天广直流换流阀异常导通EMTDC仿真分析

自2014年7月以来,天广直流发生了四次换流阀异常导通事件,造成主设备过电流或过电压,严重影响天广直流安全稳定运行。为查明换流阀异常导通原因,从极控系统、VBE系统、换流阀及其组件、TE板等方面开展理论分析、现场排查、仿真分析、物理试验,成功排除了极控系统、VBE系统、换流阀及其组件导致换流阀异常导通的可能性。通过TE板BTC回路分析以及加压试验,发现了TE板在高污高湿条件下误触发晶闸管的情况。在BTC动作门槛值与TE板异常个数关系分析的基础上,开展四次换流阀异常导通事件的EMTDC仿真分析,模拟了部分TE板BTC动作门槛值降低的情况,得到了与现场故障波形高度相似的仿真波形。结果表明即使部分阀片TE板表面较为清洁,其余TE板表面积污严重,在潮湿环境下也可以导致换流阀异常导通。     

天广直流工程换流阀冷却系统腐蚀与沉积

为了找到天广直流输电工程运行5年后换流阀冷却系统中存在较严重的腐蚀与沉积,形成的垢质阻塞冷却水路进而使元件散热不畅而烧毁直流输电系统故障的成因和解决方法,检验了阀冷系统相关元件材质与水质,依据沉积物成分分析结果并结合电化学反应理论初步给出了阀内冷水系统腐蚀与沉积现象发生的物质基础与过程机理。试验与分析表明,在为晶闸管散热的铝质冷却座中,金属铝在水中的的电化学反应是导致阀冷系统中腐蚀与沉积的根本原因。     

直流输电工程换流阀控制系统对比分析

根据换流阀的触发控制及保护原理,结合常规直流、特高压直流输电工程实际,对不同技术路线的换流阀控制系统进行了对比分析。西门子换流阀控制原理时序性强,在导通期不会对保护性触发产生误判断。但是其恢复期保护的控制策略不尽合理,较容易发生误触发故障。ABB换流阀控制原理简单可靠,但是其在控制脉冲区间内,不能够准确区分电流断续补发触发脉冲和保护性触发,在进行开路试验及小电流情况下,易造成保护性触发误动作。通过分析直流输电工程中阀控系统出现的有关故障,总结出不同技术路线阀控系统的优缺点,并对存在的问题提出相关解决建议。     

天广直流换流变压器故障分析及现场绕组更换

2004年7月408316换流变压器定期油色谱分析时发现结果异常,评估故障发展趋势后,及时退出运行。为最快时间修复故障的408316换流变,退出运行后,通过对绕击直流电阻变化的分析,准确锁定了故障部位;制订检修方案,创造检修条件,现场更换了换流变绕组,将408316换流变修复,保证了天广直流的稳定运行。     

南澳柔性直流输电工程换流阀保护拒动原因分析

针对2016年10月南澳柔性直流输电工程发生的一起换流阀保护拒动事件,分析南澳柔性直流输电工程的保护配置和原理,指出在换流阀保护的配置方面存在重复配置以及定值失配的问题,针对这些问题提出合适的改进措施,以提高南澳柔性直流输电工程的安全运行稳定性。     

高压直流换流阀电抗器异常放电研究

±500 kV直流输电工程在电网已运行多年,直流输电的节能性、可靠性、稳定性得到验证,但随着运行时间的增长,个别换流阀核心器件电抗器出现运行异常的情况。针对某±500 kV换流站一起换流阀电抗器异常放电现象开展原因分析,并提出可应用于工程的解决方法。首先对异常放电的电抗器进行勘察,确定放电位置,并对比同阀厅未出现异常的电抗器,分析异常放电的原因。然后提出增加屏蔽环的整改措施,并通过仿真和试验,验证了所设计的金属屏蔽环对电抗器的电场分布有明显改善效果,对后续电抗器的运行维护、设计提供参考。     

柔性直流换流阀

正柔性直流换流阀是柔性直流输电系统的核心设备。采用半桥式子模块的模块化多电平VSC结构,使用空气绝缘、水冷却的户内自立式换流阀塔,实现交流与直流的灵活转换。采用IGBT作为换流元件,成套装备由子模块、阀段、阀塔和高速阀控系统构成。     

天广和贵广直流工程中的阀冷控制系统

为利于今后直流工程阀冷系统的运行维护,介绍了阀冷控制系统配置和控制原理,包括控制程序结构和接口。指出了主泵正常运行的必要条件。分析了天广直流工程的一起阀冷事故后指明其原因为压力传感器工作不稳定。针对阀冷控制系统传感器配置不冗余、漏水检测不完善、参数设置不合理和抗干扰能力差等不足,提出了加装传感器、采用合适的计时器、修改切换周期、建压时间和主水压力低等参数和禁止在屏柜门开时使用无线设备等改进措施。     

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。     

天广直流阀控系统功能及其运行分析

文章介绍了天广直流输电工程中阀控系统的构成,并分析了各构成元件的功能,对阀控系统的运行情况进行了总结,为高压直流阀控系统的研究和开发提供了参考。     

高压直流工程换流阀宽频建模研究

电压分布性能是高压直流输电换流阀的重要电气特性之一,而换流阀的杂散电容参数的存在严重影响换流阀系统过电压分布的均匀性,尤其是速变电压下阀内电压分布的不均匀性.根据现场测试的换流阀杂散参数,建立换流阀的宽频电路等效模型;其次,利用仿真模拟施加雷电冲击等过电压,研究换流阀在速变电压时的电压分布特性,进一步分析影响换流阀过电...     

天广直流换流站直流功率输出异常动作分析

介绍了天广直流广州站“1.27”直流功率输出异常动作事件过程、扼要描述了直流调制功能,并在此基础上分析了动作原因及采取的处理措施,以避免类似异常再次发生,提高天广直流运行稳定性.     

换流阀控制系统在兴安直流工程中的应用及运行分析

兴安直流输电工程是我国±500 kV直流输电工程自主化的依托项目。以兴安直流工程为依托,介绍换流阀控制系统的结构及功能,重点对换流阀控制系统的运行情况进行分析;总结换流阀控制系统自投运以来出现的故障,对各次故障情况进行介绍,并对故障原因进行分析,针对不同的故障给出相应的反措;最后,针对在换流阀控制系统上的运行情况,给出一些需要注意的事项和建议。     

特高压直流输电换流阀TFM板误触发原因分析及解决方案

TFM板是直流输电换流阀组件的核心元器件,用于触发晶闸管并实时监测晶闸管的状态,对晶闸管进行保护。近年来曾发生过手动紧急闭锁换流阀后,再次对其进行充电时晶闸管误触发导通的事故。对该事故进行分析研究,通过试验、仿真、故障复现等方式找到误触发导通的原因,提出合理的优化解决方案并应用于进行工程,有效避免了类似事故的发生,提高了换流阀的可靠性。     

天广HVDC换流阀阻尼电容器加速老化试验及使用寿命研究

阻尼电容器是HVDC换流阀内关键组成元器件,可实现晶闸管开通、关断和截止等不同状态下的动态和静态均压,吸收阀端过电压,降低晶闸管器件参数一致性要求,使不同参数的晶闸管串联使用成为可能.阻尼电容器采用自愈式电容器,自愈现象持续发生,电容值持续下降的同时损耗角正切值不断增加.随着使用年限增加,阻尼电容器老化直至失效,进而导致阀串分压不均、器件过载甚至阀体损坏的严重后果.本文通过研究换流阀阻容电容器老化机理,提出了换流阀阻尼电容器加速老化试验方案及试验数据的处理建议,在不改变试品失效机理和不增加新失效因子前提下,提高试验应力(电压、温度),加速试品失效进程,再根据试验数据,确定寿命模型中的待定参数,进而估算出试品在实际使用应力下的预期使用寿命.     

天广直流双侧频差调制异常分析

分析了天广直流控制保护系统改造完成后发生的一次功率振荡事件,根据天生桥换流站的实际录波和实际过程,对双侧频差控制增加带通滤波环节后,直流控制的幅频和相频特性进行了分析,并对带通滤波环节所带来的高频幅值的衰减和相位滞后,进行了利弊分析,发现功率振荡的起因和持续振荡的原因为：双侧频差控制器开放逻辑的抗干扰能力不强、传递函数中缺少了带通滤波环节。给出了三个办法解决该高频振荡问题,完善双侧频差控制器输出值的开放逻辑、在传递函数中增加了带通滤波环节、完善隔直环节和滤波环节的参数。     

葛洲坝—上海直流输电工程可控硅换流阀

本文主要介绍换流阀的设计规范及换流阀的试验,侧重介绍极1端对端系统调试中换流阀试验概况。     

±660kV直流输电工程换流阀结构设计

全面介绍了宁东-山东±660 kV直流输电工程换流阀的结构特点和设计方法.从换流阀的基本构成出发,介绍了各个部分的组成、结构设计特点和功能作用.重点说明了换流阀阀塔和模块的结构设计,包括阀塔屏蔽结构、悬吊及支撑结构、框架设计、支撑及连接结构设计等.最后,介绍了换流阀的防火设计和抗震设计.     

高压直流换流阀例行试验方法研究及工程实践

直流换流阀作为高压直流输电系统的核心装备之一,其结构复杂,制造难度大,全面的例行试验是保障其装配及组件性能符合设计要求的重要手段,也是其工程应用的前提条件.文中研究了阀例行试验方法,通过对阀运行中应力分析,并结合标准IEC 60700,提出了阀例行试验项目和试验要求,建立了试验流程,研究了试验电路和相应的试验方案,并投入锦屏一苏南士800 kV高压直流工程中应用,通过实际试验验证了该试验方法的合理性和有效性.     

天广直流双侧频差调制异常分析

分析了天广直流控制保护系统改造完成后发生的一次功率振荡事件,根据天生桥换流站的实际录波和实际过程,对双侧频差控制增加带通滤波环节后,直流控制的幅频和相频特性进行了分析,并对带通滤波环节所带来的高频幅值的衰减和相位滞后,进行了利弊分析,发现功率振荡的起因和持续振荡的原因为:双侧频差控制器开放逻辑的抗干扰能力不强、传递函数中缺少了带通滤波环节.给出了三个办法解决该高频振荡问题,完善双侧频差控制器输出值的开放逻辑、在传递函数中增加了带通滤波环节、完善隔直环节和滤波环节的参数.