第11卷第5期 2017年5月
南方电网技术
SOUTHERNPOWER SYSTEMTECHNOLOGY
文章编号：1674-0629(2017)05-0001-08
DOI:10.13648/i.cnki.issn1674-0629.2017.05.001
中图分类号：TM851
实际运行电压下特高压换流变压器
阀侧套管电场分布研究
程建伟'，赵林杰"2，孙夏青1,2，杨家辉'，雷园园
（1.南方电网科学研究院，广州510663；2.直流榆电技术国家重点实验室，广州510663）
Vol. 11, No. 5 May2017
文献标志码：A
摘要：阔例套管是特高压换流变压器的重要组成部分。分析了换流变压器阀例套管的典型结构及其在阅厅内的布置方式，以及高端阀厅Y接换流变压器（HY换流变）阀侧套管的实除运行电压波形，运用ANSYS有限元仿真计算软件，建立了换流变压器阀例套管的电场仿真模型，计算了实际运行电压、等效直流电压、等效交流电压下套管的电场分布特性，对比分析了3种工况下换流变压器阔侧套管电场分布的差异性与相仅性，提出了实际运行电压下换流变压器阅
例套管电场分布规律与绝缘结构设计思路。研究结果可为换流变压器阔侧套管的设计及运维提供技术参考。关键词：实际运行电压；特高压换流变压器；阅侧套管；电场分布；仿真分析
ResearchonElectricFieldDistributionofValveSideBushingforUHV
ConverterTransformerUnderActualOperatingVoltage CHENG Jianwei', ZHAO Linjie'2, SUN Xiaqing'2, YANG Jiahui', LEI Yuanyuan'
(1. Electric Power Research Institute, CSG, Guangzhou 510663, China; 2. Suate Key Laboratory of HVDC, Guangzhou 510663, China) o ore e a erd aaded s osen aarn oed eod e s n as aae verter transformer valve side bushing in the high voltage valve hall are analyzed, the actual operating voltage waveform is discussed, and the electric field simulation model of high voltage valve hall Y connection converter transformer ( HY converter transformer) valve side bushing is established with the FEM software ANSYS, then the electric field distribution of 3 working conditions, i. e. , actual op crating voltage condition, equivalent DC voltage condition and equivalent AC voltage condition, are calculated, and the difference and similarity of the electric field distribution under these 3 conditions are compared and analyzed, after which the electric field distribution rules and the insulation structure design ideas for the valve side bushing under actual operating voltage are put forward. The achieve-ments can provide useful reference for the design and operation of the valve side bushing
Key words : actual operating voltage; UHV converter transformer; valve side bushing; electric field distribution; simulation analysis
0引言
换流变压器阀侧套管是换流变压器的重要组成部分，也是保证直流输电工程正常运行的关键设备之一。换流变压器阀侧套管运行环境特殊，需承受直流、工频、冲击、高次谐波及极性反转等不同电压形式下的电场、温度场及力学性能的联合考核。换流变压器闵侧套管的实际运行电压由直流电压与不同频率、幅值、相位的交流电压叠加后形成。因实际运行电压复杂，基于此电压对套管绝缘结构进行设计极为不便(1-3)]。因此，换流变压器阀侧套管绝缘设计水平并不由其实际运行电压确定，而由系统过电压与绝缘配合确定
万方数据
的过电压水平（操作过电压、雷电过电压）和文献[4-5]相关公式确定的直流耐受电压、工频耐受电压和极性反转耐受电压水平共同确定。研究实际运行电压下换流变压器阀侧套管的电场分布规律，可以加深对换流变压器阀侧套管绝缘结构的认识，明确不同电压下电场分布的差异性，对掌握换流变压器阀侧套管的设计理念与设计裕度的控制方法具有重要意义。
本文以某特高压直流输电工程为例，分析了高端阀厅Y接换流变压器阀侧套管的典型结构及其布置方式，研究了换流变压器阀侧套管实际运行电压波形的特点和频谱特性，建立了换流变压器阀侧套管的二维电场仿真计算模型，分别计算了等效直流