基于恒定電場－靜電場耦合計算的特高壓換流站閥塔避雷器均壓環表面電場分析

朱琳

（國網湖北省電力公司技術培訓中心，武漢430079）

基于恒定電場－靜電場耦合計算的特高壓換流站閥塔避雷器均壓環表面電場分析

朱琳

（國網湖北省電力公司技術培訓中心，武漢430079）

在閥廳內部各種介質中，除了空氣、支柱絕緣子等絕緣介質，以及金具等導體介質外，在閥塔避雷器內部還存在有半導體介質。半導體介質的電阻率介于絕緣和導體之間，由于其材料特殊性，需單獨進行分析。從弛豫時間，傳導、位移電流等方面，對閥塔內部避雷器的電場分布特性進行了分析，并根據分析結果，提出了針對閥塔避雷器的恒定電場－靜電場耦合計算方法。

閥塔避雷器；弛豫時間；靜電場；恒定電場；耦合

0 引言

隨著換流技術的發展，特高壓直流輸電以其輸電容量大、輸電距離遠、經濟性強等優點，已經成為電力系統的重要發展方向。鑒于我國能源與負荷中心的不均勻分布，我國直流輸電系統的電壓等級也在不斷提高。“十二五”期間，國內已建設十多條800 kV直流輸電線路，總輸送容量超過1億千瓦，線路全長超過2.4萬公里。世界上首條1 100 kV直流輸電線路的研發和應用也在積極推進中[1－3]。

在直流電壓下，電暈電荷對附近電場的影響遠大于交流電暈。在閥廳內部環境相對封閉，換流回路采用大量電力電子器件，觸發電壓低，更要嚴格控制電暈，防止電暈電荷的干擾。隨著電壓等級的提高，電暈控制也成為換流站國產化設計中一個不可忽略的內容[4－6]。

目前，換流站閥廳金具的電暈控制方法主要是通過電場仿真計算獲得各關注金具表面的電場分布情況，進而結合相關經驗公式、典型金具電暈試驗等得到的起暈場強進行電暈校核以及優化[7－8]。……