300MVar级大型调相机监造质量过程管控研究

针对国内有关调相机监造质量管控技术薄弱的问题,以直流特高压300 MVar大型调相机站主设备监造为例,从监造的总体目标、实施原则、组织构架以及监造的工作要求、工作模式、实施特点、实施方案等方面提出监造技术方案,用以监督设备制造单位,从而达到设备技术参数满足技术协议的要求,使设备质量责任得到完全履行。     

300MVar双水内冷大型调相机铜导线腐蚀机理及影响因素分析

针对300 MVar双水内冷调相机的结构和运行方式,分析了内冷水系统的腐蚀特点,结合铜-水体系的电位-p H图深入讨论了p H值和溶氧量对调相机铜导线腐蚀的影响,为调相机内冷水系统设计和运维提供借鉴与参考。     

50 MVar分布式调相机润滑油系统的设计研究

本文针对50 MVar分布式调相机的布置环境及安全运行要求,对调相机润滑油系统进行设计研究,计算了油箱容量、润滑油泵的流量及压力、油冷却器的换热面积,为系统设备选型提供理论依据.     

300MVar双水内冷调相机转子线圈强励温升理论及试验研究

分别采用经典公式、数值模拟、试验验证三种方法,对参考机型350MW双水内冷发电机转子的强励能力进行评估。通过对比发现数值模拟方法具有较高的计算精度,与试验结果较为吻合。然后采用数值模拟对300MVar双水内冷调相机转子的强励能力进行评估,发现其具备承受2.5倍额定励磁电流并维持15s的水平,从而可以保障该调相机在极限强励工况下的安全运行。     

300 Mvar大型同步调相机的启动及继电保护

随着直流输电、新能源、大电网、特高压等技术的发展,同步调相机重新得到关注,300 Mvar大型同步调相机即将使用。综述了我国调相机的以往应用状况及大型同步调相机的需求背景,介绍大型调相机的静止变频SFC启动方式。重点分析几种特殊的调相机保护功能及原理。首次提出了300 Mvar调相机的继电保护功能配置方案、原理及实现等。     

大型调相机惰转并网过程中的励磁控制策略

根据换流站加装调相机的特点,调相机励磁系统配置一套他励源的起动励磁及一套自并励的主励磁,起动励磁和主励磁需要在惰转期间快速完成直流侧切换,以实现调相机惰转并网。本文提出一种调相机惰转并网过程中的励磁控制方法,通过相应励磁调节器的协调控制,实现两段式升压,完成惰转过程中起动励磁和主励磁的快速切换。目前,本控制方法已成功应用于扎鲁特换流站调相机。实践证明,此方法能够在惰转期间快速无扰动的实现切换并完成升压,减小了大型调相机并网时因电压差导致的冲击,对大型调相机的安全、高效、可靠运行具有重要意义。     

300 Mvar级大型调相机组工程调试质量管控研究

为了保证特高压交直流混联电网安全稳定运行,采取配套安装300 Mvar大型调相机组这一重要手段。从调试工作总体目标、实施原则、组织架构及职责、调试工作要求等方面出发,探讨了特高压直流输电配套大型调相机组工程设备调试工作的实施路线,为调相机组调试工作的组织、协调、管理和落实提供了一个确切的方案。     

300Mvar调相机多并联支路绕组设计

因为300Mvar调相机单机容量大、功率密度高,应用常规措施已不能满足其温升要求,故本文对300Mvar调相机进行了多并联支路绕组设计。通过对不同绕组接线下的基波感应电动势不对称度和支路绕组系数的分析计算,在选择各支路基波感应电动势尽可能接近平衡的连接方法下,采用三支路绕组设计可以达到减小支路电流,降低调相机温升,从而大幅提高单机容量的目的。本文为调相机的设计提供了一定的理论基础。     

大型调相机的液力起动

调相机和同步电动机的起动,除了各种电气的方法外,还可以应用液力的方法。尤其是对于容量大、惯性力矩和转速较高的负载这个方法是比较经济可靠的。本文通过一台25万千乏调相机的起动问题,详细介绍了这一行之有效的起动方式。并对液力耦合器的发热计算和调节问题提出了一些看法。指出对于惯性力矩较大的负载,在计算藕合器发热时不仅要考虑调速中各个转速的稳定状态,而且应该考虑转速变化中的过渡过程。本文的内容经过实践成功地解决了一台大型调相机的起动问题。     

300Mvar调相机继电保护的分析与改进

介绍了已投运300 Mvar调相机的启动特点、运行特点以及继电保护配置方案。分析了调相机启机时的谐波特性对调相机保护的影响,在此基础上对调相机保护在启机及并网运行过程中的状态闭锁逻辑进行了讨论,给出了调相机保护的状态闭锁配置。鉴于频率跟踪在调相机保护中的重要性,根据启机过程中的谐波特性、变频特性,在过零点测频算法中增加了低通滤波、过零点抖动甄别,并进行了仿真和实验验证,结果表明防干扰处理后的过零点测频在保证精度与响应速度的同时,抗干扰性能良好。     

300Mvar全空冷新型调相机电磁性能设计

直流输电工程换流站动态无功的需求越来越大,瞬时大容量动态无功补偿对于支撑电网节点电压,确保电力系统的稳定性具有重要意义。设计了多组不同电磁参数组合的电磁方案,使用专业的机网暂态仿真软件Simsen进行仿真研究,对比分析无功功率的响应速度差异,完成了调相机无功功率响应关键电磁参数的甄别。对电磁参数进行理论分析,明确了调相机关键电磁参数的优化措施,给出了电磁方案设计方向。分析厂内型式试验及现场动态性能验证试验,验证了调相机电磁性能设计方法的准确性。     

300MVar级同步调相机对湖南电网稳定的影响研究

研究在湖南电网配置300MVar级的同步调相机后,对湖南受端电网稳定水平的影响。首先介绍大容量调相机的基本结构和技术特性。然后分析湖南电网存在的暂态电压稳定问题。从电网暂态电压稳定和最小开机方式的角度,综合评估同步调相机对电网稳定水平的影响。最后通过仿真进行对比分析,结果表明同步调相机具有较好的动态电压支撑能力和较强的短时过载能力,能有效改善湖南电网的稳定水平。     

300 Mvar调相机大轴保护方案的研究

针对目前调变组保护装置未配置调相机大轴保护的现状,分析了调相机轴电压产生原因及其带来的危害,阐述了调变组保护装置增配大轴保护的必要性,提出基于轴电压、轴电流复合判据的大轴保护方案,对方案的数据采集、处理、保护逻辑以及可实施性进行了阐述。该方案对轴电压持续异常或轴电流越限可即时发出告警或跳闸,同时可以为运行单位合理安排调相机检修计划或事故后综合分析提供参考数据。     

大型调相机的保护配置及其实现

介绍了RCS-985R/S微机发电机保护在北京安定变电站160 Mvar调相机上的成功应用,详细分析了北京安定变电站调相机的启动方式、保护配置和运行情况,重点介绍了调相机与常规发电机不同的几种保护功能.     

大型调相机励磁与无功电压协调控制策略探讨

特高压直流站装设的大型调相机本质上是一台挂网运行且不带机械负荷的同步电动机,其励磁控制与无功电压综合控制的目的是为换流站交流母线提供快速、大额的动态和暂态无功电压支撑。在此分析了大型调相机与常规发电机励磁主环和辅环控制方面的差异,提出了励磁系统调差和低励限制等的配置方法、参数整定原则。针对调相机定位于快速动态和暂态无功电压支撑而不承担换流站无功基荷的特点,提出了一种基于励磁AVR的调相机综合无功电压控制方法,既可以保证调相机在AVR模式下具有快速响应能力,又能保证其长期稳态运行在设定无功目标。此处提出的励磁控制策略和无功电压综合控制策略可供换流站大型调相机励磁系统设计参考。     

同期调相机起动与自动控制装置的设计

调相机的起动方式大容量调相机及同期电动机的起动方式,长期以来不断地在改变着并日趋完善。早期调相机的起动大多数是依靠非同期电动机将其拖动至同期转速或接近同期转述,然后与系统并列,这种起动方式是十分陈旧的。其起动系统十分复杂,而且需要的设备也较多。现代,同期调相机起动方式已经放弃了这种复杂的起动方法,而采用直接起动或经过电抗器与系统连接的非同期起动方式。这种起动方式十分可靠,并且可以大大简化起动过程和自动控制装置。     

分布式并联冗余控制策略的研究与应用

UPS的并联冗余运行不仅可提高电源系统的容量,还可提高系统的可靠性。提出了一种分布式控制并联方案来实现多台逆变电源并联控制系统,并分析了逆变电源并联运行控制过程中的电压和电流特性。试验运行结果表明各模块均流效果好,控制策略可行,可达到比较理想的并联运行控制效果。     

含同步调相机的HVDC输电系统电压稳定控制策略

传统高压直流(HVDC)输电系统的半控特性导致系统运行过程中需要大量无功补偿装置,系统运行过程中若出现电压波动,将引起电能质量下降和系统稳定性降低等问题,采用同步调相机提供系统运行中所需的无功得到广泛认可。本文针对含有同步调相机并网的HVDC输电系统电压稳定控制进行研究,对HVDC系统逆变侧接入同步调相机前后发生小扰动、中扰动和大扰动情况下逆变侧母线的电压波动情况进行对比,得到同步调相机接入对母线电压的补偿效果,并于PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了同步调相机并网高压直流输电模型,仿真结果验证了理论分析的有效性。     

站用电切换中调相机循泵电机的瞬态分析

特高压（UHV）变电站在站用电切换过程中,调相机循泵电机会出现冲击电流过大导致多级跳闸的情况。为研究切换策略,首先定量分析失电残压的频率和幅值随时间的变化,并进行相关仿真研究。其次对重合闸时的瞬态进行研究,通过仿真模型得到冲击电流随时间的变化规律,发现冲击电流的最大值略滞后于相位相反的点,最小值略滞后于相位相同的点,且该滞后的量取决于失电残压的衰减速率,提出一种基于失电残压和电源电压幅值差的切换方法。针对仿真结果进行分析,为维护人员提供一定的参考依据,尽可能降低投切过程中的冲击电流,避免切换失败。     

大型同步调相机的启机过程分析与启机保护实现

近年来,随着电网“强直弱交”的问题日渐突出,同步调相机重新受到关注。300 Mvar大型同步调相机已陆续在国内多个换流站投入应用。因调相机启机方式存在特殊性,汽轮或水轮发电机组、抽水蓄能机组启机保护不完全适用于调相机,有必要对调相机启机过程及其保护配置和算法进行研究。针对不同类型的机组采用对比方式,分析了调相机的启机过程及其启机各阶段的三相短路电流特征。提出了更可靠、更快速的包含主变启机速断保护和励磁变启机差动保护在内的启机过程全区域保护。同时也提出了适用于调相机启机过程宽频率、宽电压变化的相角和幅值的修正方法。仿真结果表明,幅值计算误差改善明显,满足保护精度要求。