全和稳定紧密相关。文章以电力系统普遍使用的各类穿墙套管为研究对象,分析穿墙套管在运行过程中出现的震动异常、噪声、发热、爬电、绝缘击穿、放电等情况的原因及危害,针对以上异常运行工况提出应对和防范的措施。

关键词：穿墙套管故障发热异常放电预防措施

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35 kV穿墙套管发热问题分析及处理措施

电世界 2024年第2期65卷 20-21页

作者：鉴曙光山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂山东济南271104

莱钢银前35 kV变电站内配置2台35/10 kV变压器,35 kV开关柜至变压器通过铜排连接,中间配置2套型号为CWW-35/1250户内-户外耐污性铜导体穿墙套管。近年来,穿墙套管出现污闪放电和发热现象,严重影响设备安全运行。为此,电气人员对套管故... 详细信息

莱钢银前35 kV变电站内配置2台35/10 kV变压器,35 kV开关柜至变压器通过铜排连接,中间配置2套型号为CWW-35/1250户内-户外耐污性铜导体穿墙套管。近年来,穿墙套管出现污闪放电和发热现象,严重影响设备安全运行。为此,电气人员对套管故障现象和工艺结构进行分析,提出具体的改进措施。

关键词：穿墙套管铜排污闪放电工艺结构铜导体耐污性设备安全运行改进措施

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SF6气体绝缘直流穿墙套管污秽闪络特性

高电压技术 2018年第6期44卷 1806-1813页

作者：谢雄杰刘琴许佐明徐涛胡伟邓宏伟中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室武汉430074 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为研究不同污秽条件下直流穿墙套管的污闪特性、空心复合绝缘子不同伞形结构对直流穿墙套管污闪特性的影响规律、直流穿墙套管内部导体和屏蔽结构对其污闪特性的影响规律,利用大型人工环境气候实验室开展了±400 kV SF6气体绝缘直流穿... 详细信息

为研究不同污秽条件下直流穿墙套管的污闪特性、空心复合绝缘子不同伞形结构对直流穿墙套管污闪特性的影响规律、直流穿墙套管内部导体和屏蔽结构对其污闪特性的影响规律,利用大型人工环境气候实验室开展了±400 kV SF6气体绝缘直流穿墙套管人工污秽试验,获得了不同伞形穿墙套管和空心复合绝缘子50%污秽耐受电压与附盐密度（SDD）间的负幂指数关系式。研究表明：伞形结构为1大1小伞的空心复合绝缘子单位爬距闪络电压值要高于1大2小伞的空心复合绝缘子,有内部导体和屏蔽层的直流套管较没有内部导体和屏蔽层的直流空心复合绝缘子的U50%在SDD为0.08、0.15、0.20 mg/cm^2时分别提高5.3%、4.2%、5.3%,根据研究结论建议±1 100kV SF6气体绝缘特高压直流穿墙套管外绝缘伞形结构设计可采用爬电距离利用率较高的伞形配置,且爬电比距不低于48 mm/kV。

关键词：直流穿墙套管污秽闪络特性伞形结构爬电比距

不均匀淋雨条件下SF6绝缘直流穿墙套管直流电压闪络特性

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高电压技术 2021年第6期47卷 2084-2090页

作者：谢雄杰罗晓庆胡伟叶奇明许佐明黄尧峰中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室武汉430074 北京华天机电研究所有限公司北京100143

不均匀淋雨是直流穿墙套管在雨天由于阀厅墙壁遮挡而产生的一种特殊运行工况,不均匀淋雨会显著降低直流穿墙套管的外绝缘强度,不均匀淋雨导致的外绝缘闪络是影响直流穿墙套管安全运行的主要原因之一。为此,利用±100 kV、±400 kV SF6... 详细信息

不均匀淋雨是直流穿墙套管在雨天由于阀厅墙壁遮挡而产生的一种特殊运行工况,不均匀淋雨会显著降低直流穿墙套管的外绝缘强度,不均匀淋雨导致的外绝缘闪络是影响直流穿墙套管安全运行的主要原因之一。为此,利用±100 kV、±400 kV SF6绝缘直流穿墙套管产品开展了不均匀淋雨直流电压闪络试验,记录了试品的不均匀淋雨闪络电压值,监测了试品从施加电压到闪络过程中的电弧发展、电晕和泄漏电流变化情况,获得了典型SF6绝缘直流穿墙套管在不同外绝缘干湿区比例和雨水电导率条件下的直流电压闪络特性。研究结果表明:当雨水电导率为1 500μS/cm时,±400 kV SF6绝缘直流穿墙套管在外绝缘干区和湿区长度比为1:4时直流闪络电压出现最低值623 kV,较全湿条件下的直流闪络电压低9.0%;干区和湿区长度比保持1:4时,±400 kV SF6绝缘直流穿墙套管在雨水电导率为1 500μS/cm条件下的直流闪络电压较雨水电导率为200μS/cm时的直流闪络电压低16.2%。研究结果可为直流穿墙套管外绝缘设计提供参考,也可为直流输电工程中穿墙套管不均匀淋雨闪络问题的预防提供理论支撑。

关键词：直流穿墙套管 SF6气体绝缘不均匀淋雨闪络雨水电导率

特高压环氧浸纸−SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管界面电荷积累过程和直流电场分布特性仿真

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高电压技术 2022年第10期48卷 4102-4112页

作者：王青于靳守锋袁书文刘鹏彭宗仁西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道,是承载系统全电压、全电流的核心设备,掌握穿墙套管在直流电压下的电荷积累特性和暂态电场变化规律对保障其运行可靠性具有重要意义。为此以±1100 kV直流环氧浸纸–SF_(6)... 详细信息

特高压直流穿墙套管作为换流站中连接阀厅和直流场的唯一通道,是承载系统全电压、全电流的核心设备,掌握穿墙套管在直流电压下的电荷积累特性和暂态电场变化规律对保障其运行可靠性具有重要意义。为此以±1100 kV直流环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管为研究对象,建立基于介质内部和分界面上电荷驰豫过程的复合绝缘系统电场模型,提出一种气体饱和电流密度的简化计算方法,以解决求解复杂仿真模型时对流扩散方程收敛较为困难的问题,利用该模型研究环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管直流电场过渡过程和界面电荷积累现象,并结合三维电磁–热–流场数值计算,获得环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管的三维温度场分布,分析环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管在实际运行工况下的电–热耦合场分布规律。相关结论可为环氧浸纸–SF_(6)气体复合绝缘穿墙套管的结构优化设计、寿命评估和故障分析提供理论依据。

关键词：穿墙套管暂态电场界面电荷温度场电–热耦合场

带有减震装置的±800 kV特高压直流穿墙套管振动台试验研究

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高电压技术 2018年第10期44卷 3368-3374页

作者：谢强王晓游胡蓉孙帮新杨振宇何畅同济大学土木工程学院上海200092 中国南方电网超高压输电公司广州510620

穿墙套管作为一种水平安装的双侧长悬臂特高压直流设备,其抗震性能非常重要。为减小穿墙套管在地震下的响应,为穿墙套管设置了由摩擦型阻尼器构成的减震装置,并对带有减震装置的真型穿墙套管进行了地震模拟振动台试验。通过白噪声扫频... 详细信息

穿墙套管作为一种水平安装的双侧长悬臂特高压直流设备,其抗震性能非常重要。为减小穿墙套管在地震下的响应,为穿墙套管设置了由摩擦型阻尼器构成的减震装置,并对带有减震装置的真型穿墙套管进行了地震模拟振动台试验。通过白噪声扫频试验获得了穿墙套管的动力特性,通过输入设备场地人工波,获得套管关键位置的地震响应。结果表明：在目标峰值下,带有减震装置的穿墙套管最大位移响应为123.91mm,其中由于连接板的摆动造成的刚体位移达到最大位移峰值的1/6;穿墙套管根部最大应力满足抗震要求。试验研究表明带有该减震装置的穿墙套管满足抗震要求,验证了该减震装置的可行性。

关键词：穿墙套管减震装置振动台试验动力特性地震响应

±800 kV特高压直流穿墙套管故障分析及设计改进

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高电压技术 2019年第9期45卷 2928-2935页

作者：刘杉宋胜利卢理成梁曦东刘泽洪清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国家电网有限公司直流建设部北京100086 国家电网有限公司北京100086

溪浙工程金华站的某型±800k V穿墙套管在夏季运行时内部发生了闪络。找出特高压直流穿墙套管支撑绝缘子发生闪络的原因,并改进套管的设计对于提高套管的可靠性非常重要。为此对该支套管进行了解剖,并分析其故障原因。研制了1套SF6环境... 详细信息

溪浙工程金华站的某型±800k V穿墙套管在夏季运行时内部发生了闪络。找出特高压直流穿墙套管支撑绝缘子发生闪络的原因,并改进套管的设计对于提高套管的可靠性非常重要。为此对该支套管进行了解剖,并分析其故障原因。研制了1套SF6环境下实际绝缘子缩比试验系统,验证无污染物和局部放电时套管支撑绝缘子绝缘裕度充裕。解剖分析指出套管内弹簧触指结构部件相对移动等原因产生细微金属颗粒,是故障发生的主要原因。试验发现抑制内部局部放电后,支撑绝缘子绝缘裕度很大。研究并改进了套管内部的设计,取消了1支支撑绝缘子,并优化了连接装置的设计。改进后的±800kV特高压套管投入运行,具有超过2年的稳定运行业绩。由这次事故所获得的经验教训全部在我国自行研制±1100k V特高压直流穿墙套管时采用,取得了很好的效果,套管通过了型式试验。

关键词：穿墙套管气体绝缘支撑绝缘子沿面闪络金属微粒