±800 kV“U”型SF6氣體絕緣穿墻套管絕緣性能分析

（國網重慶市電力公司電力科學研究院，重慶401123）

0 引言

高壓直流輸電定位于大型能源基地的遠距離、大容量外送，隨著我國±800 kV特高壓直流輸電技術的迅速發展，一些特高壓直流電力設備的研制水平也得到顯著提升，其中就包括用于特高壓換流站閥廳的穿墻套管。該套管作為換流站直流場和閥廳的連接設備，在整個直流輸電工程中處于“咽喉”位置[1]。直流穿墻套管有三種技術方案：油浸紙電容式結構、環氧浸紙電容式結構和純SF6氣體金屬屏蔽式結構[2]。油浸紙電容式結構存在漏油、爆炸燃燒風險，不滿足閥廳無油化要求；環氧浸紙電容式電氣性能優良，但設計、制造難度大；純SF6氣體金屬屏蔽式結構相對簡單，制造難度相對較低。穿墻套管現場運行中典型照片如圖1所示。

圖1 現場運行穿墻套管典型照片Fig.1 The typical on-site scene of the wall bushing

現場運行經驗表明：為確保特高壓直流穿墻套管長期安全穩定運行，需在設計初期對其絕緣性能進行較全面分析。例如圖1中空心復合絕緣子沿路徑1的電位分布是否均勻，空心復合絕緣子沿面電場強度能否滿足控制要求。文獻[3]表明：準東-重慶±1 100 kV特高壓直流輸電工程中換流變壓器閥側套管將采用油浸紙電容式結構，且給出了該套管的相關技術參數。文獻[4]應用有限元法計算了±800 kV純SF6氣體金屬屏蔽式套管的電場分布，并分析了沿空心復合絕緣子發生閃絡的原因，提出了防止復合絕緣子發生電暈放電的措施。相關文獻研究表明深入了解穿墻套管在實際運行環境下三維電場分布規律是穿墻套管結構設計、絕緣性能評估的基礎[5-7]。……