高压与特高压直流输电外绝缘技术( 第七讲 )Transmissão em Corrente Contínua

em Alta ou Ultra-Alta Tensão Tecnologia de Isolamento Externo

(Lição 7)

中国电力科学研究院中国电力科学研究院20102010 年年 0909 月月 1515 日日

China Electric Power Research Institute15 Set.15 Set.20102010

第三章　直流输电工程的外绝缘配置（一）　　第一节　线路杆塔空气间隙的选择　　第二节　换流站直流场和阀厅空气净距的选择

Capítulo 3 Configuração do isolamento exterior do projeto de transmissão em corrente contínua(A)

　　 Secção 1 A selecção do intervalo de ar de torre de transmissão

　　 Secção 2 A selecção do intervalo de ar do campo em corrente contínua e

do salão de válvula da estação conversora

第一节　线路杆塔空气间隙的选择Secção 1 A selecção air gap de torre de transmissão

为保证线路可靠运行，必须正确选择以下绝缘距离：（ 1 ）各种绝缘子串的长度；（污秽状态下工作电压、操作和雷电等）（ 2 ）在水平风向下导线到杆塔接地部分（横担、塔身等）的空气间隙距离； 直流电压、操作和雷电等（ 3 ）当局中央位置导线相间或者极间距离；（ Para assegurar uma operação confiável da linha, deve selecionar correctamente a seguinte

distância de isolamento:

(1) Uma variedade de comprimento de cadeia de isoladores; (a tensão sob o estado poluído,

operação e relâmpagos, etc.)

(2) Distância de air gap entre o fio e a parte de aterramento de torre (travessão de poste, etc)

sob direcção eólica horizontal ;Tensão em corrente contínua,operação e raio,etc;

(3) O espaço entre as fases ou a distância entre os eléctrodos na posição central do fio ;

4 ）导线与地面或者大尺寸接地体见的空气间隙距离； 噪声水平、地面合成场强起控制作用，过电压的要求也要满足（ 5 ）导线与架空地线的间隙距离 防雷要求，也要满足操作过电压的要求。

(4) Air gap entre fio- terra ou fio e aterramento de grande porte ; O controle dos

níveis de ruído e de campo elétrico total ,atender os requisitos de sobretensão ;

(5) Air gap entre fio e fio de terra aéreo ;Satisfazer os requisitos de proteção

contra raios e cumprir os requisitos da sobretensão operacional;

1.1 杆塔塔头空气间隙1.1.1 直流工作电压下的空气间隙DL/T 436-2005《高压直流架空送电线路技术导则 》1.1 Air gap entre cabeças de torre 1.1.1 Air gap sob tensão em correte contínua DL/T 436-2005 《 Directrizes Técnicas de HVDC Linhas de Transmissão Aéreas 》

2 350%

1(1 3 )NN

k kU Ue

k

Ue——额定工作电压， 500kV;

k1,k2——直流电压下间隙放电电压的空气密度、湿度校正系数；k3——安全系数， 1.10~1.15；σN——空气间隙直流放电电压的变异系数， 0.9%。Ue——Tensão nominal de operação ， 500kV;

k1,k2——Coeficiente da densidade de ar e da correção de humidade da tensão de air gap flashover em corrente contínua;

k3——Coeficiente de segurança ， 1.10~1.15 ；σN——Coeficientes de variação da tensão de air gap flashover em corrente contínua ， 0.9% 。

1.1.2 操作过电压下的空气间隙1.1.2 Air gap sob comutação de sobretensão

2

1

' '3

50% '(1 2 )Ns

k kU Um

k

Ue——系统最高运行电压， 515kV;k1,k2——操作冲击电压下间隙放电电压的空气密度、湿度校正系数；k3——过电压倍数，一般取 1.7；σs——空气间隙直流放电电压的变异系数， 5%或试验值。Ue——Tensão máxima do sistema ， 515kV;k1,k2——Coeficiente da densidade de ar e da correção de humidade da tensão de air gap flashover sob comutação de sobretensão;k3——Sobretensão múltipla, geralmente levam 1,7 ；σs——Coeficiente de variação da tensão de air gap flashover em corrente contínua ， 5% ou valores de teste 。

1.1.3 雷电过电压下的空气间隙虽然直流输电线路上雷电过电压的产生机理与交流线路相同，但发生雷击闪络造成的后果却不同。交流线路一旦发生雷击闪络并建弧后，断路器立即跳闸；与交流线路不同的是，雷击引起直流线路绝缘闪络并建弧后，不存在跳闸问题。整流器的触发角移相 120º ～ 150º，变为逆变器运行，直流电压和电流很快降到零，经过一定的去游离时间后，重新再启动，直流系统恢复送电。由于直流输电线路的这种性能，对交、直流架空线路耐雷的要求就有所不同，特别反映在对杆塔空气间隙的选择上。对交流线路，要求塔头空气间隙的雷电冲击击穿电压应和绝缘子串的雷电冲击闪络电压匹配。对直流线路，由于绝缘子片数受污秽情况下工作电压的控制，在额定电压等级相等的条件下，直流线路绝缘子串长远大于交流线路。如仍按交流线路的原则进行配合，选定的空气间隙过大。由于直流线路发生雷击闪络造成的后果不像交流线路那么严重，按雷电间隙控制塔头尺寸不尽合理。由于上述理由，直流输电线路，特别是特高压直流线路对雷电间隙不予考虑。

1.1.3 Air gap sob sobretensão de relâmpago Embora o mecanismo de sobretensão de relâmpago na linha de transmissão em corrente contínua é igual a o mecanismo na linha de transmissão em corrente alternada,a consequência da ocorrência de descarga devido a um relâmpago é diferente;Na linha de transmissão em corrente alternada, em caso de acontecer a descarga causada pelo relâmpago e construir um arco, o quebrador vai desbloquear imediatamente ；Em comparação com a linha de transmissão em corrente alternada , em caso de acontecer a descarga de isolamento causada pelo relâmpago e construir um arco ,não há nenhum problema de tropeçar na linha de transmissão em corrente contínua;O ângulo de disparo do retificador desloca120º ~ 150º, tornando-se no funcionamento do inversor .A tensão e corrente contínua caem rapidamente para zero, depois de um certo tempo de deionização. Re-start e o sistema de transmissão de energia em corrente contínua vai recuperar;Devido à característica da linha de transmissão em corrente contínua, os requisitos de suportar relâmpago das linhas aéreas em corrente contínua e em correte alternada são diferentes, caracterizando-se especialmente na escolha de folga de ar das torres. Para linha de transmissão em corrente alternada, exigir que a tensão de ruptura de impulso atmosférico entre o intervalo de ar de cabeça de torre seja correspondente à tensão de descarga de impulso atmosférico das cadeias de isoladores;Para linha de transmissão em corrente contínua, devido a controle da tensão de operação em condições imundas dos números de peças isolantes, quando o nível de tensão nominal é igual, o comprimento das cadeias de isoladores do circuito em corrente contínua é maior do que o do circuito em corrente alternada. Como base nos princípios da linha em corrente alternada, o intervalo de ar selecionado é muito grande. Como a consequência de descarga causada pelo relâmpago na linha em correte contínua não é tão grave com na linha em corrente alternada, não sendo racional controlar o tamanho da cabeça de torre de acordo com lacuna de relâmpago. Pelas razões acima, a linha de transmissão em corrente contínua, especialmente UHV DC não toma lacuna de relâmpago em consideração;

1.2 按间隙圆确定塔头尺寸1.2.1 塔头间隙圆1.2 Tamanho da cabeça de torre determinado pela folga radial

1.2.1 Folga radial da cabeça de torre

Cadeia I Cadeia V

1.2 按间隙圆确定塔头尺寸1.2.1 塔头间隙圆1.2 Tamanho da cabeça de torre determinado pela folga radial

1.2.1 Folga radial da cabeça de torre

Tipo Y

1.3 直流杆塔的塔头尺寸（算例）（参见附件 1 ）1.3 Tamanho da cabeça de torre em corrente contínua (exemplo)

(ver anexo 1)

Secção 1 A selecção do intervalo de ar de torre de transmissão

第二节　换流站直流场空气净距的选择Secção 2 A selecção do ar gap do campo CD da estação conversora

2.1 换流站直流场典型空气间隙直流场主要设备：平波电抗器、滤波器、避雷器、隔离开关光纤式直流电流互感器、直流高压分压器连接各设备的极母线和支柱绝缘子等。户内直流场还有穿墙套管等。2.1 O intervalo de ar típico do campo em corrente contínua da estação conversoraOs equipamentos do campo em corrente contínua ：reator de alisamento 、 filtro 、 pára-raios 、 disjuntor

transdutor de corrente óptica 、 divisor de alta tensão em corrente contíua

bar de ônibus para ligar vários equipamentos e isoladores

Dentro de campo em corrente contínua ,há bucha de parede ,etc.

2.2 换流站阀厅典型空气间隙阀厅主要设备：换流阀、避雷器、隔离开关、穿墙套管连接各个设备用的极母线和支柱绝缘子等换流站直流场和阀厅的典型间隙主要指决定直流场和阀厅典型设备到间隙距离的典型电极结构。即 直流设备端部均压环（或者球）对墙壁、地面等的间隙距离。2.2 O intervalo de ar típico do salão de válvula da estação conversora

Os equopamentos do salão de válvula: válvula de conversor 、 pára-raios 、disjuntor 、 bucha de parede

bar de ônibus para ligar vários equipamentos e isoladores,etc

O intervalo de ar típico do campo em corrente contínua da estação conversora

e do salão de válvula refere-se principalmente à estrutura típica de eléctrodo da

distância dos quipamentos típicos do campo em corrente contínua e salão de

válvula ao intervalo de ar. Significa distância de anel de classificação de dispositivo

em corrente contínua (ou bola) a parede ,solo,etc.