±660kV直流输电工程换流阀结构设计

全面介绍了宁东-山东±660 kV直流输电工程换流阀的结构特点和设计方法.从换流阀的基本构成出发,介绍了各个部分的组成、结构设计特点和功能作用.重点说明了换流阀阀塔和模块的结构设计,包括阀塔屏蔽结构、悬吊及支撑结构、框架设计、支撑及连接结构设计等.最后,介绍了换流阀的防火设计和抗震设计.     

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...     

柔性直流换流站IBGT阀厅防火措施跳闸逻辑设计技术

设计柔性直流换流站IBGT阀厅防火措施跳闸逻辑,以期在换流站阀厅出现火情时能及时停运柔性直流系统。     

±800 kV特高压直流锡盟站换流阀运行试验及特殊试验

±800 kV锡盟—泰州特高压直流输电工程是中国大气污染防治行动计划的12个重点项目之一,换流站直流额定电压±800 kV,额定电流6 250 A,输电能力达到1万MW,是世界上第1条千万千瓦级的特高压直流输电工程。为保障直流输电系统运行的安全性与可靠性,在换流阀安装投运前产品必须通过型式试验的验证。西安高压电器研究院利用换流阀运行试验合成回路,模拟特高压直流输电工程用换流阀在实际运行中的各种工况,完成了锡盟站晶闸管阀的运行型式试验和附加特殊试验,验证了锡盟工程换流阀的设计可靠性,相关试验数据为晶闸管和换流阀的生产商及相关技术人员提供了设计参考。     

基于高海拔的±500 kV光触发换流阀外绝缘设计研究

当高压设备位于海拔1 000 m以上的高海拔地区时,就会引起电气设备外绝缘强度的降低。为了解决高海拔地区换流阀的外绝缘设计问题,文中结合云南永仁站(站址海拔1 800 m)±500 k V光触发晶闸管换流阀的外绝缘设计,采用g参数法计算了换流阀组件和阀塔内关键位置的最小空气净距,同时用Ansys软件进行仿真分析,并进行了相关试验验证。研究结果对换流阀的结构设计具有指导意义,同时也表明,永仁站换流阀的外绝缘设计合理,能够满足高海拔运行的要求。     

特高压直流换流变压器阀侧套管高环温强电流下轴径向的温度分布规律

为准确评估高环温、强电流下胶浸纸换流变压器阀侧套管的热性能,通过夏季负荷高峰期?800k V特高压直金华站换流变压器的运行温度测量,及双12脉动阀组换流变压器侧电流频谱特征的仿真分析,设计了模拟90℃换流变压器油温和50℃阀厅空气温度的高环温强电流下的套管热点温度试验测量系统;利用轴径向测温法掌握了胶浸纸换流变压器阀侧套管芯体温度分布特征;建立用于热点温度暂态值计算的指数函数模型,提出了基于热时间常数的IEC套管稳态温度修正方法。该研究结果可为特高压胶浸纸换流变压器阀侧套管电热耦合优化设计及运行工况下热性能的考核和评估提供方法及理论指导。     

特高压直流输电VBE装置故障闭锁分析及时序优化

特高压直流工程通常通过RTDS实时仿真技术对控制保护系统、换流阀阀基电子设备VBE装置的功能进行设计和验证.在某特高压直流工程RTDS试验系统对VBE装置断电试验过程中,出现了阀过流保护动作.为此结合故障时的闭锁时序,推导出换流阀触发异常,交流电源经由换流阀、旁通开关形成了两相短接导致阀过流保护动作的结论.最后,结合此类故障的特点,对闭锁时序进行了优化,并通过试验验证了优化后闭锁时序的有效性.     

±800 kV特高压直流输电用6英寸大功率晶闸管换流阀

现如今,中国有多条±800 kV特高压直流输电项目正在建设或正在规划之中。较高的输电电压及其较高的稳态、瞬态过压而产生的晶闸管换流阀绝缘设计难点已在云南—广东±800 kV/5 000 MW直流输电工程中得到了研究和解决,但是在向家坝—上海特高压直流输电±800 kV/6 400 MW工程中,必须采用更大功率的晶闸管,才能满足额定电流4 000 A的要求。为了满足实际工程需要,基于硅片的新一代6英寸大功率晶闸管应运而生,同时,为了满足更高直流电流的要求,在晶闸管换流阀设计中,应用了相关新的设计技术。笔者介绍了向家坝—上海特高压直流输电工程中复龙站晶闸管换流阀设计,包括阀的结构、电气设计、机械设计、阀内部电器件选择等,另外,对6英寸晶闸管的特点作了介绍。复龙站换流阀型式试验已分别在德国西门子、中国西安高压电器研究院有限责任公司完成,试验结果表明,基于6英寸晶闸管的向家坝—上海±800 kV特高压直流输电工程复龙站换流阀设计可靠,可保证向家坝—上海输电工程复龙站换流阀的长期、可靠运行。     

直流输电系统逆阻型IGCT换流阀研究

换相失败是基于晶闸管换流阀的高压直流（HVDC）输电系统常见故障,严重威胁电网安全运行。为有效解决换相失败难题,此处从电力电子器件的基本特性出发,提出了基于逆阻型集成门极换流晶闸管（IGCT）换流阀的换相失败抑制方法和直流输电系统拓扑方案。搭建了系统仿真模型,对比研究了在直流系统逆变侧出现换相失败故障后,采用晶闸管换流阀和逆阻型IGCT换流阀对直流系统的影响情况。仿真结果表明,逆阻型IGCT换流阀对换相失败故障的抑制效果良好。根据目前IGCT器件的研制水平,设计了逆阻型IGCT换流阀,并提出了控制逻辑。基于研究成果,进行了逆阻型IGCT换流阀样机研制。为验证样机性能,搭建了合成试验回路系统,开展了逆阻型IGCT换流阀的通流试验和电流关断试验,试验结果证明IGCT换流阀的设计和研制满足要求。研究结果可为以后直流输电工程的系统研究和换流站关键设备设计提供参考。     

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。     

舟山直流输电工程一次主设备技术参数的选择

本文介绍了舟山直流输电工程换流站主设备技术参数的设计和试验要求。其中着重介绍了换流阀、换流变压器技术参数的选择和试验标准,并给出估算直流电抗器电感量的一套曲线和滤波装置技术参数的设计方法。     

动态电容器无功强补换流阀试验系统设计

依据动态电容器无功强补换流阀现场运行工况,采取等效试验方法,设计动态电容器无功强补换流阀试验系统。采取等效的方法复现换流阀现场功能运行试验、最大连续运行负载试验、短路电流试验。此处详细介绍了动态电容器无功强补换流阀试验系统主回路设计和控制系统设计,并且以样机组件为试验对象,验证了设计的动态电容器无功强补换流阀试验系统的等效性与正确性。     

基于试验数据的6250A换流阀逆向校核分析

±800k V/6250A特高压直流输电工程输电电流从5000A提升至6250A对换流阀关键零部件的热特性、电气特性等均提出了新的要求,给换流阀关键零部件的研制带来巨大的挑战。为保证6250A换流阀满足直流工程设计要求,提出了一种基于试验数据的6250A换流阀逆向校核方法。通过试验数据建立换流阀关键元器件电气仿真模型,保证模型的精确性;同时,开展组件研发试验,重点考核了在最严酷工况下换流阀所有性能是否具备充足的设计裕度;最后通过仿真和试验结果对比,逆向校核6250A换流阀可靠性,保证了直流工程顺利实施。     

换流站闭式冷却塔应急辅助风冷装置的设计及应用

针对目前部分运行时间较久的换流站直流换流阀冷却系统中阀外冷水系统中的核心设备——闭式冷却塔,由于换热元器件老化、机械损伤、盘管结垢等问题,存在不同程度的换热性能下降的情况,开展了换流站闭式冷却塔应急辅助风冷装置的研究,设计了一套闭式冷却塔应急辅助风冷装置,并将该装置用于某换流站进行了换热性能试验验证。实践证明,设计的闭式冷却塔应急辅助风冷装置具有现场安装便捷、替代故障风机后冷却塔换热效果恢复迅速等优点,值得推广。     

特高压直流换流阀的运行性能及其失效机制

直流换流阀是特高压直流输电工程的核心装置,为了保障换流阀的运行可靠性,满足其试验方法研究的需要,有必要研究换流阀的运行性能及其失效机制。首先分析了换流阀的各个运行工况,给出了不同运行工况的特点及Matlab/Simulink仿真波形。然后讨论了换流阀在不同工作周期(开通、通态、关断和断态)下的运行状态,建立了等效开通/关断模型,并结合器件的内部物理特性,分析阀失效情况的发展过程,最终揭示了其失效机制。     

阀冷系统自动加药装置设计

结合换流阀冷却系统的实际应用环境,介绍了换流阀冷却系统中加药装置的重要性.分析了换流阀冷却系统中加药装置的设计现状以及存在的缺陷和风险,并提出了一种更智能化的设计方案.     

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。     

高电压大容量IGBT换流阀设计与试验

IGBT换流阀是柔性直流工程的核心设备,在此梳理IGBT换流阀运行的典型问题,以渝鄂工程的±420 kV/1 250 MW IGBT换流阀为例,介绍了换流阀的电气设计、结构设计、冷却回路设计和防爆设计,对研制的±420 kV/1 250 MW IGBT换流阀开展了型式试验和爆炸试验。工程应用证明,所研制的IGBT换流阀设计合理,安全可靠,满足工程需求。     

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。     

MMC型电压源换流阀运行试验系统设计

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MMC型电压源换流阀运行试验系统,对换流阀的稳态工况和暂态工况进行模拟,进而实现对换流阀的导通、关断和有关电流特性的检验,并且提出了一种可行的闭环控制策略来协调3个电流环的控制,从而达到对基波电流、二倍频电流以及直流电流精确有效控制的目的。详细介绍了MMC型电压源换流阀运行试验系统的主回路设计,并以实际工程换流阀组件为试验对象,验证了所设计的MMC型电压源换流阀运行试验系统的正确性和实用性。