一起換流站直流濾波器干式電抗器過電壓損壞分析

雷 瀟， 廖文龍， 白 歡， 任阿陽， 曹 文， 黃 宇

(1.國網四川省電力公司電力科學研究院, 成都 610094; 2.國網四川省電力公司檢修公司，成都 644000)

0 引言

直流濾波器是換流站直流場重要設備，其設備狀態對整個直流輸電系統的安全運行有重要影響。隨著直流輸電工程投運年限和數量的增加，濾波器場設備問題逐漸暴露[1-2]?！?00 kV宜賓換流站極II直流濾波器場在2020年多次發生異響現象，經視頻監控初步判斷為干式電抗器放電，停電檢修發現匝間絕緣損壞。

戶外干式空心電抗器在交流系統中得到廣泛應用，各地報道的故障實例較多[3-6]，其中繞組匝間絕緣擊穿占總故障一半以上[7-9]。干式電抗器絕緣損壞與材料自身缺陷和運行工況密切相關，熱老化和投切過電壓是絕緣劣化的主要原因[10-14]。但對于換流站直流濾波器場的干式電抗器，其運行工況與交流系統中的并聯電抗器和串聯電抗器有明顯差別，故障機理尚待研究。

本研究介紹了±800 kV宜賓換流站極II直流濾波器場干式電抗器故障概況，通過停電檢查、故障錄波、雷電定位系統、分布式行波測距裝置等手段對故障原因進行綜合分析。

1 故障概述

2020年1月至4月期間，±800 kV宜賓換流站極II直流濾波器區域共發生四次異響，利用站上視頻監控，發現極II直流濾波器區域的濾波電抗器(P2-Z1-L1)和與其并聯的避雷器區域出現明顯放電現象(P2-Z1-F1)。±800 kV特高壓直流工程直流濾波器一般在每極直流母線和中性線之間裝設1組或2組并聯雙調諧濾波器[15]，宜賓換流站的直流濾波器場的電氣結構如圖1所示。……