±1100kV户内直流场全域均压电极设计、仿真及优化研究

特高压直流工程金具表面最大电场强度是衡量其发生电晕放电的主要因素。±1100k V直流工程户内直流场中不同设备均压装置的外形相差较大,而且相对户外直流场,屋顶和围墙都是地电位,会进一步增强金具的表面电场,因此需开展户内直流场全域三维电场仿真,根据仿真结果反复优化户内直流场设备均压电极的形状。首先通过理论计算和试验研究,确定不同直径均压屏蔽装置的表面场强许用值;然后对±1100k V特高压直流输电工程户内直流场中的关键设备开展三维电场仿真计算研究,并通过不断优化均压电极的形状,使其满足场强控制要求。

±1100kV换流站直流场金具表面电场仿真静态场等效方法

我国的准东—皖南±1100 kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高的高压输电工程。随着电压等级的提高,换流站直流场设备中金具表面电场的控制裕度也越来越严格。为提高电场仿真计算结果的准确性,针对换流站金具电场仿真的瞬态场计算等效为静态场计算的方法进行研究,并结合电磁场理论,提出采用静态场等效瞬态场进行计算:在操作过电压、工频交流电压下可将瞬态电场等效成静电场分析;换流站典型直流电压波形下,可将瞬态电场等效成恒定电场分析,并用二维轴对称支柱绝缘子模型进行验证,最终应用于直流场全模型计算中。计算结果表明:在电准静态场下,针对不同电压激励,采用相应的静态场等效瞬态场计算,可以在保证精度的前提下,提高计算效率。对±1100 kV换流站直流场设备金具优化设计具有重要的指导意义。

±800kV直流换流站直流侧接线及设备配置方案探讨

±800kV直流输电工程的电压高、输送功率大,其直流换流站直流侧接线及设备配置需结合换流设备制造、运输条件的限制,并综合考虑整个换流站的可靠性、可用率来确定。鉴此,对换流站直流侧接线及设备配置方案进行了研究。研究结果为:特高压换流站换流器的接线推荐采用每极2个12脉动串联方案。对比电压,又可细分为(600+200)kV、(500+300)kV、(400+400)kV三种,其中(400+400)kV方案如分析所述经济性和可行性最好,所以阀组接线推荐采用(400+400)kV方案。直流开关场接线方案采用典型双极直流接线方案比较合适。

特高压直流换流站支柱绝缘子设计

特高压直流换流站的外绝缘设计是特高压直流输电工程的关键技术之一,直接影响工程的安全可靠运行,文章主要讨论特高压换流站支柱绝缘子的选型和设计。首先统计了我国±500 kV换流站外绝缘的运行情况,总结了±500 kV换流站加强外绝缘和防污闪的主要措施,并分析了室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber,RTV)和长效室温硫化硅橡胶涂料的性能特点。然后根据积污站测试结果对特高压换流站站址的污秽水平进行了预测,根据预测的污秽水平和实验室污耐压试验结果推导出其所需的爬电比距。最后,分析了不同型式支柱绝缘子的经济技术特点,以及国内外厂家的制造能力,推荐瓷涂RTV方案作为特高压直流换流站外绝缘的首选方案,并对瓷涂RTV绝缘子使用过程中的相关问题进行了探讨。

特高压新松换流站直流场设备抗震设计及能力考核

新松换流站是目前世界上海拔最高、抗震设防要求最高的特高压换流站,直流场设备抗震设计与考核是整个换流站抗震设计核心内容。首先介绍了直流场设备抗震解耦设计的基本思路,分析了直流场主要设备的结构特征和抗震薄弱环节,对直流场极线设备分成了若干较为独立的耦联回路;其次,提出了换流站直流场设备的抗震设防水平及主要的地震动参数。通过采取选用复合材料、优化支架及设备结构、创新设备连接导体及金具、采用隔震减震等抗震新技术,可有效改善换流站直流场主要电气设备的抗震性能。通过开展特高压单体电气设备的抗震计算和地震模拟振动台试验,考核结果表明,新松换流站主要特高压电气设备具备承受峰值为400 Gal确定性场地波强震作用下的抗震能力。相关研究及应用对今后类似地震高烈度地区换流站抗震设计提供了有效的解决方案。

±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。

基于51单片机的驼峰轨道电路电流测试系统

设计一种采用51单片机和ADC0809构成的驼峰直流2.3轨道电路电流测试系统,该系统能够测量多路的直流电流量,通过数码管本地显示测试数据。也可经串口向PC机传递测试数据。

±1100 kV/12000 MW特高压直流输电工程成套设计研究

昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程是世界上首个±1100 kV特高压直流输电工程,额定输送功率12 GW,直流线路全长3320 km。对于该电压等级和输送容量的直流工程,目前世界上尚无成熟的设计经验及完备的理论体系支撑。针对±1100 kV昌吉—古泉特高压直流输电工程,研究提出了±1100 kV特高压直流输电工程的成套设计方案和关键设备参数,在工程主接线拓扑结构、换流变压器短路阻抗选择、主回路参数、无功配置和交流滤波器设计、直流滤波器优化设计、过电压与绝缘配合、户内外直流场选型、直流滤波器带电检修、阀厅和直流场概念设计以及主设备概念设计等方面开展了深入的研究和论述。文中的研究成果已应用于昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程,并将为后续±1100 kV和±800 kV特高压直流输电工程成套设计提供理论和经验支持。

特高压直流换流站顺序控制的研究

针对特高压直流输电的特点,详细探讨了特高压直流输电换流站的顺序控制,包括换流器层的顺序控制、极层的顺序控制、双极层的顺序控制和站层的顺序控制,及各种顺序控制在极控系统、阀组控制系统和直流站控系统中的实现。分析了不同的顺序控制的实现原理,系统间的配合及常见问题的解决。

柔性直流换流站雷电侵入波过电压

为确定换流站直流场设备（包括电缆）的雷电绝缘水平,建立柔性直流工程换流站和各站直流进线段1～2 km输电线路电磁暂态仿真模型.根据线路电气结构参数确定输电线路绕击和反击电流值,雷电流采用双指数函数模型,杆塔塔头间隙闪络判据采用相交法,计算架空线路在雷电绕击和反击工况下换流站直流场设备和电缆雷电侵入波过电压.通过仿真计算,确定了换流站直流场设备和电缆雷电绝缘水平,同时计算表明,直流电抗器对雷电过电压有一定的抑制作用.

三维数字化设计技术在换流站直流场设计中的应用

概要描述了直流输电技术的发展,提出了换流站直流场设计所面对的需求和挑战。在比较三维设计和二维设计的基础上,详细介绍了某换流站直流场设计中电气和土建专业采用三维数字化设计技术的应用情况,尤其是在设计方案优化、专业资料共享、软硬碰撞检查和抽取平断面图等方面的应用。最后总结了三维数字化设计技术在换流站直流场设计中的体会。

±1100 kV换流站直流场防雷设计研究

±1100 kV是特高压直流输电工程中的全新电压等级,±1100 kV换流站设计尤其是换流站中直流场的设计面临许多全新的挑战。这里对防雷设计的方法进行了对比研究,确定使用滚球法进行防雷设计,同时提出了击距系数的取值,确定了直流场各个区域的击距。提出了±1100 kV换流站直流场防雷具有4个方面的特殊性:较大的空气净距要求与相对较小的雷电击距的矛盾;小雷电流保护区域范围扩大;直流场空间受限;难以确定"危险剖面"。通过上述研究提出了适用于±1100 kV换流站直流场,利用空间上多根相交或不相交的避雷线及耐受雷击较强的导体联合保护,构建一种具有空间层次结构的防雷方案。并提出了采用三维建模进行工程校验。

±800kV特高压换流站交流滤波场新型布置方案研究

交流滤波器场地的布置对特高压换流站占地指标影响很大。在介绍常用的田字型滤波场布置方案基础上,提出了一种新型的布置方案。通过经济技术比较,说明新型的布置方案可以节约土地,同时具有更好的经济性。

±1100 kV直流户内开关场设计研究

针对±1 100 kV直流开关场户内设计方案展开论述,提出了户内直流场设计原则、设计流程及方法,对户内直流场设计的主要电气参数进行计算,并给出计算结果。结合1 100 kV设备特点进行户内设计,给出了三种户内设计方案并进行了比较,提出了汽车吊联合起吊方案。研究表明:汽车吊联合起吊方案不仅可以节省一期设备和厂房建设投资,还可以节省后期维护费用和时间。

±1100 kV换流站户内直流场智能巡检系统设计

提出±1100 kV换流站户内直流场智能巡检系统设计方案,满足±1100 kV特高压换流站户内直流场设备正常运行而产生的恶劣电磁环境下不进人设计的巡检要求。运行人员不需进入直流场内即可完成直流场主设备日常巡检,配置双重化的智能巡检设备和巡检设备人工回收的设计方案,既提高巡检的可靠性,又能保证在单套巡检设备出现故障时及时进行维修。设计方案提高了巡检工作的自动化程度,系统既能满足资产全寿命周期管理要求,又提高设备可靠性和电网安全性。

±1100 kV直流场三维防雷保护校验研究

1 100 kV古泉换流站直流场防雷设施布置复杂,常规设计很难对可能发生的绕击雷进行校验。文章利用数字化设计技术,提出一种基于滚球法原理的三维防雷保护范围校验方法,并通过在本工程中的具体实施,保证直流场防雷方案的准确性,为相关工程防雷校验提供依据。

煤场卸船机直流传动装置的升级和改造

某机组煤场的卸船机为牵引桥式机械装置,为该装置的传动装置升级改造后,在调试时,发现卸船机还存在传动方面的问题。经剖析,对相关技术问题进行了讨论,并提出了解决问题的方法和措施,可为同类装卸装置的改造,提供解决方案和参考。

宜昌换流站控保系统与龙泉站交流场接口分析

渝鄂背靠背联网工程新建2座柔性直流换流站用于西南电网和华中电网异步互联,其中的宜昌换流站围墙内没有建设单独的湖北侧500 kV交流开关场,而是利用毗邻的龙泉换流站500 kV交流场接入系统。针对宜昌换流站这种交流场合建的主接线方式,为满足各自的操作联锁逻辑、宜昌站直流系统启动/停止等控制以及设备状态监视的要求,宜昌站和龙泉站控保系统以及一次设备之间需要交互信息。为实现两站间相关信息的交互,介绍了宜昌换流站控保系统设计的特殊考虑之处,分析了两站间交互的接口信息、联锁逻辑、顺控操作判断及操作允许条件判断,提出控保系统接口屏配置方案,实际工程应用效果良好。