±800 kV特高壓直流換流站EM避雷器工況分析及其關(guān)鍵技術(shù)的研究

胡淑慧，趙冬一，趙 崢，黃 勇，張永耀，厙海波

（1.南陽金冠電氣有限公司，河南南陽 473000；2.國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，北京 102209；3.國網(wǎng)直流建設(shè)部，北京 100000）

0 引言

自1989年中國第一條超高壓直流輸電工程-葛洲壩-上海南橋直流工程建成投運(yùn)以來，直流輸電技術(shù)在中國穩(wěn)步發(fā)展。2009年12月，中國投運(yùn)了世界上第一條電壓等級最高的直流輸電工程——云南－廣州±800 kV特高壓直流工程[1]。隨后相繼投運(yùn)了向家壩-上海、錦屏-蘇南、溪洛渡-浙西和哈密-鄭州、靈州-紹興、酒泉-湘潭、晉北-南京、錫盟-泰州、扎魯特-青州等±800 kV特高壓直流輸電工程[2-5]。目前在建的還有上海廟-臨沂、等多條±800 kV特高壓直流輸電工程。

直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式包括：1）雙極大地回線方式；2）單極大地回線方式和單極金屬回線方式[6]。在金屬回線運(yùn)行的方式下，金屬回線避雷器（metallic return arrester，簡稱EM避雷器）接入系統(tǒng)中，EM避雷器是±800 kV特高壓直流換流站的關(guān)鍵過電壓保護(hù)設(shè)備之一。由于金屬回線很長，往往達(dá)1000 km以上，這將導(dǎo)致系統(tǒng)故障時產(chǎn)生在金屬回線上的過電壓歷時甚長，EM避雷器吸收的能量巨大，并且流過EM避雷器的電流波形具有顯著的特點(diǎn)。

EM避雷器安裝在金屬回線上，為金屬回線上的電氣設(shè)備提供絕緣保護(hù)，其運(yùn)行工況與傳統(tǒng)的交流避雷器有很大的差別。我國已投運(yùn)的高壓、特高壓直流輸電工程中，EM避雷器出現(xiàn)不少故障、甚至嚴(yán)重的爆炸事故[7-8]。因此，深入分析EM避雷器的穩(wěn)態(tài)應(yīng)力和暫態(tài)應(yīng)力，研究±800 kV特高壓直流換流站EM避雷器的關(guān)鍵技術(shù)是十分重要的。……