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。     

±800kV特高压直流滤波电容器抗震性能分析

为评估±800 kV特高压直流滤波电容器抗震性能并对其进行抗震优化,本文建立了特高压直流滤波电容器的精细化非线性有限元模型,利用时程计算方法获得了滤波电容器在地震下的响应。针对某±800 kV特高压直流滤波电容器,计算发现其在地震作用下具有较强的非线性,结构频率低,位移较大且在设防地震下悬吊绝缘子强度安全系数不满足相关规范要求。通过对底层绝缘子预张拉力及张拉角度进行参数分析,发现增大预张拉力可以减小结构位移响应;增大底层绝缘子张拉放脚可以减小滤波电容器的轴力响应。当底层绝缘子张拉角度为80°,预张拉力为40 kN时,采用额定拉伸荷载不小于536 kN的悬吊绝缘子,可使该型滤波电容器满足设防地震要求。     

向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研制

主要对向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研发进行了总结,通过对先进大容量单台电容器特点的分析、成套装置特点的介绍以及装置桥式差动电流保护整定值的计算,说明为特高压直流工程开发的并联电容器及装置具有国内领先水平,为今后特高压直流工程用电容器装置的进一步发展奠定了基础。     

不同结构型式直流滤波器回路抗震性能对比分析

不同结构型式的特高压直流滤波器耦联回路中滤波电容在地震作用下地震响应特征相差较大,其抗震性能需要进行深入研究。文中以某特高压悬吊式直流滤波电容器和支撑式直流滤波电容器为原型结构,建立了两类特高压直流滤波器耦联回路有限元模型,从位移、内力和加速度3个方面对比了三向地震作用下两类回路中滤波电容器抗震性能。结果表明:在顶层高压管母线连接处悬吊式滤波电容器的水平双向合位移比支撑式大,且悬吊式加速度响应峰值多集中在底层而支撑式多集中在顶层。悬吊式滤波电容器内力安全系数满足规范建议值且富余度较大,在水平方向整体具有更高的位移响应且呈现悬索张拉状特点,底层悬吊绝缘子会出现弹性回跳现象,为其抗震设计薄弱位置;支撑式滤波电容器内力安全系数超出规范建议值,在水平方向整体具有较低的位移响应且呈现悬臂支柱状特点,底层的支柱绝缘子根部应力最大,对材料强度有较高的要求,是抗震设计的薄弱位置。     

±800kV特高压换流站噪声控制探讨

我国是首个建设±800kV特高压直流输电工程的国家。特高压换流站的噪声问题比高压换流站更为严重,基于以往高压直流工程的噪声治理经验,对特高压换流站各区域的噪声控制方案进行分析和研究,提出了特高压直流换流站噪声控制措施：换流变压器采用可移动的全封闭隔声罩;交、直流滤波电容器采用双塔布置;直流滤波电抗器采用低噪声电抗器和在直流场周围围墙上设置轻型隔声吸声屏障;交流滤波电抗器采用低噪声电抗器和在交流滤波器周围围墙上设置轻型隔声吸声屏障。     

悬吊式滤波电容器单体与耦联状态抗震性能对比分析

高烈度抗震设防地区的换流站中悬吊式滤波电容器耦联状态下的抗震性能对特高压直流换流站正常运行有重要意义。本文以某特高压悬吊式直流滤波器耦联回路为原型,建立悬吊式滤波电容器单体状态和耦联状态的有限元模型并在此进行了地震响应分析。结果表明相比于单体状态,耦联状态下悬吊式滤波电容器各层三向加速度峰值最大值均有减少,内力响应最大值略微提高,各层最大位移偏移图呈现月牙状且耦联体系平面内变化最大。支柱类电气设备对悬吊滤波电容器耦联平面内的侧向刚度有一定的强化,同时耦联状态中悬吊滤波电容器的加速度响应受到1 Hz以下低频波作用更加强烈。支柱类电气设备对电容器水平双向位移响应的放大作用并不剧烈,可不用关注耦联后水平位移响应改变导致的设备间距调整的问题。支柱类电气设备耦联作用对电容器弹性回跳现象的发生起到抑制作用,但导致外侧斜向悬吊绝缘子内力响应剧烈增加,需要提高外侧斜向悬吊绝缘子V型交汇处连接金具的强度。     

向家坝—上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研制

主要对向家坝—上海±800 kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研发进行了总结,通过对先进大容量单台电容器特点的分析、成套装置特点的介绍以及装置桥式差动电流保护整定值的计算,说明为特高压直流工程开发的并联电容器及装置具有国内领先水平,为今后特高压直流工程用电容器装置的进一步发展奠定了基础。     

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。     

向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研制

主要对向家坝-上海±800kV特高压直流工程用并联电容器及装置的研发进行了总结,通过对先进大容量单台电容器特点的分析、成套装置特点的介绍以及装置桥式差动电流保护整定值的计算,说明为特高压直流工程开发的并联电容器及装置具有国内领先水平,为今后特高压直流工程用电容器装置的进一步发展奠定了基础。     

糯扎渡±800kV直流输电工程交/直流PLC噪声滤波器研究

笔者根据糯扎渡±800 kV直流工程招标文件对于PLC干扰水平限制值的要求,提出了交流侧加装2个带调谐装置的1.5 mH电抗器和1个不带调谐装置的100 nF电容器而在直流侧极母线和中性母线上不安装PLC滤波器的噪声滤波器配置方案,并进行了PLC滤波器性能与定值的计算。该研究对于特高压和超高压直流工程交/直流PLC滤波器的设计具有一定的借鉴意义。