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特高压复合直流避雷器地震响应及结构参数影响分析

余荣兴  曹枚根  张若愚  陈超泉  冯国栋  
【摘要】:避雷器是特高压直流电网中的重要设备之一,因其抗震能力薄弱受到广泛关注。以特高压新松换流站±800 kV复合避雷器为研究对象,首先分析了复合避雷器套管与法兰连接段的抗弯刚度特性,建立了复合避雷器-支架体系有限元模型,开展了不同地震输入下避雷器的地震响应分析,对复合避雷器的抗震能力及薄弱环节进行了评估;最后,通过优化避雷器套管的内、外径、壁厚等尺寸,开展了避雷器结构设计参数对地震响应的影响分析。结果表明,复合避雷器在地震作用下最大应力为31. 92 MPa,套管的应力安全系数较大;地震作用下避雷器的位移较大,避雷器顶部接线端的位移达到了260. 74 mm,地震作用下,避雷器变形过大容易导致套管-法兰黏结层的滑移破坏,电气间隙变小使得避雷器放电导致电气功能失效,应引起重视。较增大套管壁厚,采用更大外径的套管可更大程度减小复合避雷器顶部的位移,减小设备自身的高径比,有效控制地震作用下的侧移角是提高复合电气设备抗震能力的关键。

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