江西电网移动式直流融冰装置设计及其系统试验

根据江西电网的实际情况,提出2种分别适用于500 kV线路和220 kV及以下电压等级线路的移动式直流融冰装置设计方案。前者考虑融冰、直流输电等多种用途,以可关断元件绝缘栅双极晶体管（IGBT）构成的电压源型换流器（VSC）为基础,通过模块化设计,实现装置与半挂式平板拖车整体移动。后者以简单实用为前提,采用基于晶闸管的三相全控整流桥的主电路结构,整体装置通过集装箱吊装实现移动化。结合现场调试经验,提出了较为完整的直流融冰装置调试试验方法及其注意事项,为类似装置的工程应用提供了有益的参考。     

南方电网500 kW移动式直流融冰装置现场测试

2008年8月14日在贵州铜仁110kV川太锦线路,以南方电网发电车式500kW直流融冰装置为电源,完成了该装置现场整流器的测试。结果为融冰装置现场试验最大输出电压为530V,电流为490A,测温点最高温升为15.2℃,说明该融冰装置技术方案是可行和有效的。     

直流融冰装置试验现状及改进对策

研究采用新研制的移动式试验装置对直流融冰装置进行大电流升流试验的可行性。分析采用纯电感负载对直流融冰装置进行大电流试验时存在的问题,研究一种直流融冰装置的移动式试验装置。通过仿真对该试验装置的参数进行了优化设计,并对直流融冰装置分别接纯电感负载和改进负载进行大电流升流试验情况分析、对比,验证了新试验装置的可行性。新试验装置能够对移动式及固定式直流融冰装置进行现场升流试验,并具有灵活性、普适性的特点,可节约变电站空间,避免重复投资。     

直流融冰装置测试用电抗器样机研制

为了解决直流融冰装置的维护问题,以500 kV铜仁变电站固定式直流融冰装置为对象进行了直流融冰装置测试用电抗器样机研制。仿真计算结果显示,电抗器的参数可选择为干式空心电抗器,电感值5 mH,绝缘电压等级10 kV,具有1.1倍2 h过电流能力即可。这一结论已被现场试验所证实。     

移动式直流融冰装置电能质量影响测试分析

为了防止融冰装置投运时对其它用户和设备造成影响和危害,测试分析了移动式直流融冰装置对110 kV罗城变电站电能质量的影响.测量结果显示该装置消耗无功功率多、产生特征谐波含量大,造成罗城站110 kV、35 kV、10 kV母线电压总谐波畸变率超标.得出融冰时应切除融冰装置供电母线上所有负荷、电容器组及母线电压互感器的结论.提出了直流融冰装置应该加装5、7次单调谐滤波器的建议.     

南方电网500kW直流融冰装置样机的现场试验

简单地介绍了南方电网500kW直流融冰装置。8月14日在铜仁110kV川太锦线路,以发电车为电源,完成了该装置现场整流器的单独试验,表明500kW直流融冰装置技术方案在现场是可行和有效的。由于谐波无功补偿器的容量太大,考虑到发电车的安全问题没有投该装置。     

移动式直流融冰装置的运行维护

针对变电站直流融冰装置在运行中的问题,对直流融冰装置的运行维护工作进行了探讨和分析。     

220kV站街变直流融冰装置试验及其应用

直流融冰是解决架空导线覆冰是最直接、最有效、最可靠的融冰方式之一,但由于直流融冰装置只在线路覆冰期间投入运行,大部分时间都处于冷备用状态。为保证直流融冰装置在线路覆冰期间能正常运行,须定期对直流融冰装置进行检查及低压整流试验,通过试验检查晶闸管、二次系统设备的工作状况,使直流融冰装置在覆冰季前进入热备用状态,保证输电线路在冰灾期间的安全稳定运行。     

直流融冰装置的研制与应用

输电线路的持续覆冰会导致输电线路严重受损,造成电网部分或全网停运。为了防止这种情况的再次出现,进行输电线路的融冰是一种很好的方法,直流融冰技术的研究与应用对于电网抗击冰灾具有重大意义。通过对南方电网各电压等级架空线路直流融冰参数进行仔细分析和计算,提出了适用于南方电网的交流输电线路的直流融冰技术方案,介绍了南方电网直流融冰装置样机的研制及其应用,特别介绍了60 MW, 25 MW和500 kW直流融冰装置的样机设计、工厂测试、现场试验和现场实际融冰效果。     

直流融冰装置零功率试验原理及实际工程试验研究

目前有关直流融冰装置零功率试验(ZPT)电气特性的相关研究成果较少。为此,采用EMTDC软件对直流融冰装置零功率试验进行深入研究,包括:零功率试验原理、直流电流电压及其谐波特性、交流谐波特性、有功与无功分析、阀电流与阀电压分析、通态电流上升率和断态电压上升率分析等。结果表明:直流融冰装置触发角越小,短路直流电流越大,换流器内部的电压降越大,直流端口电压越低;直流电流特征谐波为12k1(k1=1,2,3,…)次谐波,直流电压谐波为6k2(k2=1,3,5,…)次谐波,且其直流分量很小,且随着触发角的增大,直流分量减小,交流分量增大;融冰装置的有功损耗很小、无功损耗很大,且随着电流的增大,无功损耗成比例增大。     

南方电网500kW直流融冰装置样机的研制和试验

介绍了南方电网500 kW直流融冰装置的研制情况。装置以南方电网直流融冰技术方案为依据,设计、生产了包括整流器和无功补偿器的直流融冰装置。装置的整流器柜和谐波无功补偿柜安装于固定在车辆上的集装箱内。该装置通过了在工厂内整流器的单独试验、整流器和谐波无功补偿器联调试验和低压大电流试验,表明500 kW直流融冰装置技术方案是可行和有效的。     

世界首套60MW直流融冰装置在南方电网研制试验成功

10月12日,世界首套60MW固定式直流融冰装置在贵州都匀500kV福泉变电站现场试验取得成功。这标志着南方电网直流融冰装置的研制、安装、调试工作已经取得阶段性成果。     

直流融冰装置零功率试验的仿真分析

采用EMTDC软件对直流融冰装置零功率试验原理及其直流电流、谐波特性进行研究。仿真结果表明,直流融冰装置零功率试验中触发角越小,短路直流电流越大,换流器内部的电压降越大,直流端口电压越低;直流电流特征谐波为12k1(k1=1,2,3…)次谐波。     

直流融冰装置常见问题及对策研究

2008年冰灾后2011年贵州再次遭遇一次大规模低温雨雪天气,期间直流融冰发挥了巨大作用,共完成121条线路融冰,这样大规模的开展直流融冰在全国,乃至全世界均属首次,但在开展大规模融冰过程中也暴露了大量的问题和尚存的不足,主要表现在运行、维护、管理、水冷系统、保护定值等方面。     

直流融冰装置开路试验原理与实践

为更好地指导开展南方电网直流融冰装置开路试验,研究了开路试验直流电压形成机理、交直流侧电压谐波特性、阀导通瞬间冲击电流、阀电压特性及阀关断状态电压上升率、开路电压控制功能和开路试验保护功能等,并推导出开路试验阀关断状态电压上升率计算公式。此外,介绍了桂林直流融冰装置、独山直流融冰装置和黎平直流融冰装置的开路试验功能和现场开路试验情况。     

基于不可控整流移动式直流融冰装置的研究

针对湖南电网输电线路的冰冻灾害,提出了基于不可控整流的直流融冰技术,并研制了移动式直流融冰装置,可实现0～150km各种线型的输电线路融冰,解决了输电线路线型复杂、长度不等的融冰问题.移动式直流融冰装置对长沙向阳变电站110kV向黄I线进行了现场试验,该导线型号为LGJ-185,长度为12.626km,施加603A电流...     

直流融冰兼SVC装置开路试验解锁失败分析及处理

为找出500 kV桂林变电站直流融冰兼SVC装置在一次开路试验中解锁失败的原因.结合直流融冰模式下装置主接线方式和换流阀等效电路,通过分析直流出线侧及换流变低压侧电压波形,发现直流正极出线侧存在与换流变低压侧线电压UYCA相差30°的工频交流电压,导致换流阀不具备解锁条件;而工频向量分析结果显示阀侧A相存在单相接地故障,这是导致解锁失败的直接原因.现场检查发现Y桥换流变低压侧A相避雷器存在对地击穿故障,更换该避雷器后直流融冰兼SVC装置在直流融冰模式下开路试验解锁成功.     

基于IGBT的移动式多用途直流电源及其融冰调试

以500 kV输电线路直流融冰为目的,提出一种基于IGBT的移动式多用途直流电源.整套装置由4台电源车构成,容量20 MW.单台电源变流部分由6个结合斩波回路的电压源型换流器VSC模块构成,通过副边为6绕组的变压器接入35 kV系统.应用功率单元模块,通过紧凑化设计将单台电源集成于半挂式平板拖车上,实现了装置的整体移动.采用双层结构的PWM整流稳压结合恒流斩波的控制方式和基于系统级、装置级和单元变流器级的分层式保护设置方案实现现场应用.结合现场实施经验,提出了完整的融冰试验方案.     

一起直流融冰装置过电压故障分析

对一起典型直流融冰装置误操作导致的过电压故障进行分析,指出交流电压从直流融冰装置输出反作用至装置本体是导致本次故障的直接原因,因避雷器保护作用,融冰装置本体仍可正常使用.针对故障原因,对现有的直流融冰装置设计提出了改进建议.     

融冰电流计算及融冰装置原理探究

相比交流融冰,直流融冰因其所需系统容量小、倒闸操作简便而被广泛应用。基于直流融冰电源、融冰装置的工作原理,分析了直流融冰电流的计算方法,并通过案例进行了验算。