500kV超高压交流变电站分裂导线间隔棒优化设计

内蒙古地区17座500 kV超高压交流变电站电晕放电的观测结果表明,变电站内分裂导线间隔棒表面电晕放电最为剧烈。为有效抑制分裂导线间隔棒表面电晕放电,本文首先建立分裂导线间隔棒有限元模型进行仿真计算,然后提出分裂导线间隔棒结构优化设计方案。研究结果表明,内蒙古地区500 kV变电站现用的曲率半径R1=40mm, R2=10mm 的间隔棒表面最大电场强度位于线夹头部曲率半径R2 圆弧段处,且大于起晕场强,为降低间隔棒表面的电场强度,采取改变间隔棒线夹头部曲率半径R1和R2的方法。仿真结果表明,相比增大R1,增大R2对于降低间隔棒线夹头部电场强度的效果更加显著。因此,将间隔棒线夹头部曲率半径R2由10 mm增大至20 mm时,可以满足内蒙古地区500 kV超高压交流变电站分裂导线间隔棒防晕要求。为对计算结果进行验证,在中国电力科学研究院开展分裂导线间隔棒起晕特性试验,验证间隔棒线夹头部曲率半径分别为R1=40mm 、R2=10mm和R1=40mm、R2=20mm时的起晕特性,所得试验结果与计算结果一致。因此可说明,经过优化后的分裂导线间隔棒具有较好的电晕特性。