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摘要
白鹤滩—江苏±800 kV混合直流输电工程在交流侧故障穿越过程中，为了限制柔直母线上过电压吸收冗余能量需要加装可控自恢复消能装置。为了实现可控自恢复消能装置的1 ms快速投入，需要研制DC 80 kV SF6/N2等离子体喷射触发间隙。根据工程需求，分析了工程应用条件，明确触发间隙关键技术要求。针对高性能触发的要求，提出了高压脉冲型等离子体双级接续触发方法，设计了同轴层压式产品化触发腔，搭建触发特性试验平台，开展触发性能试验研究，并提出通过监测触发过程中储能电容电压变化在线监测触发性能的方法，研究结果表明，最低可触发电压为50 kV，触发时延在0.3 ms以内，空载触发寿命为1800次。针对大直流通流及快速绝缘恢复的要求，依据横磁电极旋弧原理，完成自旋弧主电极设计，开展电场及旋弧仿真，设计搭建了通流及绝缘恢复试验回路开展试验研究，拍摄电弧运动。结果表明，电弧能够沿主电极边缘高速旋转，实现30kA/50ms通流后0.1s恢复耐受1.5倍额定电压、通流寿命50次。基于上述关键问题的解决，完成了双冗余等离子体喷射触发间隙本体及高电位测控的成套装置结构设计，研制了样机并通过了第三方性能试验验证，绝缘、触发和通流关键技术指标全面满足白江工程要求并将工程应用。
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单位西安交通大学; 中国电力科学研究院有限公司; 电力设备电气绝缘国家重点实验室
