【摘 要】
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海南联网工程是我国首条500kV跨海联网工程,该工程有效解决了海南省电力资源紧张的问题,结束其“电力孤岛”的历史。对于500kV交流海底电缆输电系统,雷电侵入波过电压、操作
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海南联网工程是我国首条500kV跨海联网工程,该工程有效解决了海南省电力资源紧张的问题,结束其“电力孤岛”的历史。对于500kV交流海底电缆输电系统,雷电侵入波过电压、操作过电压等工况对于海底电缆的绝缘威胁较大,有必要对该方面内容进行研究。本文基于海南联网工程系统参数,搭建架空线-海底电缆混合输电系统仿真模型,分析研究不同工况下,系统过电压水平及过电压分布规律,同时根据相应计算结果,提出有效的过电压与绝缘配合方案。论文首先分析充油式海底电缆结构,合理简化得到海底电缆仿真模型,通过分析海底电缆电气参数随频率变化基本规律,选取符合实际海底电缆电气特性的频域相关计算模型,同时验证仿真模型的正确性。建立雷电侵入波过电压工况下的架空线-海底电缆仿真模型,开展了雷电过电压仿真计算,得出雷电工况下,海缆沿线最大过电压幅值为917kV。研究海底电缆沿线的雷电过电压侵入波分布规律,侵入波过电压幅值沿线呈先降低后升高特点,最大值出现在靠近海缆末端位置;研究不同影响因素对侵入波过电压幅值的影响。建立操作过电压工况下的架空线-海底电缆仿真模型,开展了操作过电压的仿真计算,得出操作工况下,海缆沿线最大过电压幅值为786kV(1.75p.u)。研究了线路运行工况对操作过电压影响,包括合闸和重合闸过电压等;研究海底电缆沿线的操作过电压分布规律,海缆上距操作端越远,空载线路合闸过电压越高。通过对现有陆地电缆过电压与绝缘配合相关规程分析,结合国际大电网会议相关结论,给出了海底电缆绝缘层厚度的确定方法,提出提高海底电缆-架空线系统绝缘安全性的有效措施。
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