±800 kV滇西北特高压直流工程穿墙套管抗震性能研究

在高海拔、高地震烈度地区,良好的抗震性能是特高压直流穿墙管研制和运行的关键。针对滇西北特高压直流工程送端新松换流站9度地震烈度设防要求,为解决穿墙套管的抗震性能难题,评估穿墙套管的抗震性能,建立了新松站±800 kV穿墙套管及阀厅的有限元模型并进行地震响应分析。仿真结果发现设备应力响应较大,为增加应力安全裕度,提高设备抗震可靠性,提出了在穿墙套管根部布置金属摩擦阻尼器的减震方案,以提高套管整体抗震性能。同时根据仿真计算结果设计和研制了开展振动台试验所用的套管支架,对工程供货直流穿墙套管真型设备开展振动台试验研究,对比安装阻尼装置前后的直流穿墙套管地震响应发现:该方案可有效降低穿墙套管的地震响应,其最大应力和最大相对位移分别下降39.2%和71.3%,应力安全系数由1.53提高至2.52,显著提升了直流穿墙套管的抗震性能,满足滇西北工程抗震技术要求。     

特高压直流换流站直流场型式比较及选择

特高压直流换流站采用户内直流场还是户外直流场? 结合以往直流工程经验, 通过技术经济比较可知, 户内直流场虽然可能增加一次性投资及运行维护费用, 但同时减少了电气设备的投资, 而且有利于降低设备制造难度及设备制造成本, 有利于工程进展及提高换流站运行可靠性和可用率, 有利于运行维护, 有利于设备抗震。因此推荐采用户内直流场, 即将高压设备置于户内, 低压设备仍然布置在户外。     

高地震烈度地区特高压换流站阀厅电气布置及联接设计

阀厅的电气设计是整个换流站设计的重点和难点,特别是对于高地震烈度地区特高压换流站,需要在常规电气布置和连接方案的基础上进行相应的改进和优化,以适应高地震烈度地区阀厅电气设备抗震的需要。±800 kV新松换流站站址位于8度地震区,电气设备和布置连接按照9度(0. 4 g)设防设计。在分析新松换流阀厅内电气设备抗震计算结果的基础上,对阀厅的电气布置和连接方案进行了优化。在兼顾电气特性和机械特性的基础上,采用水平Z型和垂直Z型管母金具等特殊金具连接方案,对阀厅内部关键电气回路进行了抗震解耦,保证了阀厅内电气设备在地震工况下仍可安全运行。     

800 kV直流场极母线回路的地震易损性分析北大核心CSCD

作为换流站中的重要组成部分,直流场极母线回路的抗震性能直接影响到特高压输电线路的安全运行。为评估某±800 kV换流站中直流场极母线回路的抗震性能,文中建立了包含众多不同种类电气设备的极母线回路有限元模型,对其进行了动力特性分析和三向地震时程分析,通过与单体设备的地震响应对比得出了回路中的抗震薄弱位置和关键设备。并采用多样条的易损性分析方法结合多元非线性回归函数最小二乘拟合得到了回路和关键设备的地震易损性曲线,分析结果显示该回路在设防烈度(地面运动加速度峰值为0.4g)地震作用下失效概率已超过90%,因此关键设备的抗震性能亟待提升。     

特高压换流站高压换流变及防火墙上设备减隔震分析研究北大核心CSCD

高端换流变及防火墙区域作为特高压换流站重要的电气功能区域,具有设备跨度大,结构高耸,抗震性能要求高等特点。以西南地区某±800 kV换流站为研究对象,首先结合模态分析研究了高端换流变及防火墙上电气设备抗震薄弱环节,然后对±800 kV换流变及防火墙上的±500 kV避雷器、互感器、绝缘子等设备进行抗震分析,得到设备应力、位移等响应。分别对高压换流变及防火墙上电气设备进行了隔震设计及减震设计,最后开展了9度设防地震作用下各设备结构整体的地震响应计算,对比分析了隔震、减震前后各电气设备套管关键部位的应力、位移响应。结果显示:原电气结构,采用隔震、减震设计的换流变套管及防火墙上电气设备的应力大幅度减小,隔震及减震设计显著提高了整体结构的抗震性能。     

悬吊式特高压直流滤波电容器组塔架抗震性能分析

依据电力设施抗震设计规范,采用有限元分析软件,对特高压直流输电工程换流站直流场悬吊式特高压直流滤波电容器组塔架建立仿真模型,对模型进行动力计算分析,以计算结果为基础对电容器组塔架进行抗风动态载荷机械强度和地震强度的校核,确保设计的电容器组塔架满足抗震性能相关要求。     

特高压直流设备长期带电考核场的设计和功能

特高压直流设备长期带电考核场是特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的重要组成部分,可用于验证高海拔地区特高压直流设备的设计可靠性和实际性能,为设备选型和自主开发提供技术支撑。综合考虑经济性、实用性和研究性,考核场主要针对各种线路绝缘子、支柱绝缘子、避雷器等设备进行全电压考核,设备的绝缘考核和监测数据的积累是关注的重点。文章详细介绍了特高压直流设备长期带电考核场的建设方案、设计思想和技术特点,并探讨了考核场将开展的一系列试验研究工作。     

保变电气世界海拔最高特高压直流输电工程换流变投运

正5月18日,由天威保变(秦皇岛)变压器有限公司(简称"秦变公司")为世界海拔最高、防抗震级别最高的特高压直流输电工程——滇西北至广东±800千伏特高压直流输电工程(简称"滇西北特高压直流工程")的起点——±800千伏新松换流站生产的8台换流变压器(其中,1台为备用相)全面投运。投运以来,这些变压器运行状态良好,各项指标优良。在8台产品的制造过程中,秦变公司面临着物料供货     

特高压电气设备抗震试验共振拍波适用性及合理地震动输入研究

为研究地震动输入共振拍波的频率与特高压电气设备频率不一致时对设备抗震性能评估结果产生的影响,通过理论分析与数值仿真,分析了共振拍波在特高压电气设备抗震试验中的局限性和不足之处。研究结果表明,特高压电气设备在地震作用下具有较强的非线性特征,试验过程中设备基频变化比较明显,选用共振拍波已不能达到与设备共振的目的。结合特高压电气设备的特点,提出了适用于特高压电气设备抗震试验的地震加速度反应谱,该反应谱的地震动力放大系数为2.5、特征周期为0.9 s,具有广泛的场地包络性,研究成果为特高压电气设备的抗震试验提供了依据。     

特高压变电站设备抗震设防的设计

特高压输变电工程输送功率和投资高,电气设备尺寸和重量大,在基本烈度8度以上地区的抗震设防是一个重点和难点。我国特高压变电站、换流站工程中主要依据《电力设施抗震设计规范》GB50260-2013开展抗震设计,但在具体设计中对设备抗震设防的标准确定、参数选取、强度校核方面还存在不明确之处。本文通过对规范条文的解读、讨论及与国外标准的对比,针对特高压抗震设计中变压器、换流变套管以及本体与基础的连接两方面问题展开分析,提出了几点建议。     

UHVDC用悬吊式直流滤波电容器组的研制

文章对特高压直流输电工程换流站直流场悬吊式特高压直流滤波电容器组的设计研发进行了较全面总结,探讨实际工程中悬吊式特高压直流滤波电容器组的抗震性能、绝缘配合、悬式复合绝缘子技术性能、电容器组的保护可靠性、电容器塔架的结构性能及安装等方面问题的解决方案。希望对今后悬吊式特高压直流输电工程用直流滤波电容器组的完全国产化设计有所帮助。     

UHVDC用支撑式特高压直流滤波电容器组塔架抗震性能分析

本文采用有限元分析法,综合考虑覆冰、风动态载荷和地震载荷,借助ANSYS软件对特高压直流输电工程换流站直流场支撑式高压直流滤波电容器组塔架进行动力计算分析,确保电容器组塔架满足工程技术规范要求的抗震性能。     

±800kV特高压直流隔离开关抗震性能分析

特高压三柱型直流隔离开关是换流站中的重要设备,目前对其抗震性能的研究较少。为评估特高压隔离开关的抗震性能,依据某±800 k V特高压工程中的直流隔离开关,通过精细化有限元分析,计算该设备关键部位的位移、应力及加速度,并分析支架型式及其连梁和隔离开关刀闸机构对隔离开关地震响应的影响。计算结果表明,采用复合材料的设备在地震动作用下,其顶部位移较大,使用管母线以及冗余度较小的软母线连接时,母线对设备可能存在牵拉作用。支架连梁及刀闸机构对设备的刚度影响显著。     

特高压直流试验基地的功能与设计思想

国家电网公司特高压直流试验基地的功能定位是服务于特高压直流输变电工程,促进特高压直流输变电设备国产化的发展。该试验基地主要包括特高压直流试验线段、电晕笼、户外试验场、试验大厅、污秽及环境试验室、电磁环境模拟试验场、绝缘子试验室、避雷器试验室以及设备带电考核场。文章介绍了该试验基地的试验研究功能和设计思想,给出了上述试验设施的主要性能参数,总结了对特高压直流试验基地选址和规划设计时考虑的问题,以期为特高压直流输电工程提供全方位的技术支持。     

±800 kV特高压直流穿墙套管地震模拟振动台试验研究

特高压直流穿墙套管是换流站中的重要设备。为评估特高压穿墙套管的抗震性能及地震作用下的响应特征,对±800 k V足尺仿真穿墙套管模型进行了地震模拟振动台试验研究。通过白噪声扫频试验获得了套管的动力特性。通过不同地震动输入,研究了穿墙套管在不同地震动和加速度峰值输入下的响应,获得了穿墙套管关键位置的位移、应变及加速度响应。结果表明,在目标峰值地震动作用下,穿墙套管顶端位移及根部应力较大,外套筒与中间导电杆间的相对位移也较大。在对特高压换流站穿墙套管进行抗震设计时,应注意与之相连的母线冗余度以减小母线对套管的牵拉作用,采取措施提高穿墙套管的应力安全系数,优化套管内部结构以限制其导电杆与外套筒的相对位移。     

±800kV郑州换流站户内直流开关场设计

首先分析了±800 kV郑州换流站直流开关场接线与主要电气设备参数,并进行优化。然后计算站址污秽等级,确定直流设备爬电比距,为降低设备外绝缘,将极母线设备户内布置,通过计算直流开关场空气间隙,结合设备布置,给出了户内开关场推荐尺寸。最后配合阀厅布置特点,户内直流开关场与阀厅一列,呈极对称布置。该结果对郑州换流站的设计具有一定的指导意义。     

特高压换流站系统的地震易损性分析

特高压换流站是特高压直流输电系统中的重要节点.为分析特高压换流站系统整体的地震易损性,根据换流站中各设备布置位置和功能实现逻辑关系,对换流站进行了关键回路及设备的划分并建立了整个换流站的系统功能逻辑模型,以震后能够正常输出的电量作为系统的性能评价指标将其功能状态分为5类,基于划分子系统的地震失效概率模型,利用失效模式与...     

溪洛渡—浙西±800kV特高压直流输电工程浙西换流站绝缘配合

±800 kV特高压直流换流站的绝缘配合设计是特高压直流工程实施中的关键技术之一,对换流站设备设计、选型、制造和试验具有重要的指导作用。基于特高压换流站绝缘配合方法,对溪洛渡—浙西±800 kV特高压直流输电工程逆变侧浙西换流站的绝缘配合进行研究,提出了浙西换流站避雷器配置方案和相应避雷器参数及保护水平,并根据推荐的绝缘裕度最终确定了换流站设备的绝缘水平,这些结果将为该特高压工程的建设提供重要依据,也可以为其他特高压直流工程的设计提供参考。     

±500kV穆家换流站设计原则及自主化设计特点

±500 kV呼伦贝尔-辽宁直流输电工程是我国首个采用直流输电技术的煤电基地电力外送工程,同时也是我国首个完全自主研究、设计、制造、建设及调试的±500 kV直流工程.该工程由两端换流站、908 km线路及配套通信工程组成,工程设备国产化率达到100％.介绍了呼伦贝尔—辽宁直流输电工程受端±500 kV穆家换流站的主要设计原则,总结了±500 kV穆家换流站的主要设计特点,并对主要创新点进行了详细分析.通过对穆家换流站的总结,期望对高压直流换流站乃至特高压直流换流站的设计有一定的帮助和借鉴作用.     

±500kV换流站直流场金具表面电场数值计算

直流换流站高压设备金具表面电场的准确计算有助于电晕控制以及防电晕设计。针对换流站直流场设备复杂、计算区域大、对特殊金具局部表面电场计算精度要求高的特点,以某±500 kV换流站直流场为研究对象,基于电场数值计算方法,建立3D有限元仿真模型,对整个直流场设备进行电场计算,获得了各部位的电位和电场分布计算结果。通过对全模型计算结果进行分析,对其中需要重点关注的部位采用了子模型进行了更精确的求解,获得了更加准确的电场强度数值。最后基于Peek公式对直流场各金具进行了电晕控制安全裕度的评估,结果表明直流场各金具表面最大场强符合电场控制要求,研究结果可为超、特高压换流站直流场的设计、规划提供参考。