特高压直流平波电抗器运行状态研究

本书基于±800kV特高压直流输电工程平波电抗器基本理论，围绕特高压±800kV平波电抗器运行特性，对±800kV平波电抗器相关理论与设计、计算与试验、运行及维护、改进及评估等方面展开深入研究和总结分析。

全书共分六章，内容主要包括特高压直流平波电抗器概述、特高压直流平波电抗器工作理论、特高压直流平波电抗器的运行参数测量、特高压直流平波电抗器仿真研究、特高压直流平波电抗器运行与维护、特高压直流平波电抗器的改进。内容全面，资料翔实，对特高压直流平波电抗器的理解与研究起到很好的推动作用。

本书以典型特高压直流输电工程—±800kV云广特高压直流输电工程为研究背景，围绕±800kV楚雄换流站站内特高压平波电抗器运行展开深入研究，研究范畴包括平波电抗器五个方面：

特高压直流平波电抗器理论研究、特高压直流平波电抗器试验测量方法分析、特高压直流平波电抗器仿真研究、特高压直流平波电抗器运行维护研究和特高压直流平波电抗器改进及效果评估。特高压直流平波电抗器运行状态研究涵盖电抗器相关理论与设计、计算与试验、运行及维护、改进及评估等方面的综合研究。

本书笔者先后完成特高压直流平波电抗器运行状态研究的国内外相关文献、相关国际以及行业标准和基础资料的收集工作，全程参与研究技术规范和实施细则的讨论以及制定，经过与协助单位的多次协商和调整后完成了特高压直流平波电抗器运行状态研究。

本书在实施过程中，得到了南方电网科学研究院、超高压输电公司及各合作单位专家和领导的大力支持和帮助，谨在此一并表示衷心的感谢！

鉴于笔者科研水平参差不齐、科研能力有限，受限于商业保密、试验设备、计算能力等客观条件，加之研究时间较短，特高压直流平波电抗器运行状态研究不可避免存在瑕疵，研究中错误和不足之处在所难免，敬希专家及同行批评指正。

编 者

2015年6月

第一章 概述 1
第二章 特高压直流平波电抗器工作理论 4
2.1
理论概述 4
2.2 电抗器工作原理分析 4
2.3 电抗器电气特性分析 6
2.3.1 电抗器的一般特性 6
2.3.2 干式及油浸式电抗器的电气特性 7
2.3.3 干式铁芯与空心电抗器
的电气特性 7
2.4 电抗器外绝缘研究 10
2.4.1 干式空心电抗器的绝缘结构 10
2.4.2 干式空心电抗器的绝缘特性 12
2.5 干式电抗器结构分析 13
2.5.1 铁芯电抗器 13
2.5.2 空心电抗器 15
2.5.3 树脂绝缘干式空心电抗器与干式铁芯电抗器的性能比较 15
2.5.4 一种新型干式半芯电抗器 17
2.6 平波电抗器故障特性分析 18
2.6.1 匝间短路
18
2.6.2 漏电起痕 20
2.6.3 电抗器局部热点温度过高 22
2.7 干式电抗器国内发展现状 24
2.7.1 国内生产厂家概况 24
2.7.2 干式电抗器应用概述 27
2.7.3 国内干式电
抗器研究概况 29
2.8 干式电抗器国际发展现状 30
2.8.1 国外生产厂家概况 30
2.8.2 干式电抗器发展概述 33
2.8.3 国外干式电抗器研究概况 34
2.9 平波电抗器在高压直流
系统中的应用研究 36
2.9.1 直流输电平波电抗器与交流电抗器的区别 36
2.9.2 平波电抗器在直流输电工程中的应用 37
2.10 特高压直流平波电抗器特性分析 39
2.10.1 特
高压直流平波电抗器的特点 39
2.10.2 并联避雷器对电抗器电压分布的影响 40
2.10.3 中性母线上平抗对高速开关的影响 40
2.10.4 特高压直流平波电抗器的耐热性能与温升限值 41
第
三章 特高压直流平波电抗器的运行参数测量 43
3.1 概述 43
3.2 测量试验 43
3.2.1 A换流站±500kV干抗试验测量 44
3.2.2 B换流站±500kV干抗试验测量 56
3.2.3 C换流站±
800kV干抗试验测量 68
3.2.4 D换流站±800kV干抗试验测量 83
3.3 结果小结 93
3.4 总结 95
3.4.1 干抗电场测量总结 95
3.4.2 干抗磁场测量总结 95
3.4.3 干抗温度测
量总结 95
3.4.4 干抗噪声测量总结 96
3.4.5 干抗局放测量总结 96
第四章 特高压直流平波电抗器仿真研究 97
4.1 概述 97
4.2 平抗布置方式的暂态分析 97
4.2.1 实
际工程概况和软件简介 97
4.2.2 过电压计算方法及模型 99
4.2.3 反击过电压计算及分析 108
4.3 平抗电场仿真与分析 112
4.3.1 计算原理 112
4.3.2 平抗的电场和电位分
布 116
4.4 平抗磁场仿真与分析 127
4.4.1 平抗本体磁场仿真 127
4.4.2 平抗现场磁场仿真 135
4.5 场路耦合仿真 141
4.5.1 电磁暂态计算 141
4.5.2 电场计算
143
4.6 平波电抗器振动仿真研究 146
4.6.1 概述 146
4.6.2 干抗结构模态仿真 147
4.6.3 干抗电磁力仿真 153
4.6.4 干抗谐响应仿真 155
4.6.5 结论 160
4.7 平波电抗器温升仿真 160
4.7.1 概述 160
4.7.2 计算方法及模型 162
4.7.3 计算结果及分析 170
4.7.4 结论与建议 180
第五章 特高压直流平波电抗器运行
与维护 181
5.1 概述 181
5.2 特高压直流平波电抗器结构简介 181
5.3 特高压直流平波电抗器运行分析 182
5.3.1 特高压直流平波电抗器巡视与检测 182
5.3.2 特
高压直流平波电抗器巡视周期 189
5.3.3 特高压直流平波电抗器运行常见问题 191
5.4 特高压直流平波电抗器的维护 192
5.4.1 特高压直流平波电抗器日常维护 192
5.4.2 特高压直流
平波电抗器日常维护周期 195
5.4.3 特高压直流平波电抗器性能检测 196
5.4.4 特高压直流平波电抗器维护常见问题 202
5.5 特高压直流平波电抗器故障分析及处理措施 207
5.5.1 过
电压导致绝缘击穿 207
5.5.2 过电流导致绝缘损坏 208
5.5.3 冰灾导致干抗故障 210
5.5.4 地震导致干抗机械损坏 211
5.5.5 其他损害 212
5.6 小结 213
第六章 特高压直流平波电抗器的改进 214
6.1 概述 214
6.2 特高压直流平波电抗器的应用与研制 214
6.2.1 平波电抗器的应用 214
6.2.2 平波电抗器的研制 215
6.3 特高
压直流平波电抗器的布置方式优化 220
6.3.1 平波电抗器布局方式经济性改进及评估 221
6.3.2 平波电抗器安装方式经济性改进及评估 224
6.3.3 小结 227
6.4 特高压直流平
波电抗器的电场分布优化 227
6.4.1 平波电抗器改进前电场分布计算 227
6.4.2 平波电抗器屏蔽结构优化后电场分布计算 228
6.4.3 小结 233
6.5 特高压直流平波电抗器的磁场分
布优化 233
6.5.1 平波电抗器改进前磁场分布计算 233
6.5.2 有限场单层薄绕组在空间任一点的磁场计算 234
6.5.3 空心电抗器空间任一点磁场的计算 235
6.6 特高压直流平波电抗器
在线测温系统 235
6.6.1 测温系统技术背景 235
6.6.2 测温系统性能参数 237
6.6.3 测温系统结构 237
6.6.4 功能特点 238
6.6.5 系统测温原理 239
6.6.6 测温元件的
布置 239
6.6.7 系统保护特性（专家库算法） 240
6.6.8 系统监控软件 242
6.7 小结 248
参考文献 249

1. 计算机取证与司法鉴定（第二版） [张湛 瞿芳]
2. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
3. “四步曲”开放型实践教学活动研究与探索 [岑岗 林雪芬 著]
4. 数据库技术与应用（SQL Server 2019） [主编 严晖 刘卫国]
5. 黄河流域生态保护和高质量发展与新时期水利工程建设 [李天华 贺丽媛 著]
6. 图形图像处理Photoshop 2020实战教程 [主 编 贺海英]
7. 深入性能测试——LoadRunner性能测试、流程、监控、调优全程实战 [黄文高 编著]
8. 网络工程师备考一本通 [夏杰 编著]
9. 软件设计师考前冲刺100题 [施游 王晓笛 邹月平 编著]
10. 机器人流程自动化（RPA）实战——基于UiPath [主编　金鑫]
11. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
12. 初中英语词汇同步循环速记手抄本（全5册） [宋德伟 编著]
13. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]
14. 风电光伏安全生产检查标准 [华能新能源股份有限公司]
15. 功能材料制备与表征实验指导书 [龚伟平 赵军峰 梅海娟 等编著]
16. 网络管理员考前冲刺100题 [朱小平 李锦卫 罗祥泽 编著]
17. 系统集成项目管理工程师备考一本通 [倪奕文 张关超 王建平 编著]
18. 信号与系统（第二版） [主编 张宇]
19. 商务英语翻译教程（口译）（第三版） [齐涛云]
20. 信息技术基础 [主编 唐倩 邵锐]
21. 混合式课堂教学改革与实践—微动教学法 [石铁峰 石家羽 著]
22. 人工智能基础 [周永福 韩玉琪 王巧巧]
23. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]
24. Photoshop 图形图像项目化教程 [主编 胡斌斌 黎娅 苏大椿]
25. 信息技术基础（Windows 7+Office 2016） [主编 王洪平 杨华]
26. 深入机器学习 [邓子云 著]
27. 软件设计师备考一本通 [倪奕文 编著]
28. 信息系统项目管理师备考一本通 [倪奕文 编著]
29. 大学计算机基础实验（WPS版） [主编　谢江宜　蔡勇]
30. 公安信息化应用基础教程 [主编 徐衍微 万雪勇]