±1100kV直流输电工程换流变压器阀侧套管的设计

换流变压器阀侧套管作为换流变压器的关键组成部分,长期以来依靠进口,对其进行设计具有重要意义。为此,基于GB/T 22674—2008《直流系统用套管》及国家电网公司2011年5月份颁布的《±1 100千伏特高压直流输电工程设备研制技术规范-换流变压器册》技术规范,对准东-重庆±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管结构型式、外绝缘、性能及关键技术进行了研究。结果表明:换流变压器阀侧套管结构比较复杂,采用充SF6式型式比较好;绝缘水平比换流变压器绕组绝缘水平要提高不等系数,其中雷电冲击耐受和操作冲击耐受提高1.05倍,直流耐受、极性反转和工频耐受试验水平提高1.15倍。根据研究结果给出了准东换流站换流变压器阀侧套管的技术参数,对±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管的研制具有重要指导作用。     

Bushings Design of Converter Transformer＇s Valve Side of UHVDC Transmission Project

换流变压器阀侧套管作为换流变压器的关键组成部分,长期以来依靠进口,对其进行设计具有重要意义。为此,基于GB/T 22674—2008《直流系统用套管》及国家电网公司2011年5月份颁布的《±1 100千伏特高压直流输电工程设备研制技术规范-换流变压器册》技术规范,对准东-重庆±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管结构型式、外绝缘、性能及关键技术进行了研究。结果表明：换流变压器阀侧套管结构比较复杂,采用充SF6式型式比较好;绝缘水平比换流变压器绕组绝缘水平要提高不等系数,其中雷电冲击耐受和操作冲击耐受提高1.05倍,直流耐受、极性反转和工频耐受试验水平提高1.15倍。根据研究结果给出了准东换流站换流变压器阀侧套管的技术参数,对±1 100kV特高压直流输电工程换流变压器阀侧套管的研制具有重要指导作用。     

实际运行电压下特高压换流变压器阀侧套管电场分布研究

阀侧套管是特高压换流变压器的重要组成部分。分析了换流变压器阀侧套管的典型结构及其在阀厅内的布置方式,以及高端阀厅Y接换流变压器(HY换流变)阀侧套管的实际运行电压波形,运用ANSYS有限元仿真计算软件,建立了换流变压器阀侧套管的电场仿真模型,计算了实际运行电压、等效直流电压、等效交流电压下套管的电场分布特性,对比分析了3种工况下换流变压器阀侧套管电场分布的差异性与相似性,提出了实际运行电压下换流变压器阀侧套管电场分布规律与绝缘结构设计思路。研究结果可为换流变压器阀侧套管的设计及运维提供技术参考。     

云广±800kV直流输电工程换流变压器现场安装关键技术

基于云广±800kV直流输电工程穗东换流站高端换流变压器现场安装试验,包括阀侧升高座出线装置安装、阀侧套管安装、散热器安装和换流变压器油处理等,对±800kV直流换流变压器现场安装环境条件、安装的关键技术及其与常规换流变压器安装的差异等进行了探讨。     

换流变压器阀侧套管选型技术

换流变压器阀侧套管承接着换流变压器阀侧出线内外绝缘,是支撑换流变压器长期稳定运行的核心元件.针对在运直流输电工程中阀侧套管发生的质量缺陷和现有行业标准的不足,通过调研目前国内直流输电工程3种典型绝缘结构换流变阀侧套管的技术要点,系统归纳了换流变阀侧套管的绝缘结构设计、耐热载流能力设计及绝缘材料选择、与阀侧引线对接配套、密封结构及机械强度设计、与阀厅封堵组合、户外端金具连接匹配等6项设备选型技术要点,提出了阀侧套管排产过程的品质控制针对性措施建议.相关研究成果指导了在建直流输电工程国产化换流变压器阀侧套管的选型应用.     

换流变压器阀侧套管充气及压力检测装置的研制

由于灵州换流站ABB供货的换流变压器阀侧套管没有可观测的密度表计、没有专用的补气口,密度继电器的校验、SF_6气体湿度和分解物检测、套管实际压力检查需将密度继电器从套管上拆除,容易造成密度继电器连接处密封圈损坏,直流套管漏气,影响直流系统的安全稳定运行,针对此问题研制了换流变压器阀侧套管气体充气及压力检测装置,旨在解决站内换流变压器阀侧套管实际压力监测及补气困难的现状。     

±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计

±400 kV换流变压器阀侧套管的设计裕度均低于特高压等级换流变压器套管,且±400 kV换流变压器阀侧套管在换流阀厅用量较大,因此有必要针对±400 kV换流变压器阀侧套管绝缘结构设计进行具体分析讨论.分析了±400 kV换流变压器阀侧套管双导电管结构的发热机理,从理论解析角度给出了双导电管结构的设计尺寸,进一步优化设计了套管的芯体绝缘结构,从内、外绝缘配合的角度给出了套管的外绝缘设计方案,并对其整体电场分布情况进行了校核计算:工作电压下其径向电场强度控制在3.11 kV/mm,工频耐压下其轴向电场强度控制在0.51 kV/mm,均满足±400 kV换流变压器阀侧套管设计电场强度控制要求.对研制完成的±400 kV换流变压器阀侧套管进行型式实验,结果表明所研制的套管通过了工频干耐受电压试验并局部放电测量、雷电冲击干耐受电压试验和温升试验等典型型式试验.     

特高压换流变压器阀侧套管TA故障分析及检修

为提高特高压换流变压器阀侧套管TA故障分析及检修水平,讨论两起换流变压器阀侧套管TA故障诊断、检查、检修案例,并分别对两起故障诱因进行细致分析,对阀侧套管TA故障采取的检修措施和步骤进行细致论述。经相关电气试验验证,两台换流变压器阀侧套管TA故障均得到有效解决,实践证明本文所论述的换流变压器阀侧套管TA故障检修策略和措施切实有效,为换流变压器阀侧套管TA故障预防提供运维检修经验和借鉴,为变电站实施反事故技术措施提供相关依据。     

特高压直流换流变压器的研制

结合向-上特高压直流工程换流变压器的技术参数和试验要求,重点分析所需研究的交流和直流电场分布、绝缘结构与散热、阀侧引线及出线装置等关键问题。在运输限界基本不变的前提下,换流变压器的阀侧试验耐受电压、直流偏磁耐受能力等要求均有较大提高。特高压换流变压器研制中应优化主、纵绝缘结构,合理控制场强分布,要充分考虑温度对直流电场分布的影响,提高绝缘强度,以保证换流变压器的绝缘可靠性;在运输条件允许的情况下,阀侧引线应尽量放置在油箱内部,减小现场安装的难度和风险,同时,阀侧套管和阀侧出线装置仍是设备制造瓶颈。     

换流变压器阀侧直流引线的计算分析

1前言换流变压器中与阀侧直流套管相连接的直流引线是变压器中的关键组件之一。此引线与直流套管一样除承受交流电压、雷电冲击电压和操作过电压外,还承受直流电压、直流与交流的混合电压和系统发生潮流反转时产生的极性反转电压的作用。由于此引线工作电压的特殊性和制造工艺的特殊性,目前国内制造的500kV换流变压器阀侧引线均依赖进口。     

换流变套管末屏电压采集器铁磁谐振机理分析及抑制

特高压换流变压器的阀侧套管安装有电容型末屏分压装置,用于传变阀侧交流电压。实际运行过程中发现,在线投入阀组时,由于在运直流系统的激励,投入阀组换流变阀侧套管末屏电压采集器会发生铁磁谐振现象,可能引发充电状态下的换流变压器保护误动作。文中基于实际运行故障录波进行了谐波分析,得出谐振发生的特征频率;通过分析末屏分压器及电压变送器电气原理搭建了暂态仿真模型,利用PSCAD/EMTDC建模重现了铁磁谐振发生的工况;在理论分析的基础上提出了改进分压器避免谐振发生的具体措施。     

换流变套管末屏电压互感器波形畸变分析与处理

为解决高压直流换流站换流变压器套管末屏互感器电压波形畸变问题,根据故障录波波形,从末屏电压测量环节基本回路出发,分析出产生电压波形畸变的原因系分压式电容性电压互感器与次级电感式电压互感器配合使用时产生铁磁谐振所致。根据测量环节电路元件参数,计算出谐振等效电感和互感器二次激磁阻抗,并用测量法实际测量末屏电压互感器的电压与电流参数,换算成互感器二次激磁阻抗,证实了电压波形畸变原因分析的正确性,验证了互感器二次激磁阻抗计算值的准确性。通过推导与分析提出消除谐振的处理措施与电路连接方法,消除了因末屏互感器电压波形畸变导致的换流变中性点偏移,从而消除了造成保护误动作的一大因素。     

换流变压器网侧套管绝缘在线监测系统研究

针对高压直流输电系统中换流变网侧套管末屏结构,详细设计并实现了基于Windows操作平台的套管在线监测系统。该系统考虑了环境条件、电压采集、信号干扰等因素,全面监测套管的运行状态,以保证换流变设备的安全稳定运行。该系统已在贵广I回直流工程的安顺换流站成功应用。     

换流变压器套管爆炸事故原因分析

对一台换流变的套管爆炸事故进行了分析,发现事故是由于套管工艺不良所致,指出该批次套管在电容量变化超过3％时即需更换。结合网内换流变压器油纸电容式套管的运行情况,提出了具体的反事故措施,以便改进和提高换流变压器的运行维护水平。     

某换流变阀侧套管电压测量系统谐振过电压分析

针对某换流变在运行过程中阀侧套管电压监测数值升高的问题进行分析,通过信号处理、理论分析和实验室检测,确认引起此次异常的主要原因为二次系统发生分频谐振,并给出了解决办法,对其他换流变出现类似问题提供了有效的分析手段。     

特高压换流站500 kV站用变压器应用GIL的连接方案

在特高压换流站中,500 kV交流站用变压器采用气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line, GIL)连接方案可以节省投资、优化交流场布置、提高连接的可靠性、减少维护工作量。提出了应用有源电子式互感器来解决气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear, GIS）价格偏高的问题,力求在保证可靠性的前提下降低工程造价,解决特高压换流站站用变压器高压侧小变比电流互感器的饱和问题,为特高压换流站GIS设备应用电子式互感器进行了有益的尝试。     

特高压换流变压器网侧高压套管胶浸纸技术应用研究

国内广泛应用的换流变压器网侧油浸纸(OIP)型套管多次发生漏油产气故障,一旦套管出现故障,对换流变及系统运行危害巨大,而胶浸纸(RIP)型套管不存在漏油、产气的问题,相对而言安全性能更优。基于此,考虑研究特高压换流变压器网侧胶浸纸高压套管技术。首先根据特高压换流站网侧运行技术条件,经电场分析计算、主绝缘分析计算确定了换流变压器550 kV RIP网侧套管技术参数。另外,研发过程中充分考虑现有套管的故障情况,采用多种底部连接方式,试制时克服电容绕制、环氧树脂浸渍等多重困难,采用新工艺。依据此技术参数研发的RIP套管油中绝缘长度增长约200 mm,增强了油中耐闪络放电能力,提升了套管轴向绝缘裕度;套管油中绝缘厚度增加了约15%,提升了局部放电起始电压和电容心子径向绝缘裕度。该型套管一次通过全部型式试验项目,并完成升高座处电场强度第三方校核,具备安全挂网运行条件。该产品已于2019年6月24号在天山换流站投入实际运行,各项运行指标正常。     

优化电压偏差的换流站站用变压器分接开关控制方法

换流站站用变压器的分接开关挡位控制对电压调节起到关键作用。介绍了某±500 kV换流站站用变压器有载调压分接开关控制器的运行异常概况,分析了现有控制方法在级电压偏差和最优挡位控制方面的不足,找出了不能将电压偏差缩减至最小的原因。提出了一种以满足实际误差与调挡需求的偏移量为启动判据,以低压侧线电压的最小误差平方值为目标,寻找最优挡位的控制方法。最后,结合换流站中压配电母线电压的运行状况,从适应电压波动能力和控制计算复杂度两方面评价了该方法的控制效果。     

主回路电流有效值最小的LLC参数优化设计

提出了一种适用于LLC倍压谐振变换器参数设计方法。首先,推导出了LLC倍压谐振变换器主回路谐振电流峰值和有效值表达式,分析了LLC倍压谐振变换器的ZVS导通条件,建立了变换器优化设计模型。然后,利用MATLAB优化设计方法对LLC电路进行了优化设计。最后通过Pspice仿真实验验证了优化方案的可行性。     

基于广义变比的换流站集成保护新方法

随着交直流混联输电技术的发展,换流站保护的研究日益重要。根据换流站交流母线电压和换流器输出直流电压之间的换流关系,定义了广义变比,提出了基于广义变比的换流站集成保护新方法。该方法运用集成保护的思想对换流站进行区域划分,利用广义变比实现换流元件异常或故障的实时在线监测,并根据换流变压器阀侧套管CT电流特征进行故障元件的准确定位。通过故障分析和EMTDC/PSCAD仿真验证,保护在换流元件各种故障情况下均能正确动作。