換流變閥側(cè)套管溫度分布的計(jì)算及其影響因素分析

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(1.南方電網(wǎng)超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心，廣州 510663； 2.西安交通大學(xué)，西安 710049)

0 引言

作為換流變壓器出線的關(guān)鍵設(shè)備，換流變閥側(cè)套管在電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，其安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的保證。在實(shí)際工程中，換流變閥側(cè)套管承受著電流和電壓負(fù)載以及一定強(qiáng)度的機(jī)械載荷，其安全運(yùn)行不僅被絕緣與機(jī)械強(qiáng)度等級(jí)所決定，由焦耳熱產(chǎn)生的溫升也是不容忽視的因素之一。隨著國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級(jí)和容量不斷提升，在這種情況下，套管的發(fā)熱量也會(huì)隨之增加。根據(jù)換流變閥側(cè)套管的運(yùn)行條件，熱問(wèn)題或?qū)⒊蔀橛绊懓踩\(yùn)行的最嚴(yán)重問(wèn)題之一，再次基礎(chǔ)上，套管溫度場(chǎng)分布就顯得尤為重要。當(dāng)熱故障發(fā)生時(shí)，若不及時(shí)處理，有可能留下安全隱患，甚至由此導(dǎo)致絕緣失效。因此，有必要在套管的設(shè)計(jì)階段就對(duì)其溫度場(chǎng)的分布進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上研究其影響因素，為其優(yōu)化與運(yùn)行提供指導(dǎo)方向。

目前，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)過(guò)多次由于換流變閥側(cè)套管熱故障而導(dǎo)致停運(yùn)的事故。在負(fù)荷較大的情況下，國(guó)內(nèi)某換流站由于套管的過(guò)熱故障，引發(fā)了多次系統(tǒng)的非計(jì)劃性停電[1-3]。南方電網(wǎng)在云南地區(qū)的換流站也發(fā)生了多起套管頂部過(guò)熱缺陷[4]。在存在事故的背景下，國(guó)內(nèi)外已有多位學(xué)者圍繞著套管的發(fā)熱問(wèn)題進(jìn)行了部分研究。張施令等人對(duì)換流變閥側(cè)套管的損耗進(jìn)行了分析，并計(jì)算了500 kV水平的樹(shù)脂浸漬紙?zhí)坠艿碾妶?chǎng)和溫度場(chǎng)[5-6]。……