680kV高压直流隔离开关绝缘设计及电场仿真分析

作者：郭海涛孙玉洲郭川李付永王巧红

来源：《经济技术协作信息》 2018年第12期

一、引言

近年来，伴随着电力消费持续高速增长，国内特高压直流输电技术发展迅速，由于特高压直流输电没有集肤效应及线间电容漏电损耗，输电效率高，能够大量节省输电走廊，显著提高单位走廊宽度的输送容量和线路走廊的输电效率，节约宝贵的土地资源。高压直流隔离开关作为直流输电系统换流站的主要电力设备，实现高压直流隔离开关的自主研发，能够有效降低电力系统建设的成本，将有力的支持国内电力工业的发展。

目前，在运的宁夏山东t660kV直流输电工程是世界首条t660kV电压等级输电线路工程，生产厂家为西开，其他厂家暂无t660kV直流隔离开关的运行业绩，为满足国内外市场t660kV换流站工程需要，本文基于ANSYS有限元分析软件，对直流隔离开关进行电场分析，得到隔离开关模型在相应空气域中的场强分布云图和最大场强位置，研制出适用于国内外市场使用的680 kV高压直流隔离开关合理的结构设计及绝缘参数，能够为建设t660kV特高压输变电工程提供技术保障。

二、理论设计

电力系统在操作或发生事故时，由于运行状态突然发生变化引起电力系统电感和电容回路的阵荡产生的过电压，称为操作过电压。操作过电压峰值最高可达相电压的3 35倍。困此，为了保证电力系统安全运行，需要对高压电气设备绝缘水平考察其耐受操作过电压的能力。目前的试验标准规定，对额定电压在300kV以上的高压电气设备要进行操作冲击电压试验，标准规定直流隔离开关额定绝缘水平见表l。

断口间绝缘距离的确定：

对于直流隔离开关断口绝缘距离计算，断口间可近似看作棒棒间隙，可以根据标准正极性50%操作冲击电压来确定，如

◎郭海涛孙玉洲郭川李付永王巧红下式所示： Uscw:3450/( 1+8/d)

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