直流输电系统绝缘配合(insulationcoordinationforDCtransmissionsystem)为使绝缘故障率降低到经济上和运行上可以接收的水平,综合考虑直流输电系统中可能出现的过电压、保护装置的特性和设施的绝缘特性,以合理地确定各种设备与设施的绝缘水平为主要内容的过电压防护与绝缘的综合设计。按设计对象来分,直流输电系统绝缘配合包括直流输电线路的绝缘配合和换流站的绝缘配合。
直流输电线路绝缘配合直流架空线路的绝缘配合的主要内容是:选择线路绝缘子串的绝缘水平,确定线路绝缘子的型式与每串的片数,确定杆塔的空气间距等。对于直流电缆线路,绝缘配合的内容主要是选择直流电缆本体及附件的绝缘水平。无论是哪一类线路,其绝缘水平均应同时满足线路上出现的长期运行电压、内部过电压和雷电过电压三方面的要求。
换流站绝缘配合其主要内容为:过电压防护措施与避雷器配置方案的确定,各种避雷器特性参数的选择,换流站内各种设备绝缘水平的确定。
确定换流站过电压防护措施和避雷器配置方案的原则是:①交流侧产生的过电压,尽量在交流侧就地加以限制,主要由接在交流母线上的避雷器来实现;②从直流侧侵入换流站的过电压,先由直流线路避雷器,直流母线避雷器和中性母线避雷器加以限制;③由于换流站内各种设备所受的电应力不同,各点的对地电位也不同,有些设备还是串联连接,为了降低设备造价并且实现对设备的安全保护,换流站还配备了各种不同类型和规格的避雷器。(见换流站避雷器)
在研究换流站的绝缘配合时,对换流站中各种避雷器的保护水平和特性参数均需做出选择。
氧化锌避雷器具有非线性好,无放电间隙,伏秒特性平坦,保护水平低,通流能力强,结构简单,体积小等优点,在换流站得到广泛地应用。氧化锌避雷器的保护水平取决于它在特定波形和幅值的冲击电流下的残压。典型的电流波形有两种:8/20μs(对应于雷电流)和波前为30μs的冲击电流(对应于操作波)。由于波前大于30μs以后,波前对残压的影响很小,取30μs即可。