换流阀阀塔内部冷却系统漏水隐患研究及改进措施

文章对常规高压直流输电工程换流阀阀塔内部冷却管道系统的漏水隐患进行分析,研究其漏水的可能性,并提出相应的改进措施,为分析及处理阀塔设备漏水提供参考。     

HVDC换流阀阀塔漏水检测装置研制

针对高压直流输电工程对换流阀可靠性的要求,研制了一种新型的安装在换流阀阀塔底部的漏水检测装置。装置利用漏水产生的浮力,使浮子上浮,带动检测装置的光模块内的轴发生转动,从而使轴内的光信号通道发生错位并阻断,产生相应的阀塔漏水报警信号。针对该原理分析了浮子的运动过程;并根据分析结果设计了浮子和集水容器,研究了容器中出水孔半径、高度对漏水流量检测的准确性和时效性的影响;针对漏水检测装置的可靠性、免维护性要求,设计研制了漏水检测装置样机,并通过试验验证,在国内特高压直流输电换流阀工程上得到了应用。     

换流阀防火监测装置设计及其电磁屏蔽性能研究

为改变换流阀阀厅防火监测系统监测精度不足和时效性差的问题,研制了一种适用于换流阀阀塔的防火监测装置,该装置可实时监控阀塔内部元件的状态,及时发现火情.为考核阀塔防火监测装置在复杂电磁环境下的电磁屏蔽特性,采用等效传输法对装置的电磁屏蔽效能进行计算,得出其屏蔽效能值满足使用要求.试制出防火监测装置样机,并对防火监测装置成...     

云广特高压直流阀塔漏水检测装置设计优化

阀冷系统是换流站的重要组成部分,云广直流输电工程自调试及投运以来已发生过几次因阀冷系统漏水误报导致的紧急停运事件,严重影响了直流可用率。为此针对在工程实际运维过程中发现的阀塔漏水检测设计缺失情况,研究了如何提高漏水检测装置的可靠性,并寻求一种能在早期发现阀冷系统漏水的检测方法,找到了漏水检测的有效方案并成功应用。     

高压直流输电换流阀阀塔漏水检测功能设计与实现

针对高压直流输电换流站现场换流阀阀塔的漏水检测需求,提出了一种采用光信号回路检测方法。方案中包括水位计和检测模块两个部分,两者通过光纤连接。检测模块自发自收光信号,当阀塔漏水时,集水器将泄漏的水汇集到水位计,水位计检测水位,阻断信号光纤检测信号,检测模块检测不到光信号,则产生相应事件。采用本方案研制的漏水监测装置,监测准确、可靠,满足现场检测要求,已在哈密至郑州等多条高压直流输电工程中应用。     

阀冷系统漏水检测装置在张北柔直工程中的应用*

换流阀冷却系统是保障高压直流系统稳定运行的重要部分,一旦阀冷系统出现故障,换流阀的换流性能就将恶化,严重时会导致直流闭锁甚至器件损坏。张北柔直示范工程由于其特殊的网架结构,对阀冷系统的稳定性提出了更高的要求,配置了多套阀冷系统漏水检测装置。对张北工程中主要采用的阀塔漏水检测装置、内冷水系统整体漏水检测装置和主泵轴封漏水检测装置的原理和相关参数进行了详细说明。     

图像识别在特高压换流阀元件故障在线监测系统的应用

针对特高压换流阀元件众多、实时监测困难的问题,提出了一种基于图像识别技术的换流阀元件状态在线监测方法。介绍了图像数据提取及预处理的方法,分析了晶闸管门极线脱落及螺母力矩线偏移的图像特征,实现了晶闸管门极线脱落、螺母位移等故障的智能检测。基于图像识别及故障特征提取方法,设计了一套换流阀元件状态在线监测样机,详细介绍了样机的软件和硬件设计方法。在特高压直流输电阀塔上搭建试验环境,对图像分析和故障特征提取的方法进行测试,试验结果表明,所提出的图像分析和故障特征提取方法可有效识别换流阀元件的异常工况,对换流阀元件运行异常提前预警。     

换流阀阀塔拉杆非金属材料的断裂韧度研究

换流阀阀塔拉杆材料是一种玻璃钢纤维材料,具有比强度高、耐腐蚀、抗老化性能好、电绝缘性能优良、抗磁电性能强等特点。该材料在应用中的断裂力学性能的研究相对较少,文章通过三点弯曲试验方法对该材料的断裂韧度进行试验研究,得到应用于换流站的拉杆材料的断裂韧度KIC为12.3MPa·m1/2,该结果可作为该材料的断裂力学性能数据加以应用。     

图像识别在特高压换流阀元件故障在线监测系统的应用

针对特高压换流阀元件众多、实时监测困难的问题,提出了一种基于图像识别技术的换流阀元件状态在线监测方法。介绍了图像数据提取及预处理的方法,分析了晶闸管门极线脱落及螺母力矩线偏移的图像特征,实现了晶闸管门极线脱落、螺母位移等故障的智能检测。基于图像识别及故障特征提取方法,设计了一套换流阀元件状态在线监测样机,详细介绍了样机的软件和硬件设计方法。在特高压直流输电阀塔上搭建试验环境,对图像分析和故障特征提取的方法进行测试,试验结果表明,所提出的图像分析和故障特征提取方法可有效识别换流阀元件的异常工况,对换流阀元件运行异常提前预警。     

向家坝—上海特高压直流输电换流阀塔水路的分析

纵观目前国内已投运和在建的18个直流输电工程,关于直流停运的事故原因中,由于直流输电换流阀水冷系统故障而停运几乎占到所有事故原因的1/3。笔者主要通过对800 kV向家坝—上海直流输电工程复龙站换流阀塔内水路结构改进的描述,以及分析向家坝—上海直流输电换流阀中与贵州—广东500 kV直流输电换流阀的区别,希望能够对今后直流输电换流阀的设计提供一些经验和方法。     

直流输电系统换流站保护适应性分析及优化方案研究

为防止直流输电系统换流站保护在区外故障下误动作,分析换流站保护的适应性,并提出不影响保护速动性与灵敏性的逆变站保护优化方案。利用最小电压前行波与电压反行波幅值积分比值构造逆变站区内外故障的识别判据,进而考虑逆变站保护与区外交流系统保护在时间上的协调配合,设计逆变站保护在区外故障下的防误动策略。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所提保护优化方案不受故障位置、故障类型、故障初始角、过渡电阻以及噪声干扰的影响。     

柔性直流输电换流阀阀塔电场分布与结构设计研究

为研究高压柔性直流输电换流阀阀塔不同结构设计时表面电场分布情况,采用有限元ANSYS对换流阀阀塔静电场进行仿真计算。首先分析了顶部均压环在不同管径下的电场分布情况,各管径下顶部均压环电场分布近似,顶部均压环拐角内侧可不添加小型均压环。然后研究了板状屏蔽罩与管状屏蔽罩的电场分布,两种屏蔽系统下对阀塔均有良好的屏蔽能力,板状屏蔽系统略好于管状屏蔽系统。最后分析了阀塔底部法兰电场分布,该分布主要集中在其相连接斜拉绝缘子鼓包处。该研究为后续高压柔性直流输电换流阀阀塔设计提供了准确的设计思路及详细的参考方向。     

换流变压器阀侧接地故障分析及保护优化

换流变是高压直流输电系统的重要组成部分。换流变阀侧自身无接地点,但直流侧有接地点,当换流变阀侧区内发生单点接地故障时,随着换流阀的导通和关断,故障电流呈现不规则的变化,换流变自身现有保护可能灵敏度偏低。极端情况下,当Y/Y接线变压器阀侧中性点发生接地故障时,换流变自身主保护无法快速动作。文中从换流变的结构及运行工况出发,定性概括了阀侧接地故障后的电流特征;分析了现有保护系统的特性;提出了基于零序差动和快速零序过流原理的换流变阀侧保护优化方案;并结合现场故障录波及实时数字仿真系统仿真波形对其进行了验证。验证结果表明,优化后判据可以有效提高换流变保护在阀侧区内单点接地故障下的灵敏度、动作速度及故障定位准确度。     

换流变压器阀侧接地故障特性分析

对贵广二回换流变压器阀侧接地故障情况的仿真试验结果进行分析,针对交流侧断路器延时开断,导致故障扩大的可能原因进行定性的分析.在此分析的基础上,比较试验结果和电磁暂态直流仿真(EMTDC)计算的结果,进而说明现有的直流输电系统故障仿真分析方法的不足.建议展开直流输电系统故障的理论分析,并指出其对实现直流保护模块化、标准化设计的重要性.     

计及运行工况的MMC换流阀可靠性建模与分析

模块化多电平换流器(MMC)换流阀作为高压直流输电系统的核心设备,其可靠性关系到整个输电系统的安全稳定运行。以典型高压直流输电MMC换流阀为例,考虑换流阀运行工况,建立基于故障树分析方法的MMC换流阀的可靠性模型,并对其薄弱环节进行分析。首先,建立融入换流阀运行工况IGBT、二极管等元件的故障率模型;其次,考虑MMC换流阀功率模块和外围控制保护系统等,运用故障树分析方法,建立MMC换流阀故障树模型,得到相应可靠性指标的表达式;最后,根据可靠性指标公式计算各元件的故障率,采用概率灵敏度和关键灵敏度指标,辨识MMC换流阀的薄弱环节。结果表明:在整流和逆变工况下,MMC换流阀和元件的故障率最大,而在纯无功工况下故障率最小; IGBT模块和电源供给是MMC换流阀的薄弱环节,MMC子模块性能对换流阀可靠性的影响最为显著。     

Steady-state analysis and design optimization of aninductor-transformer resonant DC-DC converter

The authors present a closed-form steady-state analysis of an inductor transformer resonant DC-DC power converter. This efficient method of analysis, which directly predicts the steady-state characteristics of the circuit, is used to develop an optimal design methodology. Normalized optimum design tables and curves are derived. The optimization procedure is summarized and is illustrated by a design example. State plane analysis is used to show the important role of the circuit leakage inductances on the steady-state performance of the system. Experimental results obtained from a prototype converter are used to verify the analytical results     

双向对称型LLC谐振变换器参数优化分析

针对一种对称型双向LLC谐振变换器进行原理分析以及参数优化设计,可降低功率开关器件通断时产生的损耗.首先采用基波近似(FHA)的方法分析了变换器的工作原理,得出变换器的直流增益特性曲线.通过分析负载情况以及寄生参数对开关管ZVS和ZCS特性的影响,设计合理的品质因数和谐振参数,以确保负载变化范围内变换器不会进入容性工作区域.最后在saber仿真软件下搭建双向LLC谐振变换器仿真模型,通过仿真结果与理论分析的分析对比,验证了参数优化设计的可行性和准确性.     

永州电网重合闸现状分析

随着电网的不断发展,输电线路(特别是架空线路)发生故障的几率不断加大,而电网对可靠性的要求越来越高.通过对永州电网重合闸现状的分析,找出重合闸正确动作率过低的原因,提出了若干解决问题的措施和对策.