高压换流变压器套管
高载流绝缘设计
一种适用于高海拔环境的±500 kV换流变套管,通过优化内外绝缘结构实现高载流与高耐压的平衡。
Yongsheng, He · 张施令 · 方斯顿 · 鲁宗相 · Huaisheng, Liu
IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 2025
具体参数
- 中心导电杆载流量
- {'zh': '3800', 'en': '3800'} A
- SF6均压装置最大电场强度(雷电冲击下)
- {'zh': '9.92', 'en': '9.92'} kV/mm
- 变压器油中均压球表面最大电场强度
- {'zh': '1.48', 'en': '1.48'} kV/mm
- 电容芯体径向场强
- {'zh': '5.8', 'en': '5.8'} kV/mm
- 电容芯体轴向场强
- {'zh': '0.45', 'en': '0.45'} kV/mm
- 零层极板长度
- {'zh': '6762', 'en': '6762'} mm
- 导电杆直径
- {'zh': '100', 'en': '100'} mm
- N层极板长度
- {'zh': '1730', 'en': '1730'} mm
技术优势
高载流与耐压兼顾
中心导电杆载流量达到3800 A,同时通过均压装置与电容芯体控制场强,在1950 kV雷电冲击和515 kV额定电压下均满足绝缘要求,实现大电流与高电压的协同设计。
场强控制达标
在1950 kV全波雷电冲击下,SF6气体均压装置最大场强9.92 kV/mm,变压器油中均压球表面最大场强1.48 kV/mm;在515 kV额定电压下,电容芯体径向场强5.8 kV/mm,轴向场强0.45 kV/mm,均满足阀侧套管设计要求。
高海拔适应性
设计基于对高海拔运行环境的分析,考虑了空气密度降低对绝缘的影响,通过定量设计使套管适用于高海拔换流站。
应用场景
- 特高压直流输电:为高海拔特高压直流换流站提供满足电场控制要求的阀侧套管设计方案
- 高压绝缘设计:通过定量设计极板尺寸和均压装置,将关键部位场强限制在许用值内
- 电力套管:给出±500 kV换流变套管的典型绝缘结构参数,可直接用于样机制造