摘要：特高压直流输电工程中,避雷器组在限制过电压过程中要吸收大量的能量,部分位置避雷器组的吸收能量设计容量达到30 MJ,需要大量电阻片组成上百柱并联进行分流,随之出现了部分电阻片老化较快率先损坏导致避雷器组故障的问题。为提升大规模多柱并联避雷器组运行可靠性,提出了基于避雷器组中各电阻片吸收能量均衡的配组算法。首先探讨了ZnO电阻片伏安特性分散性机理及统计规律,提出了配组算法流程,并根据实际避雷器组案例进行模拟计算。结果显示,经过迭代计算配组后的避雷器组在限制过电压过程中吸收能量分布更加均衡,电流分布不均匀系数达到3.5%,吸收能量分布方差小于0.03。

摘要：在换流站金属转换开关(MRTB)转换操作的过程中,并联的避雷器组在开关动作后需要快速吸收大量能量。但是多柱并联结构的避雷器普遍存在氧化锌电阻片能量吸收不均的问题,在长期运行多次动作后以及环境因素影响下,避雷器组局部伏安特性降低会使较小阻抗的单柱氧化锌承受更大能量,吸收能量超出其热容量时会发生热崩溃导致击穿故障。近几年多次发生由于避雷器组损坏而导致金属转换开关转换失败的事故。为了解决避雷器故障的问题,本文以±660 kV宁东换流站为例,通过理论计算以及仿真分析提出金属转换开关避雷器参数要求,并对避雷器组整体结构重新进行设计,最终提出该站金属转换开关避雷器组设计方案。所设计避雷器组采用熔断型保护措施,使用电阻片3040片,额定转换电流下吸收能量10.64 MJ。

摘要：在特高压换流站中,中性母线避雷器组以及转换开关避雷器组中并联柱数多,导致这两处位置的避雷器组故障频发,继而很大概率导致直流系统闭锁。目前的避雷器用脱离器以及压力释放装置等保护措施无法为解决避雷器故障会导致直流系统闭锁的问题,因此提出一种多柱并联避雷器组熔断式故障退出措施。在避雷器单元筒内部每一柱氧化锌电阻上串联一个特性匹配的熔断器,一旦某一柱的电阻片吸收能量过多出现击穿、电流集中灌入时,该柱熔断器在保护系统发出闭锁指令前快速熔断并隔离该故障柱,保证避雷器组剩余部分仍可正常运行。针对MRTB避雷器组展开研究,选取熔丝并设计实验验证熔丝安秒特性。实验结果表明熔丝正常通过避雷器能量耐受试验以及故障熔断试验,在试验电流2. 5 kA下熔断时间为41. 6μs,满足理论要求。