高压直流换流站换流阀开关电磁瞬态特性实验研究

高压直流换流站中,换流阀开关电磁瞬态是稳态电磁骚扰分析和换流器均压设计的关键考虑因素.因此基于高压换流阀运行实验系统搭建了换流阀开关瞬态特性测量系统,获得了换流阀开通和关断过程中电压、电流瞬态波形,分析了电压、电流和磁场的频率特性,研究了换流阀工作电压、工作电流和结温对开通和关断过程的影响.结果表明,开通过程中电压呈指...     

换流站阀厅电磁骚扰强度的计算分析

从时域和频域两个方面总结了应用矩量法计算阀厅内金属导体结构产生的电磁骚扰水平的方法。直接时域方法以电流为激励源进行计算,考虑因素少,计算简单;而直接频域方法由于可以同时考虑线路、金属架构等多种复杂结构的影响,模型更为准确,但是计算速度慢,建模复杂。考虑到常用的矩量法计算软件如NEC、FEKO等,不适合建立大量电流源模型,因此以电压源、导线、金属板和负载为基本元件的直接频域法就非常适合借助于成熟的软件进行工程计算。首先将±500 kV阀塔的元器件、金属导线和金属框架分别用阻抗、线天线和面天线模型进行等效。对一±500 kV换流站阀厅建立了电磁计算模型,研究了换流站在正常工作情况下由阀厅内金属导体结构产生的电磁骚扰特性,主要讨论阀厅墙体附近的辐射电磁场,阀厅外的无线电干扰水平。通过与测试结果和其它相关报告的结果对比验证了该计算方法和模型的有效性和正确性。应用该方法分析了±800 kV换流站阀厅内金属导体结构产生的电磁骚扰水平,并结合相关标准提出了阀厅墙体应具备的屏蔽效能。该研究既可以用来预测换流站内的电磁场分布,也可为阀厅的屏蔽设计提供依据。     

HVDC换流站二次系统暂态电磁骚扰的测量与计算

实验测量了开关操作时在二次系统终端产生的电磁骚扰电压,并在此基础上提出了二次电缆骚扰电压的计算模型。计算结果与测量结果比较,验证了计算模型的有效性。对于二次系统末端的电磁骚扰抗扰度设计具有一定参考价值。     

高压直流换流站中换流阀传导骚扰时域仿真分析

换流站中换流阀的周期性导通和关断过程会产生宽频量等二次系统产生传导电磁骚扰。采用基于时域宽频等值电路的仿真计算方法,对换流站稳态运行过程、传导骚扰产生和传播过程统一进行仿真分析,充分考虑工作状态、器件特性对传导骚扰特性的影响。提出了关键设备的宽频等值电路模型,用宏模型模拟骚扰源特性,所有模型均同时考虑了设备的工频和高频特性,采用与设备规范和标准试验相配合的参数提取方法,适用于系统级全波电磁分析。通过现场试验验证了该方法的正确性,并定量评估了贵广II回±500kV换流站换流回路的电磁骚扰水平。     

高压直流换流站换流阀电磁干扰的测量

针对目前缺乏国内换流站阀厅电磁骚扰特性的研究,高压换流站阀厅电磁屏蔽效能的设计缺乏依据的问题,采用环状天线、双锥天线、对数周期天线和ESCI无线电干扰接收机,在国内4个典型换流站实测了换流阀的电磁干扰。测量结果表明:在阀厅内距墙壁1m处150kHz～1GHz频段的电磁干扰水平最大值范围为102～105dB(基准1μV/m,下同);在9～150kHz的低频段换流阀厅内距墙壁1m处的电磁干扰最大值为140dB。测量分析指出,换流阀所发出的电磁干扰水平随频率的增高衰减很快,最主要的高幅值场强出现在低频段特别是<1MHz,频率>10MHz的电磁干扰水平基本<60dB,而且在频率>10MHz以后的干扰水平与换流阀停运后的背景噪声水平基本一致。换流阀所发出的电磁干扰水平与换流阀输送功率没有明显的相关性。     

不间断电源的传导电磁骚扰特性实验研究

针对不间断电源(UPS)工作时产生电磁干扰信号影响设备正常工作的问题,利用示波器、频谱仪等仪器测量UPS的传导电磁骚扰信号,分析不同工作状态下其电磁骚扰信号的频域和时域特性。研究结果表明,UPS电源在12、24、36、48 kHz等开关频率整数倍的频率处出现峰值;负载的变化对较低频率处的谐波分量的影响不大,但是会在更高的频段处(50kHz以上)产生较强的谱峰,此时信号波形畸变严重;UPS电源对电网的传导骚扰波的幅值在3～6 V之间;UPS对负载的差模电流影响比较大,离线状态对负载的影响更大。     

高压直流换流站瞬态电磁骚扰特征的小样本统计方法

由于在高压直流换流站中开关操作的次数是有限的,因此在换流站现场测量到的瞬态电磁骚扰数据也十分有限,这时针对大样本的传统统计方法已经不再适合,需要采用小样本统计方法进行分析。首先介绍了2种近来广泛应用的小样本统计方法,然后通过实例分析总结了它们对处理小样本问题的优越性。最后针对某换流站继保小室的瞬态电磁骚扰测量数据,应用随机加权法得到了瞬态骚扰特征值的统计结果。分析瞬态电磁骚扰的特征有利于评价换流站内电磁骚扰的总体水平,提出或完善二次设备的瞬态抗扰度标准。     

供电网中谐波传导的电磁骚扰问题

阐述了电力系统中由于电力电子设备以及其新技术的大量采用,电网受到谐波电磁骚扰的现象;分析了谐波产生的原因及数学表达式;电力系统供电网络中的谐波源及影响等。     

兴仁换流站换流阀噪声对电力线载波系统的干扰

简要介绍了换流站换流阀的传导噪声的产生、传播方式以及对邻近的电力线载波通道的影响。结合贵广(Ⅰ)回直流系统及安顺换流站的载频噪声干扰的相关理论资料,对贵广(Ⅱ)回直流系统及兴仁换流站的载频噪声干扰进行了相应的研究和分析。为有效地降低或避免直流系统对载波通信电路的干扰,提出在兴仁换流站安装交流PLC滤波器,以及对相关载波通道频率进行调整的解决方案。     

高压直流换流站换流系统宽频建模研究

高压直流(high voltage DC,HVDC)换流站电磁骚扰主要由阀体内的晶闸管在周期性的导通和关断过程中产生。该骚扰中的高频分量通过辐射和传导2种形式可能会对换流站内的通讯设备、保护与控制系统和载波系统以及换流站附近的无线电台站等产生影响,所以,建立换流系统的宽频等效电路模型对该骚扰进行计算和预测,研究其时频特性是进行干扰机理分析的前提条件。该文给出了HVDC换流站各主要设备的建模方法及其等效电路,包括阀组件、换流变压器、平波电抗器、滤波器等。其中,阀组件内各元件的阻抗通过网络分析仪测量,然后通过矢量匹配进行零极点提取,最后通过布隆法进行网络综合得到阀组件各器件的宽频等效电路。应用有限元方法计算了阀塔以及散热片的寄生电容参数。以阀塔作为整体,基于PSCAD/EMTDC建立了HVDC换流站换流系统宽频仿真模型。在此基础上,研究了传导电磁骚扰特性。计算结果和测量结果的比较,验证了该文建模方法的正确性。     

基于谐波电流时域分段算法的换流站损耗评估

介绍了换流阀损耗和换流变压器损耗的计算方法。根据IEC 61803中的损耗计算模型,采用时域分段法计算谐波,开发出换流站损耗分析软件。换流站损耗算例分析显示,用时域分段法精确算得的谐波电流对直流侧换流阀及平波电抗器的损耗计算值影响不大,但对交流侧的换流变压器损耗计算值影响则较明显。     

同塔双回直流换流站雷电侵入波特性

以单回直流系统的换流站为基础,搭建一个同塔双回直流换流站系统,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,仿真计算同塔双回直流系统换流站直流侧的雷电侵入波过电压,以研究换流站的雷电侵入波特性和分析同塔双回和单回直流系统雷电侵入波特性的差别。结果表明,同塔双回直流系统换流站雷电侵入波过电压幅值与雷击形式、雷击点、系统运行方式以及工作电压极性均有关系,而且在直流侧的这个过电压幅值比起单回直流系统的要小。     

灵宝换流站交流暂态过电压研究

计算分析了灵宝背靠背换流站交流侧产生的暂态过电压以及交流母线避雷器和阀避雷器的负载。交流避雷器在故障和操作冲击下所承受的最大电流分别为959 A(330 kV侧)、71 A(220 kV侧),最大能量分别为3.833 MJ(330 kV侧)、176 kJ(220 kV侧);阀避雷器在故障和操作冲击下所承受的最大电流分别为3.039 kA(330 kV侧)、1.49 A(220 kV侧),最大能量分别为1.081 MJ(330 kV侧)、993 kJ(220 kV侧)。     

直流背靠背换流站设计探讨

结合西北与华中联网灵宝直流背靠背换流站工程的设计总结,分析了直流背靠背换流站工程设计中的特点,提出了直流背靠背换流站工程中需要探讨的问题和建议。     

换流站换流阀外冷设备安装方法

阀冷却系统是特高压换流站最重要的辅助系统,阀外冷系统起着降低内冷水温度以满足下一次冷却循环要求的作用,是实现换流阀设备安全稳定运行的重要一环。哈密南换流站自然环境恶劣,为满足该站换流阀换热容量的要求,阀外冷系统首次采用以空冷为主,闭式蒸发冷却塔辅助水冷的布置方案,对该种冷却方案及设备配置进行详细介绍,并对阀外冷设备安装流程、工艺及调试方法进行研究,形成一套实用价值较高的安装方法,为以后北方寒冷地区特高压换流站的阀外冷系统的安装调试提供借鉴。     

灵宝换流站直流暂态过电压研究

详细计算和分析了灵宝背靠背换流站直流侧产生的暂态过电压以及阀避雷器的负载 ;在直流暂态过电压下 ,阀避雷器所承受的最大电流 330kV侧为 4 16kA、2 2 0kV侧为 4 19kA ,最大能量 330kV侧为 32 0 1kJ、2 2 0kV侧为 2 94 1kJ,并给出了阀避雷器的最大电流和能量以及配合电流。     

高压直流换流站可听噪声的先期治理

针对目前对于换流站可听噪声的治理工作都是在换流站工程建设完成后进行,治理难度较大、费用较高、降噪效果不明显的情况,对换流站可听噪声的先期治理进行了探讨。指出站址的选择应尽量远离居民区和其他噪声敏感区;要合理布置换流站的主要噪声源,如将换流变压器采用＂面对面＂布置、交流滤波场远离噪声敏感点、适当降低滤波电容器塔架高度;预先控制设备噪声,如电抗器预加有效的隔声罩、换流变压器采用BOX-IN结构;尽量利用换流站设备和其他建筑物的屏蔽效应来阻止声波向声音敏感区传播。     

葛洲坝和南桥换流站一次非绕组类设备评估

对葛洲坝和南桥换流站12年来一次非绕组类设备的运行情况进行了全面综述，并着重对非绕组类设备故障导致直流系统被迫停运的原因进行了分析。