均压电极垢层电沉积模型分析与应用

换流阀是高压直流输电系统中的核心设备,阀冷系统用于阀体组件的散热,而阀冷系统散热器腐蚀和均压电极结垢将导致换流阀运行故障,因此研究阀冷系统的腐蚀和结垢特性,对保障换流站安全可靠运行尤其重要。基于散热器腐蚀和垢层的沉积机理,应用有限元方法,建立了考虑电极表面沉积反应、物质传递过程的均压电极垢层沉积模型,所建模型能够模拟垢层生长过程、分析电极表面附近电场以及腐蚀离子浓度分布。基于该模型分析了电极表面垢层的沉积行为特性、电极表面的垢层分布,讨论了不同电压等级对垢层厚度的影响,得到垢层主要分布在高电位电极、电极尖端垢层量远大于电极平行位置以及电压等级升高,垢层厚度明显增大的仿真结果。结合实际换流站阀冷系统的运行数据和电极结垢形貌,验证了垢层沉积模型的有效性。     

直流输电工程阀水冷系统缺陷分析

在直流输电工程中,辅助系统包括阀水冷系统、消防系统、空调系统和工业生活水系统。阀水冷系统是用于对直流输电核心元件可控硅阀进行冷却的系统,该系统的运行情况直接影响直流输电系统的运行,在所有辅助系统中只有阀水冷系统能够引起单双极阀闭锁,由此可见阀水冷系统的重要性。笔者介绍了阀水冷系统的基本原理,分析了系统运行中存在的问题,如:CCP不能体现系统冗余性、软化单元再生的优先级低于系统补水的优先级、没有监视软化单元再生效果的功能、冷却塔喷淋管设计不合理、外冷水控制系统无喷淋泵出水监视信号、平衡水池水质较差等。相应的解决办法为:完善CCP控制软件、调整软化单元再生的优先级高于系统补水的优先级、在再生回路中增加电导率表和流量表、将喷淋管的末端引至冷却塔外部,并加装冲洗阀门、加装喷淋泵出水流量监视装置、更改排泄阀的控制程序。这对于今后新建直流输电工程有借鉴意义,并能提高现有直流输电工程中阀水冷系统的稳定性和可靠性。     

高压直流换流阀内水冷系统致垢离子带电特性

换流阀内水冷系统中均压电极表面发生的结垢问题会引发冷却水路阻塞、漏水和散热失灵等故障,甚至导致直流闭锁事故,危及高压直流输电系统的安全可靠运行.本文通过模拟腐蚀和结垢试验确定了冷却水中致垢离子带电特性的决定性因素;依据热力学理论对不同条件下内冷水中致垢离子的存在形态进行了计算分析.结果表明:金属散热器腐蚀是冷却水中致垢...     

天生桥换流站阀冷系统不稳定因素分析与改进

对阀冷系统中可能导致直流输电系统闭锁的各种逻辑、存在的不稳定因素进行分析,针对阀冷控制系统测量传感元件配置无冗余、部分控制参数设置不合理等,提出了改进元件配置、在软件中增加突变量的防误判据、修改漏水检测功能参数等改进措施,对今后新搭建的换流站阀冷系统提出了优化闭锁判据、提高系统可靠性的建议。     

阀冷系统24V电源缺陷引起的直流闭锁及策略优化

以±800 kV特高压直流阀冷系统的一次扰动误出口导致直流闭锁为切入点,详细分析了引起直流闭锁的原因,提出了阀冷系统传感器供电网络布局、传感器信号及控制逻辑的优化方案。该方案已在云广直流输电工程中实际运用,运用结果证明该套优化方案能够减少直流输电工程中因阀冷系统传感器故障而引起的闭锁事件。     

直流输电工程中阀水冷监控系统的改进建议

基于南方电网直流输电工程中换流阀水冷及其监控系统结构和功能,介绍了南方电网各直流输电系统中由于换流阀水冷监控系统无冗余配置的部分关键传感器故障、部分参数或定值设置不合理、主处理器抗干扰能力差等问题引起误动,造成系统强迫停运的典型案例,运行经验表明,阀水冷监控系统动作的正确率比较低。针对阀水冷监控系统中控制与保护功能在同一套系统内实现、保护功能“一取一”出口逻辑可靠性低、未设置测量值异常的监测功能等设计上存在的缺陷,提出了独立换流阀水冷系统的控制和保护功能、将保护功能出口逻辑改进为“三取二”以及在控制系统中设置测量值异常监视功能等改进措施,有助于确保换流阀水冷系统的稳定运行、提高直流输电系统的可靠性。     

直流输电工程中阀水冷监控系统的改进建议

基于南方电网直流输电工程中换流阀水冷及其监控系统结构和功能,介绍了南方电网各直流输电系统中由于换流阀水冷监控系统无冗余配置的部分关键传感器故障、部分参数或定值设置不合理、主处理器抗干扰能力差等问题引起误动,造成系统强迫停运的典型案例,运行经验表明,阀水冷监控系统动作的正确率比较低.针对阀水冷监控系统中控制与保护功能在同一套系统内实现、保护功能"一取一"出口逻辑可靠性低、未设置测量值异常的监测功能等设计上存在的缺陷,提出了独立换流阀水冷系统的控制和保护功能、将保护功能出口逻辑改进为"三取二"以及在控制系统中设置测量值异常监视功能等改进措施,有助于确保换流阀水冷系统的稳定运行、提高直流输电系统的可靠性.     

高压直流阀冷系统漏水检测功能的改进

分析了南方电网中3回高压直流输电系统中的阀冷系统漏水检测与保护功能,发现均存在一定设计漏洞,装置有可能因此出现误动和拒动,建议在天广直流系统以及高肇直流系统的阀冷控制系统中增加判据,使之功能更完善。     

高压直流换流阀水冷却系统常见缺陷分析及对策

阀冷系统作为高压直流输电换流站内最主要的辅助设备,对换流阀的正常运行至关重要。以广泛应用的换流阀水冷系统为例,结合部分因水系统异常引发的直流输电系统运行事故案例,总结了典型的几类阀冷系统缺陷类型,给出事故预防的对应策略,为提高阀冷系统的运行可靠性提供参考。     

柔性直流阀冷系统设计缺陷及改进措施研究

阀冷系统是柔性直流换流阀的一个重要组成部分,它将阀体上各元器件的功耗发热量排放到阀厅外,保证换流阀运行温度在正常范围内,阀冷系统的运行工况直接影响换流阀能否安全可靠运行,这就要求阀冷系统有较高的可靠性.当前国内柔性直流输电工程较少,且已设计的柔性直流阀冷系统在实际生产过程中存在诸多不足,鲁西换流站作为世界首个高压大容量柔直输电工程,其安全运行将为后续工程提供支撑性帮助.以鲁西换流站柔直阀冷系统为载体,研究柔直阀冷系统设计缺陷及改进措施.     

高压直流阀冷系统的除垢工艺

采用水冷却的高压直流阀冷系统,在正常运行过程中会产生水垢,从而影响阀元件的冷却效果,因此,有必要定期对阀冷系统进行水垢清除。文章根据天广直流工程的实际运行维护经验,研究阀冷系统除垢步骤和工艺要求,形成一套实用而合理的工艺流程,为高压直流阀冷系统运行和维护提供有益的借鉴。     

±500 kV换流站阀水冷系统隐患分析治理

以±500 kV德阳换流站为例,介绍了主泵轴封渗水及均压电极腐蚀结垢两项可能导致直流设备停运的典型阀水冷系统隐患。通过多次处理轴封缺陷,并在设备运行过程中连续跟踪分析,基本确定气蚀振动是引发轴封渗水的原因。因此提出从电机选型、电机控制及主泵进出水管路改造三方面防控此类隐患的意见,并确定最经济稳定的改造方案为主泵进出水管路增加旁路的方式。利用停极机会检查电极结垢、腐蚀情况,判断电极结垢可能对直流输电系统造成的影响。通过结垢成分分析确定引发电极结垢的设备原因,采用冷却水介质换型解决了因水质原因而造成散热器腐蚀隐患。根据内水冷密闭结构提出了增加气囊的改造方案,在含氧量方面进行电极结垢控制。两项隐患的分析治理过程对新投换流站相关设备的选型及设计都有一定的指导意义,为已投换流站类似隐患分析提供了参考依据。     

天广直流输电系统换相失败的分析及处理

换相失败是直流输电系统逆变侧最常见的故障,为给我国未来直流输电工程的实施提供参考经验、加速直流输电技术国产化的进程,介绍了天广直流输电系统中检测换相失败的方法并根据其采用的控制策略分析了故障的恢复过程,最后对运行中出现的单极换相失败现象的原因及不良影响进行了分析,并对检测换相失败的方法提出了改进建议。实例和实际运行情况表明,所采用的故障检测、调节及恢复手段是比较有效的。     

南方电网中直流紧急功率调制的作用

采用NETOMAC数字仿真的方法 ,分析了南方电网中 3条直流输电线路间的紧急功率支援 ,包括贵广直流双极闭锁等故障时天广和三广直流紧急功率提升的作用 ,以及三广直流双极闭锁等故障时天广和贵广直流紧急功率提升的作用。揭示了逆变站电压支撑不足是限制直流功率紧急提升充分发挥作用的主要因素。研究结果表明 ,天广直流紧急功率提升对贵广直流双极闭锁时保持系统稳定性的效果非常好 ,而三广直流紧急功率提升对贵广直流双极闭锁时系统稳定性的作用不明显 ;博罗—横沥 1回线三相短路 0 .1s跳双回时 ,若无直流紧急功率提升 ,则系统将失稳 ;若天广或贵广直流中任意 1回紧急功率提升投入 ,则系统都能稳定 ,其中以贵广直流紧急功率提升投入效果较好 ;而若 2回直流紧急功率提升同时投入 ,则其效果不如贵广直流紧急功率提升单独投入好。     

天广直流阀冷却内冷水系统运行情况及改进

介绍了天广直流阀冷却系统的基本组成。着莆阐述阀冷却内冷水系统历年运行情况及其运行中存在的问题和部分改进,对从事直流运行维护工作有一定帮助。     

2007年全国直流输电系统运行可靠性分析（下）

2.2龙政直流输电系统2.2.1可靠性指标完成情况龙政直流输电系统作为三峡电力外送的主通道,西起湖北宜昌龙泉换流站,东到江苏常州政平换流站,全长860 km,输送容量为3 000 MW。2003年双极正式投运后,为缓解华东地区用电紧张起到了一定的作用。该直流系统运行4年多,情况良好,能量可用率一直保持在较高水平。2007年系统共输送电量约154．38亿kW·h,能量可用率为97．06％,能量利用率为58．74％,系统单极强迫停运1次。同2006年相比,输送电量减少了12．81亿kW·h,     

高压直流输电工程电触发换流阀TE板烧毁机理研究

高压直流换流阀晶闸管电子板(ThyristorElectronicsBoard,TE板)是高压直流输电工程换流阀中重要的设备,如在运维过程中出现TE板烧毁,将导致换流阀极停运,严重影响直流工程的安全运行。针对天广直流TE板电阻器烧毁进行分析,首先对TE板进行外观检查和电性能检测,采用X射线、扫描声学显微镜等方法确认元器件内部电路受损范围,确认各受损元器件所属TE板功能模块,分析TE板故障元器件烧毁原因,探讨了TE板烧毁机理,并通过实验对TE板烧毁故障过程进行重现,验证分析结论,最终得出TE板烧毁原因,该分析方法对高压直流输电工程类似板卡故障原因分析具有重要参考意义。     

天广直流孤岛运行测试与分析

天广直流控制保护系统改造后,为验证天广直流能否平稳地由联网方式过渡至孤岛方式运行、孤岛运行时能否稳定地改变传输功率、能否承受较小的扰动以及能否平稳地由孤岛方式过渡至联网方式运行,需要进行孤岛试验.天广直流进入孤岛运行后,由整流站内工作人员调整天广直流输送功率,再改变孤岛内发电机组出力,最后由孤岛转入联网.从趋势曲线图中...     

广州换流站换流变压器运行异常情况及措施探讨

换流变压器是直流输电系统中最重要的设备之一,简介了天广直流输电系统广州换流站换流变压器运行中发生的异常、原因及处理,介绍了广州换流站针对这一异常所采取的措施,探讨了一些换流变异常情况下提高直流输电系统运行可靠性的建议。这些运行经验及改进措施的探讨,不仅有助于提高直流输电系统的运行维护能力,还为未来我国直流输电工程的设计、建设提供有益的参考。