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DL／T 5584-2020 换流站导体和电器选择设计规程.pdf12脉动换流器直流母线避雷器 直流母线避雷器 直流线路避雷器 平波电抗器避雷器 中性母线避雷器 金属回线避雷器 接地极线路避雷器 持续运行电压峰值 持续运行电压最大峰值
3.0.1选用电器的最高工作电压不应低于所在系统的系统最高 电压值。直流输电系统的标准电压值应按照现行国家标准《标准 电压》GB/T156的规定选取。直流输电系统的最高电压值宜采 用表 3. 0. 1 中所列数值
3.0.1直流输电系统的最高电压值(k)
3.0.2电器的额定电流和导体的长期充许工作电流，应满足各种 可能运行方式下回路的持续工作电流的要求。 3.0.3户外电器的长期充许工作电流及充许温升应根据电器的 使用环境条件按下列原则进行修正： 1当电器使用在周围空气温度高于40℃，但不高于60℃时， 充许降低负荷长期工作。周围空气温度每增高1℃JJG 1122-2015 机动车地感线圈测速系统，宜减少额定 电流负荷的1.8%； 2当电器使用在周围空气温度低于40℃时，充许过负荷长 期工作。周围空气温度每降低1℃，宜增加额定电流负荷的 0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流负荷的20%； 3当电器使用在海拨超过1000m，但不超过4000m，且最高 周围空气温度为40℃时，以海拔1000m为起点，其规定的海拔每
超过100m，充许温升降低0.3%。 3.0.4户内电器的长期允许工作电流及允许温升的修正可参照 第3.0.3条执行，但同时还应考虑建筑物结构类型、室内温度/湿 度控制系统和内部条件对户内气候条件的影响。
！V.3 3.0.4户内电器的长期允许工作电流及允许温升的修正可参照 第3.0.3条执行，但同时还应考虑建筑物结构类型、室内温度/湿 度控制系统和内部条件对户内气候条件的影响。 3.0.5校验导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用 的短路电流，应按各种运行方式下可能流经被校验导体和电器 的最大短路电流。系统容量应按具体工程的设计规划容量计 算，并考虑电力系统的远景发展规划（宜按该工程投产后5年～ 10年规划）
3.0.5校验导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用
的短路电流，应按各种运行方式下可能流经被校验导体和电器 的最大短路电流。系统容量应按具体工程的设计规划容量计 算，并考虑电力系统的远景发展规划（宜按该工程投产后5年～ 10年规划）。
3.0.6电器的绝缘水平应符合现行国家标准《交流电气装置的
电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T50064、《绝缘配合第3部 分：高压直流换流站绝缘配合程序》GB/T311.3及《土800kV高 压直流换流站设备的绝缘配合》GB/T28541的规定。
3.0.7在正常运行和短路时，电器引线的最大作用力不应大于电
器端子允许的荷载。导体、套管、绝缘子和金具，应根据当地气象 条件和不同受力状态进行力学计算，其安全系数不应小于表 3. 0. 7 所列数值。
表3.0.7 导体和绝缘子和金具的安全系
注：1悬式绝缘子的安全系数对应于1h机电试验载荷，而不是破坏载荷，若是后 者，安全系数则分别为5.3和3.3。 2硬导体的安全系数对应于破坏应力，而不是屈服点应力，若是后者，安全系 数则分别为1.6和1.4。
注：1悬式绝缘子的安全系数对应于1h机电试验载荷，而不是破坏载荷，若是后 者,安全系数则分别为 5. 3 和 3. 3。
3.0.8换流站内直流通流回路电器接线端子和导体接头接触面 的电流密度，不宜超过表3.0.8所列数值。换流站内交流通流回
的电流密度,不宜超过表3.0.8所列数值。换流站内交
路接头接触面电流密度要求应满足现行行业标准《导体和电器选 择设计技术规定》DL/T5222的规定
0.8直流通流回路接头接触面的电流
3.0.9室外电器的外绝缘爬电距离的选择应满足现行国家标准 《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》GB/T26218 的规定，必要时可以开展人工污试验进行验证。室内电器的外 绝缘统一爬电比距宜采用表3.0.9所列数值
户内电器的外绝缘统一爬电比距推荐
4.0.1选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。当气温、风 速、湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出电器的基本使用 条件时，应通过技术经济比较采用相应的防护措施或者与制造厂 家协商采购特殊定制的产品。 4.0.2选择导体和电器的环境温度宜采用表4.0.2所列数值 其中，室外电器的最高环境温度宜为40℃；室外电器最低环境温 度的优选值可为一10℃、一25℃、一30℃、一40℃；室内电器最低环 境温度的优选值可为一5℃、一15℃、一25℃
表4.0.2选择导体和电器的环境温度
注：1年最高（或最低）温度为一年中所测得的最高（或最低）温度的多年平均值。 2 最热月平均最高温度为最热月每日最高温度的月平均值，取多年平均值。 3 对于室外管型导线校验温度形变量时应采用累年极端最高及最低温度进 行计算。
4.0.3选择室外导体时，应考虑太阳辐射的影响，计算导体太 辐射的附加温升时，太阳辐射强度取0.1W/cm²，风速取0.5m/ 对于按经济电流密度选择的室外导体，可不校验太阳辐射的影响
4.0.3选择室外导体时，应考虑太阳辐射的影响，计算导体太阳
4.0.4选择导体和电器时所用的最大
1对于直流电压为士800kV以下的直流工程，取离地面 10m高，50年一遇的10min平均最大风速； 2对于直流电压为士800kV及以上的直流工程，取离地面 10m高，100年一遇的10min平均最大风速； 3阵风对室外电器的影响，应由制造部门在产品设计中 考虑。 4.0.5选择导体和电器时所用的相对湿度应符合下列规定： 1采用当地湿度最高月份的平均相对湿度； 2对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度； 3当无气象资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均 相对湿度高5%。 4.0.6在积雪、覆冰严重地区，应采取措施防止积雪和冰串引起 设备绝缘对地闪络；选用隔离开关的破冰厚度应大于安装场所最 大覆冰厚度。
4.0.7在空气污地区，应根据污移情况选用下列措施：
1增大电瓷外绝缘的有效爬电比距，选用有利于防污的材料 或电瓷造型，如采用硅橡胶、大小伞、大倾角、钟罩式等特制绝 缘子； 2采用RTV涂层或热缩增爬裙增大电瓷外绝缘的有效爬 电比距；
4.0.8对于安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝
4.0.8对于安装在海拨高度超过1000m地区的电器外绝缘应 校验。其外绝缘试验电压应乘以海拨修正系数Ka，系数K.按下 式计算，
日：H 安装地点的海拔高度（m） q一 海拔修正指数，取值如下：对于雷电冲击耐受电压， q=1.0；对于空气间隙和清洁绝缘子的短时工频耐 受电压，q=1.0；对于操作冲击耐受电压，9的取值见 图 4. 0. 8。
4.0.9对环境空气温度高于40℃的电器，其外绝缘在干燥状态
4.0.9对环境空气温度高于40℃的电器，其外绝缘在干燥状态 下的试验电压应取其额定耐受电压乘以温度校正系数K.，系数 K,按下式计算:
式中：t一一环境空气温度（℃）。 4.0.10选择导体和电器时，应根据当地的地震烈度选用能够满 足抗震要求的产品。重要电力设施中的电气设施可按抗震设防烈 度提高1度设防，当抗震设防烈度为9度及以上时不再提高。对 抗震设防烈度为8度及以上的一般设备和抗震设防烈度为7度及 以上的重要设备应核对其抗震能力，必要时进行抗震强度验算
在验算时，应考虑支架对地震力的放大作用。电器的辅助设备应 具有与主设备相同的抗震能力。
具有与主设备相同的抗震能力。 4.0.11电器及金具在最高运行电压下，晴天夜晚不应出现可见 电晕。无线电干扰电压水平应满足相关设备规范要求，并应由制 造部门在产品设计中考虑
电晕。无线电干扰电压水平应满足相关设备规范要求，并应由制 造部门在产品设计中考虑
听噪声》GB/T22075的规定
5.1.1导体应根据具体情况，按下列技术条件进行选择或校验
1电流： 1载流量； 2)经济电流密度； 3）热稳定。 2电磁环境： 1）电晕和无线电干扰： 2）地面合成场强和磁场强度。 3允许电压降。 4 机械强度。 5.1.2 导体尚应按下列使用环境条件校验： 1 环境温度； 2 太阳辐射强度； 3 最大风速； 4 污移； 5 海拔高度。 注：当在室内使用时，可不校验第2款～第4款。 5.1.3导体类型选择应考虑设备接线及布置、设备端子要求、安 装检修难度、连接方便程度、导体连接的机械性能等因素。 5.1.4载流导体材料可选用铝、铝合金或铜，对持续工作电流大 且安装空间狭窄的联接位置或污秽对铝有较严重腐蚀的场所，宜 选铜导体。
1电流： 1)载流量； 2）经济电流密度； 3)热稳定。 2、电磁环境： 1）电晕和无线电干扰； 2)地面合成场强和磁场强度。 3允许电压降。 4 机械强度。 5. 1. 2 导体尚应按下列使用环境条件校验 1 环境温度； 2 太阳辐射强度； 3 最大风速； 4 污移； S 海拔高度。 注：当在室内使用时，可不校验第2款～第4款
5.1.4载流导体材料可选用铝、铝合金或铜，对持续工作电流大
5.1.5普通导体的正常最高工作温度不宜超过十70℃，在计
及太阳辐射影响时，铝绞线及管形导体可按不超过十80℃考 虑。特种耐热导体的最高工作温度可根据制造厂提供的数据 选择使用，但应考虑高温导体对连接设备的影响，并采取防护 措施。 5.1.6在按回路正常工作电流选择导体截面时，导体的长期允许 载流量，应按所在地区的海拔及环境温度进行修正，并满足下式 要求，
5.1.6在按回路正常工作电流选择导体截面时，导体的长期允许
JY 载流量，应按所在地区的海拔及环境温度进行修正，并满足下式 要求：
式中:Ixu一桌 导体回路最大持续工作电流（A）； I 对应导体在使用条件下的长期允许载流量（A）。
5.1.7换流站各处导体最大持续工作电流应按下列要求确定：
1对于换流变压器进线、阀厅及直流场导体，持续工作电流 应按照换流站2h过负荷时导体流过电流选择，并应计及导体流过 的谐波电流； 2对于直流滤波器及交流滤波器相关导体，应根据导体工作 回路元件的电流定值确定导体回路最大持续工作电流； 3导体采用多导体结构时，应考虑邻近效应和热屏蔽对载流 量的影响。 注管
5.1.8导体的长期允许载流量可按下式计
式中：Igo导体在基准条件下的载流量（A)； 入一一导体载流量在不同海拔高度及环境温度下相对于 1000m海拔处、25℃环境温度下的综合校正系数，可 采用本标准附录A所列数值。 5.1.9换流站内交流导体电晕控制要求应满足现行行业标准《导 体和电器选择设计技术规定》DL/T5222的规定。换流站内直流 导体应满足在晴天夜间不产生可见电晕的条件，直流导体最大表
5.1.9换流站内交流导体电晕控制要求应满足现行行业标准《导 体和电器选择设计技术规定》DL/T5222的规定。换流站内直流 导体应满足在晴天夜间不产生可见电晕的条件，直流导体最大表 面电场强度应小于导体表面起晕电场强度。
5.1.10对于室外使用的管母和软导线，表面最大电场强
下列公式计算。室内使用的导体最大表面电场强度宜通过仿真计 算确定，也可按下列公式进行初步计算。 1计算分裂导线表面最大电场强度时，将分裂导线等效为单 根等效导线，按下式计算分裂导线等效导线直径
式中：D。 分裂导线等效导线直径（cm）； n一一分裂导线的根数； d一一子导线直径（cm）： D一一子导线中心包络圆的直径（cm）。 计算单根软导线或管型母线时，等效直径即等于单根软导线 或管型母线的直径d。 2用麦克斯韦电位系数法决定每极导体的等效总电荷Q。 根据导体所在位置的电压波形，确定导体的最高电压、导线电位系 数以及待求的电荷，可列出以下方程组
[P]LQ] = [U
式中：[P]——等效导体及其镜像的电位系数矩阵（m/F); [Q]—一等效电荷矩阵(C/m); [U一等效导体电压矩阵（kV）。 矩阵中电位系数分别按下列公式计算：
2元E In D. 2元8
式中：Pi 等效导体的自电位系数； Pj 等效导体的互电位系数； H。 等效导体的对地平均距离（cm）； 第i根等效导体与第i根等效导体间的距离（cm）； L 第i根等效导体与第i根等效导体镜像间的距离（cm）；
式中：g:—第i根等效导体的平均表面电场强度（kV/cm）； Q第i根等效导体的等效电荷（C/m）。 4导体的最大表面电场强度按下式计算：
gimax = g:
式中：gimax——第i根等效导体的最大表面电场强度（kV/cm）。 5.1.11直流导体表面起晕电场强度可按下列公式计算：
5.1.11直流导体表面起晕电场强度可按下列公式计算：
0.3012 go=30mg号 Va 273+to P 0= 273 ±t P
式中:g一 导体表面起晕电场强度（kV/cm）； 反映导体表面状况的粗糙系数，对于铝绞线取0.5～ 0.7，管型母线取0.7～0.9； 8 相对空气密度： P。 标准大气压，取101.3kPa； P~ 导线安装处的实际大气压（kPa）； to 标准环境温度，取20℃； 导线安装处的环境温度（℃）； d 子导线的直径（cm）。
5.1.12应通过计算校验直流导体的电晕性能。当不具
算条件时，在海拔不高于1000m、环境温度不超过40℃条件 下，当满足表5.1.12的要求时，户外导体可不进行电晕 校验。
12户外导体可不进行电量校验的要
5.1.13晴天时，当换流站直流导体下方人员活动范围未采取静 电屏蔽措施时，地面标称电场强度不宜高于25kV/m。换流站内 直流导体下方地面标称电场强度EG宜通过仿真计算确定，也可按 下式计算：
(5. 1. 13)
5.1.14当换流站直流导体下方人员活动范围未采取磁场屏蔽措
5.1.14当换流站直流导体下方人员活动范围未采取磁
施时，地面磁感应强度不宜高于10mT。直流导体下方地面磁感 应强度Bc可按下式计算：
Bc =xu 2元H.
(5. 1. 14)
5.1.15验算热稳定时，导体的最高充许温度，对硬铝及铝镁
合金可取200℃；硬铜可取300℃，短路前的导体温度应采用额定 负荷下的工作温度。导体的热稳定可按下列公式进行验算，在不 同的工作温度下，各种材料的热稳定系数C值应符合表5.1.15 规定。
不同工作温度下各种材料的热稳定系数
5.1.16导体和导体、导体和电器的连接处，应有可靠的连接接 头。硬导体间的连接应尽量采用焊接，需要断开的接头及导体与 电器端子的连接处，应采用螺栓连接。不同金属的螺栓连接接头， 在室外或特殊潮湿的室内，应有特殊的结构措施和适当的防腐蚀 措施。
5.2.1直流软导线宜选择扩径导线或铝绞线；土400kV、土500kV 软导线宜选择四分裂导线；士660kV、士800kV软导线宜选择六分 裂导线；士1100kV软导线宜选择八分裂导线；直流滤波器及交流 滤波器的低压设备间的连接导体宜采用单根铝绞线。
5.2.2采用多分裂软导线作为设备间的连接导体时，应考虑导线
5.2.2采用多分裂软导线作为设备间的连接导体时，应考虑导线 的刚度、预弯形状、预弯方式、连接金具类型对设备端子受力的 影响。
200mm~400mm，士660kV六分裂子导线中心包络圆直径可取 300mm～400mm，士800kV六分裂子导线中心包络圆直径可取 450mm，士1100kV八分裂子导线中心包络圆直径可取500mm。 5.2.4电压互感器、耦合电容器、避雷器回路等载流量较小的回 路，可采用较小截面的导线。 5.2.5在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显 腐蚀的场所，宜选用防腐型铝绞线或铜绞线
200mm~400mm，土660kV六分裂子导线中心包络圆直径可取 300mm~400mm，土800kV六分裂子导线中心包络圆直径可取 450mm，士1100kV八分裂子导线中心包络圆直径可取500mm。
5.3.1硬导体除满足工作电流、机械强度和电晕等要求
形状还应符合下列规定： 1，电流分布均匀； 2机械强度高； 3散热良好； 4有利于提高电晕起始电压； 5安装检修简单，连接方便。 5.3.2 换流站内硬导体宜采用铝合金管形导体，固定方式可采用 支持式或悬吊式。
5.3.3管形导体的最大应力应符合表5.3.3规定，
3.3铝及铝合金管形导体的最大允许
注：1表内所列数值为计及安全系数后的最大允许应力。 2载荷短期作用时，安全系数一般取1.7（对应于材料破坏应力）或1.4（对应 于屈服点应力）。 3载荷长期作用时，安全系数一般取2.0（对应于材料破坏应力）或1.6（对应 于屈服点应力）
注：1表内所列数值为计及安全系数后的最大允许应力。 2载荷短期作用时HG/T 5088-2016 有机硅洗衣粉消泡剂，安全系数一般取1.7（对应于材料破坏应力）或1.4（对应 于屈服点应力）。 3载荷长期作用时，安全系数一般取2.0（对应于材料破坏应力）或1.6（对应 于屈服点应力）。
5.3.4屋外管形导体荷载组合应符合表5.3.4规定
表5.3.4荷载组合条件
计算时应采用的荷载务
5.3.5对于换流站内支持式管形导体，可采用下列措施消除微风 振动：
1在管内加装阻尼线； 2加装动力消振器； 3采用长托架。
0.5D～1D(D为导体直径），悬吊式管型母线的挠度不宜天于2D。 5.3.7管型导体可采取适当延长导体端部或在端部加装屏蔽金 具的措施消除端部效应。 5.3.8在有可能发生不同沉陷和振动的场所，管形导体和电器连 接处，应装设伸缩接头或采取防振措施。对滑动支持式管母线一 般每隔30m～40m安装一个伸缩接头；对用于设备间连接的管母 线，一端应装设伸缩接头；对滚动支持式管母线应根据计算确定。 5.3.9导体伸缩接头的截面不应小于其所连接导体截面的1.2 倍，也可采用定型伸缩接头产品。 5.3.10导体伸缩接头的伸缩位移量应根据管母线安装时的温 度、安装处极端最低温度、管母线正常运行最高温度和管母线最大 挠度进行计算。管母线的最大伸长量△L，可按下式计算：
5.3.8在有可能发生不同沉陷和振动的场所SC/T 3219-2015 干鲍鱼，管形导体和电器连
式中：△L2 管母线的最大缩短量（m）； 管母线覆冰时最大挠曲线长度（m）； tmin 管母线安装处最低环境温度（℃）。