直流融冰装置试验方法及要求
直流融冰作业
直流融冰作业一、确定融冰需求在进行直流融冰作业之前,首先需要明确融冰需求。
这包括确定需要融冰的设备、融冰的时间和地点、融冰的规模和程度等。
通过对融冰需求的了解,可以更好地选择融冰电源和装置,以及制定融冰计划。
二、选择融冰电源根据融冰需求,选择合适的融冰电源。
需要考虑电源的功率、电压和电流等因素,以确保电源能够提供足够的能量来满足融冰需求。
同时,还需要考虑电源的安全性和可靠性,以确保在融冰过程中不会发生安全事故。
三、安装融冰装置根据选择的融冰电源和确定的融冰需求,安装适当的融冰装置。
需要确保装置的位置和固定方式合适,同时装置的材料和规格也需要满足融冰需求。
在安装过程中,需要注意安全,避免装置对人体和设备造成伤害。
四、监测融冰过程在直流融冰过程中,需要对融冰过程进行监测。
这包括监测融冰装置的温度、电流、电压等参数,以及观察融冰效果。
通过监测,可以及时发现异常情况并采取相应措施,确保融冰过程的安全和顺利进行。
五、执行融冰操作在监测到适宜的融冰条件后,开始执行直流融冰操作。
需要按照规定的操作步骤进行操作,并注意安全事项。
在操作过程中,需要观察装置的运行情况,及时处理异常情况,确保操作的正确性和安全性。
六、融冰效果评估在完成直流融冰操作后,需要对融冰效果进行评估。
需要检查融冰装置的状态和运行情况,同时对融冰效果进行测试和评估。
如果融冰效果不理想,需要分析原因并采取相应措施,以提高融冰效果。
七、维护和保养为了确保直流融冰装置的正常运行和使用寿命,需要进行定期的维护和保养。
需要定期检查装置的运行情况和部件的磨损情况,及时进行更换或维修。
同时,还需要对装置进行清洁和保养,以保持装置的清洁和良好的运行状态。
八、记录和报告在进行直流融冰作业时,需要进行详细的记录和报告。
需要记录作业的时间、地点、人员、设备、电源等信息,同时记录监测到的参数和异常情况的处理措施等。
在完成作业后,需要编写报告,总结作业过程和结果,并提出改进意见和建议。
500kV输电线路移动式直流融冰试验分析
500kV输电线路移动式直流融冰试验分析摘要:随着经济和电力行业的快速发展,500kV及以上电压等级输电线路导线截面大,所需融冰电流较大,多采用固定式融冰装置进行融冰。
传统的移动式融冰装置存在容量小、额定融冰电流低等问题,往往无法有效融化大截面导线的覆冰。
为了解决大截面导线融冰难、地线融冰难等问题,需开展大容量移动式融冰装置研究。
冰雪灾害会使线路覆冰过重,引起线路机械和电气性能急剧下降,从而导致了输电杆塔倒塌、供电中断等危害,严重威胁电网的安全可靠运行,并造成巨大的经济损失。
因此,十分有必要对输电线路的融冰技术进行研究。
正常情况下,架空线上会流过电流,电流产生的热效应具有一定的防冰效果;而金属回线流过的电流为零,不具有防冰效果,因此对金属回线的融冰尤其重要。
关键词:移动式直流融冰;地线融冰;导线融冰引言500kV输电线路融冰存在导线截面大、移动式融冰装置容量不足、地线融冰困难等问题,基于此,通过提升移动式融冰车容量、改进地线接线方式等措施,成功将导线、地线温升提升超过10℃,证明了移动式直流融冰方式用于大截面导线、直接接地地线融冰的可能性。
1融冰原理双极功率异向融冰方式常用于架空线融冰。
在枯水期、少风期,换流站功率较少,架空线路电流也就较小,覆冰后很难实现融冰。
此时,若将某一极潮流反转,可实现双极换流站总功率较小,但正负极功率分别较大,从而提升架空线电流实现融冰。
现考虑将此方式用于金属回线融冰。
电压源型换流器(VSC)的电压极性不能发生改变,潮流反转需要改变电流方向。
此时金属回线电流为两极架空线电流之和,可以达到很大,本文讨论的四端直流电网中潮流反转属于此种类型。
正负极的功率方向相反,两极的功率均可以达到很大,但双极总的传输功率却较小,因此该融冰方式很适合于枯水期小负荷工况。
在融冰的同时,还可以保证换流站向交流系统传输功率,从而实现不停电融冰。
由于采用了金属回线而非大地回线,没有电流流入大地,因此对大地及其附近设备无影响;且接地极的电压仍为零电位,因此对接地极绝缘也没有影响。
0003直流融冰装置使用手册_发布版_
(a)从变压器 35kV 侧取电源
(b)从变压器 10kV 侧取电源 图 2 直流融冰装置接线图
2.4
线路直流融冰电流查询表 在进行直流融冰的时候, 调节直流融冰装置输出一定大小的直流电流。 根据下表中的导
3
Q/GZW 1 0003-2010 线型号来确定直流融冰装置应输出的直流电流大小。 表中所列均为单根导线相应电流值, 分 裂导线则在此基础上乘以分裂数。 导线型号 LGJ630/80 LGJ630/55 LGJ630/45 LGJ500/65 LGJ500/45 LGJ500/35 LGJ400/65 LGJ400/50 LGJ300/70 LGJ300/50 LGJ240/55 LGJ240/40 LGJ240/30 LGJ210/50 LGJ210/35 LGJ210/25 LGJ210/10 LGJ185/45 LGJ185/30 LGJ185/25 LGJ185/10 LGJ150/35 LGJ150/25 LGJ150/20 LGJ150/8 最小融冰电流(A) 1207.5 1204.3 1179.1 1020.4 994.7 1003.1 873.6 868.8 731.6 713.8 620.1 609.0 615.7 561.5 560.0 552.4 535.9 515.0 503.3 511.5 497.4 440.5 439.3 430.6 423.2 保线电流(A) 900.1 898.5 880.8 765.5 747.3 753.7 658.3 655.1 553.4 540.6 470.5 462.6 467.7 426.8 425.8 420.1 407.8 391.8 383.0 389.3 378.6 335.4 334.5 327.9 322.2 最大允许电流(A) 2365.1 2362 2313 2011.8 1962.4 1979.3 1728.6 1720.5 1453 1419.6 1235.7 1214.7 1227.7 1120.6 1118.2 1103.0 1070.5 1028.7 1005.4 1022.0 993.9 880.3 877.9 860.5 845.4
直流融冰装置应用及操作管理分析
直流融冰装置应用及操作管理分析摘要:为解决恶劣天气输电线路覆冰问题,增强电网的抗冰能力,中国南方电网在下属的地区供电局投入直流融冰装置进行直流融冰技术的研究。
直流融冰装置,通过整流变将高电压的交流电变为较低电压的两组交流电,再通过可控硅整流的方式将交流电整流为直流电,再将通过直流母线将直流电引致三相短接好的输电线路,利用电流的热效应使输电线路发热的原理实现覆冰输电线路融冰的装置。
关键词:直流融冰、基本原理、操作管理、引流线搭接0、前言昭通市位于云南省东北部,地处云、贵、川三结合部的乌蒙山区腹地,地势西北高、东北低,属亚热带、暖温带共存的高原季风立体气候,冬季雨雪冰冻灾害严重。
输电线路覆冰对电网安全稳定运行带来了巨大的挑战。
如果不对输电线路覆冰采取措施,将导致输电线路不堪重负,发生断线、倒塔,给电网造成了严重的损坏造成了巨大的经济损失,造成了部分地区的电力供应中断,给居民生产、生活带来了一定的影响。
为解决恶劣天气输电线路覆冰问题,增强电网的抗冰能力,中国南方电网率先在昭通供电局投入直流融冰装置进行直流融冰技术的研究应用。
1、直流融冰原理及特点直流融冰装置,通过整流变将高电压的交流电变为较低电压的两组交流电,再通过可控硅整流的方式将交流电整流为直流电,再将通过直流母线将直流电引致三相短接好的输电线路,利用电流的热效应使输电线路发热的原理实现覆冰输电线路融冰的装置,特点:1、直流融冰装置采用可控整流方式,可实现零起升压和升流,对系统冲击小;2、通过对晶闸管阀组触发角的控制,控制直流融冰装置的输出电压、电流,可适用于不同长度、不同类型的输电线路融冰;3、根据不同的应用条件可以采用不同形式、不同容量的直流融冰装置;4、直流电在长距离的输电线路上,不必考虑杂散电感和杂散电容的影响,不需要无功补偿来提高输送效率或稳定电压;5、直流电流流过导线内的电流密度分布比较均匀,加热效率高;6、融冰装置还带有线路开路试验OLT模式,可以非常方便的测试换流阀、融冰母线在较长一段时间的停运后,或检修后的绝缘水平。
直流方式的融冰技术..
姚致清
目 录
第一部分:常规融冰方法概览
第二部分:交流线路的直流融冰技术
第三部分:直流输电双极异向传输的融冰技术
背景——08年冰灾影响
2008年1月份我国南方大规模的雨雪冰冻灾害,造成输电线路和杆塔大面积 覆冰,部分地区电网输变电设施受损,相关电厂发电机组也因之跳闸停机。 华中及华东地区在08年1月26日之前因冰灾发生500kV线路跳闸129条次、倒 塔34基;220kV线路跳闸159条次、倒塔11基。 三广直流输电线路湖南段倒塔9基; 宜华直流安徽大别山段倒塔6基铁塔 南方电网08年1月25日前已累计停运10kV及以上线路2314条,累计停运变电 站234个
为执行机构的脉冲力,通过执行机构将导线表面的覆冰击裂掉落。
人工除冰法,需要大量人力,一般仅适用于作业环境好、一百公里左右的 输电线路覆冰的除冰。
融冰方法——机械除冰法2
电磁力除冰法:由加拿大魁北克水电公司提出的,其原理是在线路
额定电压下短路,短路电流产生的电磁力使导线相互撞击,使覆冰脱落。 这种方法的应用会给系统带来稳定性问题,线路压降也比较大。 不推荐使用!
融冰方法——热力融冰法2
2、带负荷融冰的方法ONDI(on-load network de-icer)最早在1990 年提 出,并在此后得到了发展。此方法利
用移相变压器角度的变化改变平行双
回线的潮流分布,通过增加其中一回
线的电流来增加线路发热,达到融冰
的目的,其原理如右图所示。
融冰方法——热力融冰法3
3、高频激励融冰法(8~200 kHz ),机理是高频时冰是一种有损耗电介质, 能直接引起发热,且集肤效应导致电流只在导体表面很浅范围内流通,造成 电阻损耗发热。
直流融冰装置定检及预防性试验规程
目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 定义 (2)3.1直流融冰装置 (3)3.2直流融冰装置接入系统 (3)3.3 直流融冰系统 (3)4 总则 (3)5 直流融冰装置的系统试验 (4)5.1 试验项目 (4)5.2 试验要求 (4)6 直流融冰系统一次设备的预防性试验 (5)6.1一次设备的分类 (5)6.2 相关说明 (5)6.3预防性试验内容 (6)7 直流融冰系统二次保护定检 (7)7.1试验条件和要求 (7)7.2 试验过程中应注意的事项 (7)7.3 检验项目 (8)7.4 检验要求 (9)直流融冰装置定检及预防性试验规程1 范围本规程规定了直流融冰装置及其接入系统设备的定检及预防性试验的项目、周期和要求,用以判断设备是否符合运行条件。
预防设备损坏,保证设备在线路覆冰期间的安全运行。
本标准适用于贵州电网内安装的直流融冰装置及其接入系统设备。
2 规范性引用文件GB/T 311.2-2002 高压输变电设备的绝缘配合GB 1094.1-1996 电力变压器第 1 部分总则GB 1207-1997 电压互感器GB 1208-1997 电流互感器GB 1984-2003 交流高压断路器GB 1985-1989 交流高压隔离开关和接地开关GB 2536-1990 变压器油GB 4787-1996 断路器电容器GB/T 6451-1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 7252-2001 变压器油中溶解气体分析和判断导则GB/T 7595-2000 运行中变压器油质量标准GB/T 10229-1988 电抗器GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T 13498-1992 高压直流输电术语GB 14285—93 继电保护和安全自动装置技术规程GB 50171—92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范DL/T 402-1999 交流高压断路器订货技术条件DL/T 593-1996 高压开关设备的共用订货技术导则DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程DL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 722-2000 变压器油中溶解气体分析和判断导则DL 478—92 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 559—94 220~500kV电网继电保护装置运行整定规程DL/T 587—1996 微机继电保护装置运行管理规程DL/T 624—1997 继电保护微机型试验装置技术条件JB/T 7111-1993 高电压并联电容器装置JB/T 8169-1999 耦合电容器和电容分压器Q/CSG 1 0007-2004 电力设备预防性试验规程IEC 61378-2 换流变压器第 2 部分高压直流用变压器IEC60633:1998 高压直流(HVDC)输电术语 Terminology for high-voltage direct current(HVDC) transmissionIEC60700-1:1998 高压直流输电晶闸管阀-第 1 部分电气试验Thyristor valves for high direct current (HVDC)power transmission-part 1:Electrical testing高压直流设备验收试验标准(征求意见稿)3 定义3.1直流融冰装置将系统的交流电能转化为直流电能输出的装置。
直流融冰装置的研究和应用试验
直流融冰装置的研究和应用试验吴 迪,白 海(湖北超高压输变电公司,湖北武汉 430050) [摘 要] 介绍了直流融冰装置的研究、原理及实际应用,该装置的应用能提供输电线路应对极端天气的应急手段。
[关键词] 直流融冰;输电线路;应用 [中图分类号]T M726.1 [文献标识码]B [文章编号]100623986(2010)0520047202S tudy and App li ca tio n Test of DC D e i cerWU D i,BA I Hai(Hubei EHV T rans m i ssion&Substa tion Co m pany,W uhan430050,Chi na)[Abstrac t]This pa per intr oduces the study,the theor y and practical applicati on ofDC deicer.The applicati on of the device pr ovides a m eans t o cope w ith extre m e weather e m ergency of trans m issi on line.[Key wor ds]DC deicer;trans m ission line;applicati on 500kV咸宁变电站移动式直流融冰项目于2008年11月中旬正式开工,是国家电网公司重点科技试点项目之一。
调试采用国家电网电科院(南瑞)研制并提供的直流融冰装置。
工程主要依托500kV咸宁变电站,通过移动式直流融冰装置对500kV咸宁变-梦山线进行融冰试验。
该装置采用分组变压器和不可控二极管整流桥级联,利用直流电流在导线电阻中产生热量使输电线路覆冰融化,通过串级调压控制融冰电流大小,额定交流输入电压35kV,额定输出功率3k W h,额定直流输出电压8k V,额定输出直流4000A,能满足50km500k V线路融冰要求。
融冰装置技术说明书(控制保护部分)
西昌月城变电站工程融冰装置技术说明书(第1部分)控制保护系统中电普瑞科技有限公司目录前言...................................................................................................................................................... 11 控制保护系统整体配置.................................................................................................................. 12 技术指标.......................................................................................................................................... 32.1额定电气参数........................................................................................................................ 32.2环境大气条件........................................................................................................................ 42.3绝缘和耐湿热性能................................................................................................................ 42.4电磁兼容性能........................................................................................................................ 42.5机械性能................................................................................................................................ 53 直流融冰调节控制原理.................................................................................................................. 53.1直流融冰调节控制功能实现 ................................................................................................ 54 直流融冰保护原理.......................................................................................................................... 64.1交流过流保护........................................................................................................................ 64.2交流欠压保护........................................................................................................................ 64.3阀短路保护............................................................................................................................ 64.4 直流过流保护....................................................................................................................... 74.5 直流过压保护....................................................................................................................... 74.6 直流断线告警....................................................................................................................... 74.7 直流对地短路保护............................................................................................................... 75 监控保护原理.................................................................................................................................. 85.1 监控保护功能....................................................................................................................... 85.2监控保护原理........................................................................................................................ 85.2.1 阀请求跳闸保护........................................................................................................ 85.2.2 断路器失灵监视........................................................................................................ 86 硬件配置说明.................................................................................................................................. 96.1 测量机箱............................................................................................................................... 96.1.1功能与结构................................................................................................................. 96.1.2测量机箱面板说明................................................................................................. 106.1.3测量机箱相关技术说明 ......................................................................................... 106.2 控制保护机箱................................................................................................................. 116.2.1功能与结构............................................................................................................. 116.2.2数据汇总单元......................................................................................................... 116.2.3调节触发板............................................................................................................. 126.2.4监控保护板............................................................................................................. 136.2.5直流保护板............................................................................................................. 146.2.6 录波板.................................................................................................................... 156.2.7回放板..................................................................................................................... 166.2.8电源板..................................................................................................................... 166.3 DI机箱............................................................................................................................... 166.3.1功能与结构............................................................................................................. 166.3.2 DI机箱面板说明.................................................................................................... 176.4 DO机箱 ............................................................................................................................. 176.4.1功能与结构............................................................................................................. 176.4.2 DO机箱面板说明 .................................................................................................. 186.5.1 功能与结构............................................................................................................ 196.5.2 VBE机箱面板说明 ................................................................................................ 197 定值说明...................................................................................................................................... 207.1直流保护定值列表............................................................................................................ 207.2 调节单元定值列表........................................................................................................... 207.2.1融冰调节参数......................................................................................................... 207.2.2调节定角度............................................................................................................. 218 通讯功能...................................................................................................................................... 218.1概述.................................................................................................................................... 218.2 融冰监控后台系统........................................................................................................... 218.2.1 融冰系统主界面.................................................................................................... 228.2.2 遥测信息................................................................................................................ 228.2.3 遥信信息................................................................................................................ 238.2.4 直控量.................................................................................................................... 248.2.5 报表及历史报警信息 ............................................................................................ 248.2.6 软压板.................................................................................................................... 268.2.7 水冷系统信息........................................................................................................ 269 TFR故障录波功能....................................................................................................................... 319.1概述.................................................................................................................................... 319.2录波启动方式.................................................................................................................... 319.3 录波软件........................................................................................................................... 319.3.1 功能和组成............................................................................................................ 319.3.2 使用说明................................................................................................................ 3110 维护使用说明............................................................................................................................ 3510.1 测量机箱运行注意事项................................................................................................. 3510.2 控制保护机箱运行注意事项 ......................................................................................... 3610.2.1 运行注意事项...................................................................................................... 3610.2.2 巡视注意事项...................................................................................................... 3710.3 VBE机箱运行注意事项 ................................................................................................. 3710.3.1 运行注意事项...................................................................................................... 3710.3.2 异常情况处理...................................................................................................... 3810.4 TFR录波软件使用注意事项.......................................................................................... 3810.5 启停融冰操作注意事项................................................................................................. 3911 结束语........................................................................................................................................ 39附录.................................................................................................................................................. 40附录1:控制保护屏柜正面图............................................................................................... 40附录2:测量机箱背板接线图............................................................................................... 40附录3:测量机箱面板图....................................................................................................... 41附录4:控保机箱前面板图................................................................................................... 41附录5:控保机箱背板接线图............................................................................................... 41附录6:DI1 机箱背板接线图............................................................................................... 42DI2 机箱背板接线图.................................................................................................. 42DI3 机箱背板接线图.................................................................................................. 42附录7:DI机箱前面板图...................................................................................................... 43附录8:DO机箱背板接线图 ................................................................................................ 43附录10:VBE机箱背板接线图 ............................................................................................ 44附录11:VBE机箱面板图 .................................................................................................... 44附录12:网络结构框图......................................................................................................... 45附录13:融冰后台主接线界面图 ......................................................................................... 45附录14:后台遥测界面图..................................................................................................... 46附录15:融冰后台遥信界面图 ............................................................................................. 46附录16:压板直控命令界面图 ............................................................................................. 47附录17:报文历史报警查询流程图 ..................................................................................... 47附录18:水冷信息后台界面图 ............................................................................................. 48前言2008年1月中旬,我国南方地区遭受了一场历史罕见的持续低温雨雪冰冻灾害。
直流融冰装置开路试验原理与实践
直流融冰装置开路试验原理与实践谢惠藩【期刊名称】《南方电网技术》【年(卷),期】2014(000)004【摘要】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。
%In order to guide the open line test (OLT) of DC de-icer device in China Southern Power Grid (CSG), a deep research has been done on OLT in this paper, including OLT DC voltage formation, harmonic characteristics both in AC and DC sides, impulse current when valve turning on, valve voltage characteristics and its rising rate when valve turning off, OLT voltage control function and OLT protection, and a formula is deduced to calculate the valve voltage rising rate when valve turning off. Moreover, the OLT control function and the practical OLT in Guilin, Dushan and Liping are introduced.【总页数】6页(P27-32)【作者】谢惠藩【作者单位】中国南方电网电力调度控制中心,广州 510623【正文语种】中文【中图分类】TM726【相关文献】1.宝鸡换流站开路试验电压原理保护的分析改进 [J], 付鲁川;党琦;2.高压直流线路开路试验的控制原理及保护分析 [J], 阴春晓;艾芊3.直流融冰装置线路开路试验中电压阶跃现象分析 [J], 刘彬;许训炜;张翔;刘海彬;沈刚4.宝鸡换流站开路试验电压原理保护的分析改进 [J], 付鲁川;党琦5.高压直流输电系统开路试验原理分析与工程建议 [J], 李泰;荆雪记;孔令凯;李少华;彭忠;吴庆范;吴彦维因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
直流融冰装置试验方法及要求
附件:直流融冰装置的系统试验方法及要求1 检查融冰装置直流侧隔离开关在管母地刀全部闭合时,手动打开融冰装置地刀,登陆后台,在“主接线”窗口中分别操作每把隔离开关闭合、打开,检查每把电动直流隔刀操作是否正常,并在后台监视直流隔刀的位置显示是否正确。
在每把直流隔刀处于电动闭合状态时(非手摇闭合),测量隔刀触头的接触电阻,接触电阻小于50微欧时才满足电气要求。
2 检查融冰装置直流侧地刀和交流侧地刀手动闭合、打开地刀,在后台监视地刀的位置显示是否正确。
在每把地刀手动闭合时,测量地刀触头的接触电阻,接触电阻小于2000微欧时才满足电气要求。
3 检查交流侧开关在交流侧隔刀打开、交流侧地刀、融冰装置交流侧地刀均打开的情况下,在后台手动对交流侧开关进行不带电分合试验,确保开关控制回路及操作机构正常。
在后台对交流侧开关、隔刀、地刀位置信号进行核对。
4 交、直流模拟量的核对4.1带整流变的直流融冰装置1) 交流电压测量方法:交流侧PT变比为35kV/100V,PCP屏柜1.K4.X1端子排的1、3、5、7端子分别对应35kV交流电压PT二次侧的A、B、C、N(注意参照屏柜图纸)。
在端子上用测试仪加上线电压为100V的工频交流电压,后台“主接线”窗口中的交流电压框中应显示35kV。
2) 交流电流测量方法:交流CT变比为3000A/1A,在PCP屏柜交流电流相应端子上(注意参照屏柜图纸,并注意临时将端子打开或短接片断连)加有效值为1A的工频交流电流,在后台通过手动触发故障录波,查看交流电流是否满足要求。
3) 直流电压测量方法:直流分压器在与电阻盒相连的情况下,直流分压器一次侧与二次侧的变比:50 kV / 25V ,用测试仪在直流电压分压器二次侧接线柱上加上约为25V的直流电压,在电阻盒两端用万用表测量电压大小,并根据直流变比折算成一次系统的直流电压,作为直流侧电压的真实值,在后台“主接线”界面上读出直流电压的测量值。
特高压直流工程的融冰控制保护策略及试验分析
特高压直流工程的融冰控制保护策略及试验分析发布时间:2022-11-08T02:45:09.221Z 来源:《当代电力文化》2022年7月13期作者:冯健棠[导读] 极端天气和电力传输能力的制约,冯健棠中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局广东广州510000摘要:极端天气和电力传输能力的制约,使直流电不能满足融冰的需要,从而在输电线路上形成覆盖冰层,从而对电网的安全运行造成极大的影响。
文章简要介绍了在特高压直流输电系统中,采用循环阻冰方式和并联融冰方式下的主接线的拓扑特性,给出了循环阻冰法下的双极联跳和并联融冰方式下的直流控制和保护的改进。
对特高压直流输电工程中的融冰运行模式的直流控制与保护系统的设计具有一定的借鉴意义。
关键词:特高压直流;循环阻冰;并联融冰;控制保护直流输电工程虽然能够实现远距离、大容量的输电,但其存在着覆盖面积过大等弊端[1]。
为避免线路故障而发生故障,直流输电工程采用了线路融冰技术[2]。
在一定的范围内,可以防止输电线路上的冰损。
为进一步提高特高压直流输电系统的融冰能力,特高压直流输电系统采用融冰方式。
采用直接流融冰技术可以有效地解决线路上的结冰问题[3]。
一.特高压直流融冰方式和特点在特高压直流工程中,融冰的方法有[4]:(1)在常规操作模式下,使用直流输电的方式融冰。
(2)利用逆向双极化电流进行融化。
(3)采用并联的双极型两个变流器进行融冰。
上述融冰方法都是通过对输电线路上的电流进行热作用,使直流线路上的结冰融化。
循环阻冰方式主要是为了防止线路冻结。
并联融冰方式主要是将输电线路上现有的冰层融化,一般情况下,直流输电的融冰方式有有双极性电流和单侧金属回线两种方式。
其中单侧金属回线采用度高,主要是它不需要改变系统的设计,但如果只提供少量的电力,就会导致线路电流无法融冰。
循环阻冰法采用一极正向供电,一极反向供电,在零功率传输条件下,可使传输电流保持在额定电流范围内。
循环冰封方式的主要线路见图1(图1中的黑色填料初级装置代表其关闭或工作;它的特点是不改变系统的主接线,适合在低功率的情况下进行熔化,而在双极型功率异向性大电流下,当一个极点短路时,当某个极点短路时,由于输出功率的巨大,会对两端的 AC系统造成很大的影响,因此,直流控制和保护系统的软件必须设计一个切实可行的双极联动跳闸逻辑。
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直流融冰装置的系统试验方法及要求
1 检查融冰装置直流侧隔离开关
在管母地刀全部闭合时,手动打开融冰装置地刀,登陆后台,在“主接线”窗口中分别操作每把隔离开关闭合、打开,检查每把电动直流隔刀操作是否正常,并在后台监视直流隔刀的位置显示是否正确。
在每把直流隔刀处于电动闭合状态时(非手摇闭合),测量隔刀触头的接触电阻,接触电阻小于50微欧时才满足电气要求。
2 检查融冰装置直流侧地刀和交流侧地刀
手动闭合、打开地刀,在后台监视地刀的位置显示是否正确。
在每把地刀手动闭合时,测量地刀触头的接触电阻,接触电阻小于2000微欧时才满足电气要求。
3 检查交流侧开关
在交流侧隔刀打开、交流侧地刀、融冰装置交流侧地刀均打开的情况下,在后台手动对交流侧开关进行不带电分合试验,确保开关控制回路及操作机构正常。
在后台对交流侧开关、隔刀、地刀位置信号进行核对。
4 交、直流模拟量的核对
4.1带整流变的直流融冰装置
1) 交流电压测量方法:交流侧PT变比为35kV/100V,PCP屏柜1.K4.X1端子排的1、3、5、7端子分别对应35kV交流电压PT二次侧的A、B、C、N(注意参照屏柜图纸)。
在端子上用测试仪加上线电压为100V的工频交流电压,后台“主接线”窗口中的交流电压框中应显示35kV。
2) 交流电流测量方法:交流CT变比为3000A/1A,在PCP屏柜交流电流相应端子上(注意参照屏柜图纸,并注意临时将端子打开或短接片断连)加有效值为1A的工频交流电流,在后台通过手动触发故障录波,查看交流电流是否满足要求。
3) 直流电压测量方法:直流分压器在与电阻盒相连的情况下,直流分压器一次侧与二次侧的变比:50 kV / 25V ,用测试仪在直流电压分压器二次侧接线柱上加上约为25V的直流电压,在电阻盒两端用万用表测量电压大小,并根据直流变比折算成一次系统的直流电压,作为直流侧电压的真实值,在后台“主接线”界面上读出直流电压的测量值。
4) 直流电流测量方法:直流分流器在与电阻盒相连的情况下,直流正负极电流ID1和ID2相应的直流分流器一次侧与二次侧的变比:5000A / 75mV,直流接地电流IDgnd相应的直流分流器一次侧与二次侧的变比:1000A / 75 mV;用测试仪在直流分流器两端加上约为75mV的直流电压,在直流分流器两端用万用表测量电压大小,并根据直流变比折算成一次系统的直流电流,作为直流侧电流的真实值,在程序中或控制保护界面上读出直流电流的测量值。
4.2不带整流变的直流融冰装置
试验方法同4.1,只是参数按下列参数
5 保护空跳交流开关试验
5.1直流220V电源失电时,交流系统不带电,保护空跳交流开关试验。
闭合交流开关,在PCP屏柜所在的集装箱的配电箱内,手动拉开A路直流工作电源的空气开关,这时保护会跳交流开关,并将交流开关锁定。
5.2工控机停止运行,交流系统不带电,保护空跳交流开关试验。
闭合交流开关,在PCP屏柜内选择工控机界面,将工控机重新启动,这时保护会跳交流开关,并将交流开关锁定。
6 交流过压保护跳闸试验
在将水冷系统启动后,在程序页MAINCPU.HAF\SUP301.HAF\EFH.HGF中用debug模式监视变量“EMERGENCY_FAULT”变量为0,表明系统不存在紧急故障。
这时,用测试仪在交流电压相应的端子上加1.5pu的工频交流电压,这时交流保
护应跳开交流开关并将其锁定。
7 开路试验(带融冰母线)
7.1试验前状态:
1) 整流变压器与35kV 母线连接断路器单元处于热备用;
2) 直流融冰装置直流侧与融冰母线连接,但与融冰线路断开;
3) 直流融冰装置交直流侧地刀打开;
4) 直流融冰母线地刀全部打开;
5) 水冷系统处于正常运行状态,电导率小于0.5us/cm;
6) 换流器处于闭锁状态;
7) 相关保护正确投入;
8)直流融冰装置所连接的母线腾空,须将电抗器、电容器、站用变、电磁式电压互感器退出。
7.2 试验方法:
1) 设置开路试验模式自动控制模式,解锁该极换流器;
2) 将直流电压由0 以一定速率升至额定值DC 20kV,保持30分钟;
3) 再将直流电压降至0,闭锁换流器;
4) 断开换流阀和母线连接断路器;
5) 将直流融冰装置转为检修状态;
6) 检查集装箱内和融冰母线有无损伤痕迹。
7.3 观察、测量和记录:
1) 核实直流电压测量和触发角信号;
2) 工作站上显示的交流电压信号正确;
7.4 试验合格标准:
1) 升/降直流电压应平稳;
2) 集装箱内设备无明显放电,避雷器不应动作;
3) 没有保护动作。
8 低压整流试验
8.1 试验目的
由于直流融冰装置只是在线路覆冰期间投入运行,或许每年投入
运行几次,或许几年都不需运行,大部分时间都处于冷备用状态。
为保证直流融冰装置在每次线路覆冰期间都能正常运行,必须在平时定期进行检查及试验。
对设备进行定检的手段之一就是对直流融冰装置进行低压整流试验。
低压整流试验可作为融冰装置大电流运行前的准备性试验和定期检查试验。
通过试验,可以检查二次系统设备和控制功能的正确性;检查触发控制信号通过光纤/光缆从控制屏柜接至阀组每个晶闸管TCU单元的正确性;检查每个晶闸管元件在触发脉冲控制下能否正确导通;检查换流阀晶闸管的取能、触发回路能否正确工作。
8.2 低压整流试验装置
8.2.1 低压整流试验用装置的主要设备包括:
1)400V/1000V升压变;
2)380V/430V调压器;
3)三相模拟电压互感器;
4)100欧姆/500瓦电阻。
所有设备安装在一个试验柜中,便于移动。
8.2.2 低压整流试验原理图如下图所示:
8.2.3 主要设备的功能如下:
1)380/430调压器、400/1000V升压变:调整输出至融冰装置换流阀
的电压;
2)三相模拟电压互感器:提供控制系统需要的同步电压信号;
3)100欧姆/500瓦电阻:负载电阻。
8.3 低压整流试验装置的接线
8.3.1输入:站内380V交流电源三相
融冰装置直流输出正负端(接到电阻负载的两端)。
8.3.2输出:100V三相交流电压(作为控制装置同步电压)
500V三相交流电源(作为整流阀的输入电源)。
8.4 操作步骤
1)启动水系统,检查水系统运行正常,系统无严重或紧急故障;
2)交流母线(10kV母线或35kV)的断路器处于分位,交流母线上的
地刀打开;直流侧的切换隔离刀闸处于分位状态;PCP屏柜的同步电压端子1K4.X1的1、3、5、7的短连片打开。
3)按照试验原理图所示完成试验接线,检查相序正确性。
三相模拟
电压互感器的输出接至PCP屏柜端子1K4.X1的1、3、5、7端子的下端,也即ABCN;升压变的输出端接到集装箱顶的穿墙套管上;
电阻负载接到直流出线A(+)、B(-);
4)合空开以前,在OWS界面录波,检查同步电压相序正确性;检查
380/430V调压器已经归零;
5)确认融冰装置换流阀三相输入侧接地刀闸已经分开;
6)在ows界面选择低压整流试验。
(此时将RFO置1,同步电压的角
度需要修改,保护退出);
7)合三相空开,缓缓调节380/430V调压器,将400/1000升压变输
出电压调节至500V左右;
8)在OWS界面选择触发角为90度,输入解锁指令,记录示波器的波
形及读数。
然后修改触发角(在界面选择60、30),记录示波器的波形及读数。
也可以在ows界面触发录波,查看直流电压的波形。
8.5 试验结果参考
8.5.1 电压参考值
解锁前输入电压(V)触发角度(℃)直流电压均值(V)500 90 10~20
500 60 70~80
500 30 140~160
8.5.2典型波形
90℃触发角:
60℃触发角:
30℃触发角:。