±800kV云广直流换流阀及阀控系统结构及原理分析

阀控系统主要起着触发并监视可控硅元件的作用,是直流输电系统的核心技术。通过对±800kV云广直流工程中换流阀及阀控系统的结构及原理的阐述,并与常规的±500kV直流输电系统作比较,为特高压直流工程换流阀及阀控系统的运行、维护、设计、改造提供指导和参考。     

谈谈对直流输电主设备的试验和要求

根据实际工作经验,提出了对可控硅换流阀的试验要求,推荐了试验线路,介绍了实际试验中应注意的一些问题。最后还对可控硅阀。换流变压器、直流电抗器和调谐装置的技术要求,作了扼要讨论。 直流输电主设备,包括可控硅换流阀、换流变压器、直流电抗器、交流调谐装置等设备(注:避雷器根据绝缘配合提要求)。其中,可控硅换流阀与交流设备完全不同,且在投资和安全运行中都有重大影响,所以本文将重点谈谈可控硅换流阀的试验。对于其他设备,因与交流设备既有类同之处,又有独特之点,所以只讨论一下它们作为直流设备而引起的一些具体要求。     

高压换流阀可控硅组件均压特性的研究

高压直流输电系统用可控硅换流阀要求在各种条件下都能稳定运行 ,这必须合理地选择可控硅辅助电路参数来保证系统的稳定操作 ,并降低可控硅换流阀的能量损耗。用可控硅宏模型对换流阀内的一个可控硅模块进行动态仿真研究 ,综合考虑可控硅的开通、关断特性以及可控硅换流时电压振荡特性和器件的能量损耗 ,从而给出优化的电路参数     

高压直流输电光触发晶闸管反向恢复期保护的研究

高压直流输电晶闸管换流阀,不管是光触发晶闸管换流阀还是电触发晶闸管换流阀．其反向恢复期的保护功能都是一项极为重要的保护。电触发晶闸管和光触发晶闸管在实现这一保护的做法上有较大不同。文中介绍了目前常用的电触发晶闸管的反向恢复期保护方式．并着重对光触发晶闸管的反向恢复期保护进行了研究。     

光触发晶闸管与高压直流输电

简要介绍光触发晶闸管及其在高压直流输电换流阀中的应用。     

换流阀保护性触发试验原理及应用

在高压直流输电系统中,换流阀是直流换流站的核心设备之一,它的工作性能直接关系到直流系统的安全稳定运行,对其进行定期试验能及时检验换流阀的健康状况。本文基于换流阀保护性触发原理和开展保护性触发试验的工作原理,阐述晶闸管保护性触发告警的处理原则,结合检修试验中遇到问题提出有关检修维护建议,对以后换流阀的检修、试验提供借鉴。     

交流系统故障下高压直流输电晶闸管触发监测单元储能方式

晶闸管触发监测(TTM)单元是直流输电换流阀的核心器件之一,用于实现阀控系统和换流阀间信号的光电转换,完成换流阀的触发与保护,其性能直接影响直流输电工程的可靠性。文中给出了具有高电位复合取能功能的TTM的功能设计框图,研究交流系统故障下TTM工作状态对高压直流输电系统的影响,提出TTM储能电路的设计方法,并以酒泉—湖南±800 kV/5 000 A直流工程参数为例,对TTM储能电路进行了理论计算、仿真分析和试验研究。以该成果为核心技术的A5000型换流阀TTM已应用于多个直流输电工程。     

一起天广直流VBE系统跳闸仿真分析及改进措施研究

针对一起天广直流 VBE系统故障跳闸导致极２闭锁事件,基于阀触发时序、触发回路及阀回检信号条件, 分析了故障发生的过程,指出 VBE系统阀触发脉冲丢失是导致换流阀闭锁的主要原因,直接原因是多个可控硅未向 VBE系统返回回检信息.根据仿真试验结果,提出可通过优化 TC处理器板至背板之间的接口芯片,以提高天广直流输电系统运行可靠性。     

鹅城换流站阀控系统分析及故障处理

鹅城换流站是三—广直流输电工程落地逆变站,采用双极12脉动换流阀结构,换流阀是直流输电系统核心设备。文中就换流阀结构、触发、监视和保护功能进行阐述,并对报警故障进行分析与处理。     

单阀中允许最多BOD触发晶闸管级数的简要分析

中国溪洛渡贵广一回、贵广二回等直流输电工程中均采用了直接光触发晶闸管换流阀。为了满足超高压、特高压工程的要求,换流阀采用众多晶闸管的串联技术。为了确保触发的可靠性,作为后备紧急保护触发,在每个晶闸管内部有集成了转折二极管(BOD)电路。笔者就该电路的工作原理和单阀中允许最多BOD触发晶闸管级数的限定原则进行分析。     

直流输电工程换流阀控制系统对比分析

根据换流阀的触发控制及保护原理,结合常规直流、特高压直流输电工程实际,对不同技术路线的换流阀控制系统进行了对比分析。西门子换流阀控制原理时序性强,在导通期不会对保护性触发产生误判断。但是其恢复期保护的控制策略不尽合理,较容易发生误触发故障。ABB换流阀控制原理简单可靠,但是其在控制脉冲区间内,不能够准确区分电流断续补发触发脉冲和保护性触发,在进行开路试验及小电流情况下,易造成保护性触发误动作。通过分析直流输电工程中阀控系统出现的有关故障,总结出不同技术路线阀控系统的优缺点,并对存在的问题提出相关解决建议。     

一种用于高压换流阀晶闸管TCU的取能装置关键技术研究

在高压直流输电系统中,换流阀是高压直流输电系统的核心设备,TCU作为换流阀功率器件晶闸管的触发控制单元,对晶闸管的可靠触发起到至关重要的作用,TCU工作时需要从外部获取能量。文中提出了一种高压换流阀晶闸管TCU取能装置,能量来源于市电,采用工频隔离变压器、高压绝缘电缆及绝缘套进行高低电位隔离;分析介绍了该取能装置的设计要点、总体设计结构及原理、磁环参数计算、晶闸管TCU内部取能回路的工作原理及使用外部电源为TCU提供取能电源的电源参数;最后通过换流阀运行试验合成回路对高压换流阀晶闸管TCU的取能装置进行了试验验证,试验结果显示文中提出的取能装置能够满足高压直流晶闸管阀TCU在晶闸管常规运行、雷电冲击环境下及低电压工作工况下的取能要求。     

可控硅换流阀的触发装置

单只可控硅元件由于耐压水平的限止,直流轨电换流阀需要许多个元件串联组成。为此,换流阀的触发脉冲,既要求有陡峭的前沿,足够的幅值,以保证阀串开通的一致性;又要求有大于60°小于120°的宽度,维持可控硅元件的继续导通,并具有良好的绝缘性能。31KV 直流轨电触发装置采用电磁型传递和尖、宽脉冲各个形成,双尖脉冲迭加宽脉冲的触发方式。触发装置原理方框图如图1。     

HVDC换流阀非周期触发试验方法

高压直流输电(HVDC)换流阀单阀非周期触发试验是换流阀绝缘型式试验中的难点。按照IEC 60700-1标准要求,通过对实际应力的分析及试验电路拓扑的设计,给出了满足工频补能型换流阀要求并可兼容换流阀抗电磁干扰试验的试验电路。在上述研究的基础上,顺利完成了宁东-山东直流输电工程±660kV HVDC换流阀的非周期试验,复现了工程中的非周期触发电压、电流应力。试验电压峰值达685kV,电流峰值为8.1kA,最大电流变化率达到1.4kA/μs,均满足实际工程中非周期触发试验应力的要求,并考验了换流阀的电流和电压耐受能力。试验结果表明宁东工程换流阀能够耐受规定的非周期触发应力。该试验电路设计合理,准确反映了晶闸管导通后前10μs的电压、电流应力,并实现了各强应力源μs级的时序配合。     

直流输电技术的动向与未来

介绍了世界上直流输电的设备容量及其应用方面的情况，叙述了可控硅、可控硅阀ＧＴＯ等换流元件的发展和动向、使用具有自灭弧功能元构成的自励式换流装置及其使用该装置构成的自励式直流输电系统、直流输电控制技术、多端子直流输电技术的最新发展及直流输电所面临的急需解决的研究课题     

直流输电研究近况

为尽快地发展我国的直流输电事业,一机部、水电部要求在陕西省建立一条100千伏的直流输电试验线路。一九七一年下半年,在陕西省机械局、陕西省电管局的直接领导下,组成了直流输电研究小组。 用可控硅组成直流输电所必需的换流阀,是目前发展直流输电的一个新方向。直流输电     

锡盟—泰州±800kV/6250A特高压直流输电换流阀优化设计及型式试验

锡盟-泰州直流输电工程是世界上首个将±800 kV直流输电容量由8 000 MW提升到10 000 MW,额定电流提升至6 250 A直流输电工程。介绍了该工程泰州站6 250 A换流阀组件主要技术参数,并重点介绍6 250 A换流阀电抗器通流的优化设计,阻尼回路优化设计,光纤冗余触发系统优化设计,组件水路优化设计。优化后的±800 kV/6 250 A换流阀通过型式试验,满足工程应用要求。     

±660kV直流输电工程换流阀控制系统的工作原理及工程应用

换流阀控制系统是直流输电系统的核心设备,主要起到触发、监视和保护换流阀的功能.以宁东-山东±660 kV直流输电工程为背景,阐述了换流阀控制系统的工作原理和设计特点,并对换流阀控制系统的现场运行情况进行了介绍,着重分析了调试及试运行期间阀基电子设备出现的问题,并提出了具体的解决措施和改进建议.     

基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统设计

换流阀是柔性高压直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系到整个直流输电系统的稳定性,因此需对换流器阀进行严格的型式试验.运行试验是型式试验的重要一环,主要检测换流阀对电流、电压和温度应力的耐受情况.依据模块化多电平换流器(MMC)型电压源换流阀实际工程运行工况,采用等效试验的方法,设计了一种基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统,可对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流器阀的导通、关断和有关电流特性的检验.详细介绍了基于MMC的柔性直流输电换流阀试验系统的主回路和控制系统设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的基于MMC柔性直流输电换流阀试验系统的正确性和实用性.     

高压直流输电开路试验中换流阀设备保护的探讨

在呼伦贝尔至辽宁直流输电工程换流阀直流开路试验中,由于换流阀多次保护触发动作引起系统跳闸,导致站系统试验无法进行。笔者结合该试验过程,从直流开路试验基本原理、换流阀监控和极控制保护几个方面进行分析讨论,提出阀控单元(VCU)对换流阀的保护完全可以保证换流阀设备的安全,极控制保护对换流阀保护触发动作的监控可只作为监视,不必产生系统跳闸,从而保证OLT试验顺利进行。