击穿特性

共气室结构的双断口隔离开关（double-fracture disconnect switch，DDS）在不停电耐压试验过程中存在因试验侧断口击穿而影响运行侧断口绝缘性能的风险，在设计阶段需要对其电场分布和击穿特性进行研究。为此，以新研发的110 kV三相共箱式GIS双断口隔离开关为例，采用有限元方法对电场进行仿真分析，得到其在现场不停电工频耐压试验中的内部电场强度分布。根据电场的计算结果，采用基于汤逊放电理论的击穿判据，研究不停电试验中两个断口的击穿特性，证明了在DDS现场不停电交流耐压试验过程中，试验侧断口击穿不会对运行侧的绝缘性能造成影响。研究结果可以为在运的DDS二期扩建时的不停电扩建与现场绝缘试验工作提供安全保证的理论支撑，也为未来新型DDS设备研发过程中的绝缘校核提供了更加翔实的理论依据。

项目属于高电压技术领域。 超特高压换流变压器是直流输电系统的核心设备，其状态直接影响电网安全运行。在运换流变承受交直流复合电压、极性反转电压，绝缘设计与交流变显著不同，依靠交流变技术进行绝缘状态检测评估的局限性日益凸显，体现在换流变绝缘故障机理不明确、高纸板比例主绝缘评估准确性差、复杂电压下套管绝缘评估手段缺乏、局部放电性缺陷检测不灵敏。因此亟需研究超特高压换流变绝缘故障预防关键技术。 在国家自然科学基金项目支持下，项目开展了复合电压下油纸绝缘击穿特性、主绝缘电气无损检测评估、套管绝缘状态有功损耗评估、局放超声检测诊断四方面关键技术研究并实现工程应用。

配电网弧光接地故障(arc grounding faults, AGF)易引发保护拒动与次生灾害。现有模型因忽略接地介质击穿与电弧传热效应，难以准确表征弧光高阻接地故障(arc high-resistance grounding faults, AHGF)的动态特性，且传统消弧方法存在高阻工况适应性差的缺陷。为此，首先提出一种计及传热效应的配电网AGF故障模型及混合消弧方法，建立融合介质击穿特性与电阻率温变模型的接地电阻模型。然后，构建变尺寸Mayr-Cassie电弧传热耦合模型，设计无源消弧与有源消弧串联的混合消弧拓扑，降低有源消弧的有功功率占比。最后，基于MATLAB/Simulink仿真与白桦、红土、混凝土3类典型接地介质的真型配电网AGF故障实验结果表明：所提AGF模型能准确有效表征故障特性，其全周期电流波形相关系数达0.8734~0.9173。所提混合消弧方法能对各AHGF故障进行有效、可靠消弧。

交联聚乙烯绝缘高压直流电缆是实现多端柔性直流输电的关键技术。我国自2012年起，先后有±160kV、±200kV、±320kV交联聚乙烯绝缘高压直流电缆与柔性直流输电工程成功投入运行，在电压等级上实现 了三级跳式的跨越，电缆运行状态和故障隐患点是普遍关心的问题。本文介绍了一起舟山柔性直流输电工程士200kV高压直流电缆双极短路故障，对故障电缆进行了解体检查、击穿通道观察、以及介电、理化性能评估， 从电缆设计绝缘水平、劣化和空间电荷的影响、单极接地故障过电压特性及其对直流电缆运行击穿特性的影响等方面分析了故障原因。