±800kV换流站交流配电装置金具防电晕技术及措施实施研究

±800kV换流站交流配电装置金具防电晕技术及措施实施研究

李品良李媛媛

辽宁省送变电工程公司110021

摘要：目前，随着特高压电网突飞猛进的发展，特高压变电站建设步伐加快，软母线施工是变电站建设的重要一环，如施工质量及施工工艺不满足要求，运行过程中由于电压等级大，导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，空气游离就会发生放电，形成电晕，使其直接影响变电站后续运行中的安全。同时引起有功损耗和无线电通信干扰，产生臭氧和氮氧化物污染环境。本文就针对±800kV换流站交流电装置金具防电晕技术及措施实施研究进行简单分析，以供参考。

关键词：±800kV换流站；交流电装置；金具防电晕技术；措施实施

1.前言

通过本文的研究，主要是为了能够更好的解决以下三个问题：一是大截面四分裂母线两端的耐张线夹处，其主要控制母线尾端剪切不平滑并带有毛刺问题，以及耐张线夹与绝缘子连接的穿钉上的开口销比较尖锐问题。二是在挂设耐张导线构架处，因跳线的两端剪切不平滑问题，以及耐张线夹与绝缘子碗头穿钉上的开口销比较尖锐问题。三是在构架上，悬垂线夹与挂板连接的穿钉上的开口销尾端比较尖锐问题。具体研究如下:

2.±800kV换流站交流电装置金具防电晕技术

2.1金具的制造与防护空心技术

导线金具应考虑与导线压接后强度和密度；空心导线金具采取安装后防进水措施。为保证金具的一致性以及金具外观光洁，保证金具在正常使用状态不出现电晕，铸造的金具采用金属模具生产，机加工面采用铣床加工，外表面采用布轮抛光。为保证金具防电晕性能，金具在出厂时要进行严格包装，避免产品磕碰、摩擦。出厂前金具上可能有保护油脂，安装后除接线板上有油脂外，金具外表面均不得有油脂，必要时用酒精擦净。

2.2间隔棒设计技术

±800kV间隔棒应进行自身放电晕设计。一般母线间隔棒均采用上下对称结构，此结构简单,便于安装,可是对缝处容易出现电晕。本次设计参考1000kV特高压间隔棒结构,采用铰链形式。330kV间隔棒，由于导线直径大，采用JS型间隔棒完全能满足设计要求[1]。

2.3线夹设计技术

±800kV变电站采用六变二线夹T型结构，自身防电晕效果不好，导线间采用铝板连接，边棱有尖角，容易产生放电现象。500kV紧凑型采用JR型六变二线夹，把线夹放在送电线路耐张绝缘子串内部，六变二线夹的6个端子分别与耐张线夹引流板连接，过渡处利用镀锡的软铜线连接，安装方便，跳线振动时不影响电气接触面，由于六变二线夹整体在均压屏蔽环内部，避免了金具出现电晕。

2.4伸缩线夹的改进技术

伸缩线夹伸缩长度应考虑昼夜温差大的因素，故应伸缩自由，改变线夹滑动部件材质，增加滑动部件强度，减少滑动部件摩擦系数；还应考虑电场分布均匀，合理布置导线（导线间成弧形相对位置排列）。

3.±800kV换流站交流电装置金具防电晕技术的措施实施

±800kV高海拔变电站金具设计应参考1000kV普通变电站金具进行，330kV高海拔变电站金具设计指标接近400kV普通变电站金具；为了加工方便且增大防电晕安全系数，330kV高海拔变电站金具参考500kV普通变电站金具进行设计。500kV草铺变电站均压环直径为76mm，1000kV变电站均压环直径为120mm，建议高海拔±800kV变电站均压屏蔽环直径为100~120mm，330kV变电站部分均压环改为D60mm。

3.1设计防晕型连接线夹

防晕型连接线火的伸缩节用软导线，增大软导线今曲平径，使导线与导线之间排列间隙均匀并成弧线横向排列，这样形成金具自身防晕，还有利于电流的分配，同时也解决了西北地区昼夜温差大的影响-连接330kV侧管母的防晕型连接线夹结构和计算。施加288kV实验电，计算结果表明，最大场强幅值为l.16MV/m，达到防晕要求[2]。

3.2设计连接金具均压环

电力设备中防晕的重要措施是设置均压屏蔽环，变电站设备进出线连接处加装的均压环多达千余个，因此，降低均压环表面最大场强是解决变电站电晕的有效措施之一。经验公式和实际测量都表明，均压环表面电场与均压环的管半径(r)和环半径(R)密切相关，随着r和R的增大而减小。为了解均压环管径和环径对场强的影响，仿真计算了单个均压环在施加IOOV电压时的表而最大电场强度。从数据中看出，随着r和R增大，均压环值逐渐减小，但r对降低电场的作用显著。

3.3设计和加装防晕型接线板

对管母与其他设备连线处的线夹，采取线夹端部倒角，消除接线板金具的边缘棱角电场集中现象。在线夹端子板上，设计和加装防晕板，使接线板上螺栓头不露出防晕板，避免尖端放电。对接线板和管母施加288kV的试验电压，忽略其他电力设备影响。计算结果表明，接线板在增加防晕板之后，表面鼓大电场强度幅值从2.25MV/m减小到1.35MV/m，减小了40%，达到防晕要求。

3.4设备线夹等端子板加装防晕装置

在管（软）母线与设备的连接处，由于位置限制，多数没有形成相互屏蔽的装置，螺栓暴露在金具或设备外侧，金具边缘没有形成自身防晕，无论是±800kV部分还是330kV部分，均需进行自身防电晕设计，根据500kV草铺变电站等金具试验数据，采取解决办法是：设备线夹端部倒角，减少棱角出现；设备线夹端子板上加装防晕板，使接线板上螺栓头不露出防晕板，避免尖端放电[3]。

4.结束语

总而言之，我们可以对电力系统易产生电晕的三个地方进行适当技术处理。首先，在变电所母线两端加装球形附件，使母线两端不平滑部分不暴露在空气中，以及在耐张线夹与绝缘子碗头连接处采用线夹穿钉开口销封闭装置，使开口销不会暴露在空气中。然后，在构架的跳线两头套用球头状铝筒棒；对于直线杆塔悬垂线夹挂板穿钉上的开口销和耐张杆塔、悬式绝缘子碗头与耐张线夹连接的穿钉上的开口销，采用线夹穿钉开口销封闭装置。以上处理方法目的，是减少高压设备曲率半径小的部位暴露在空气中，最终达到减少和防止电晕的目的。

参考文献

[1]刘宾.草铺500kV变电站用防晕金具研究及工程应用[J].云南电力技术,1998,04:17-19.

[2]刘文泉,张仲秋,孟可风.高海拔地区330kV线路悬垂绝缘子串取消和采用单均压屏蔽环试验研究[A].中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电机工程学会电瓷避雷器分专委会、中国硅酸盐学会陶瓷分会电瓷专委会、中国电器工业协会电工陶瓷分会.电工陶瓷第七次学术年会暨学术交流会论文集[C].中国电工技术学会电工陶瓷专业委员会、中国电机工程学会电瓷避雷器分专委会、中国硅酸盐学会陶瓷分会电瓷专委会、中国电器工业协会电工陶瓷分会:,2001:5.

[3]汪玉正.500千伏输电线路绝缘子串和金具电气特性试验的几个问题[J].电网技术,1980,Z1:63-81.