直流开关在换流站中的应用
海上风电送出系统及工程技术
海上风电送出系统及工程技术本章概括性地介绍海上风电场的发电系统构成和主要设备，重点介绍了其送电系统构成、主要设备和功能特性，以及海上风电送出工程的系统并网技术、海上变电站、换流站技术和海底电缆线路技术。
2.1 海上风力发电系统简介2.1.1 系统构成目前，海上风力发电系统的典型接线图如图2-1所示。
图2-1 海上风力发电系统典型接线图从图2-1可以看出，风力发电机由风能驱动，发出电能，是海上风力发电系统最为重要的系统构件。
电能通过在机舱或基座内的变压器将电压抬升（如690V/35kV）之后汇入海底集电系统。
海底集电系统是连接各风电机组形成的电气系统，主要由连接各风电机组的海底电缆及开关设备构成，其作用是汇集各风电机组发出的电能，输送至陆上或海上升压站。
2.1.2 主要设备及功能特性据前文所述，海上风力发电系统包括海上风电机组及海底集电系统两个部分。
风电机组由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础、升压设备等组成，典型结构如图2-2所示。
海底集电系统由连接各风电机组的海底集电电缆、开关设备等组成。
（1）风轮。
由叶片和轮毂、滑环组成，是风电机组获取风能的关键部件，叶片是由复合材料制成的薄壳结构，分为根部、外壳、龙骨三个部分；轮毂固定在主轴上，内装有变桨系统，与机舱经滑环连接；滑环为旋转部件（叶片和轮毂）与固定部件（机舱）提供电气连接。
（2）传动系统。
由主轴、齿轮箱和联轴节组成（直驱式除外），主轴连接轮毂与齿轮箱，承受很大力矩和载荷；齿轮箱连接主轴与发电机，叶轮转速一般为15～25r/min，发电机（非直驱式）额定转速一般为1500～1800r/min，齿轮箱增速比通常为1∶100左右。
（3）偏航系统。
由风向标传感器、偏航电动机、偏航轴承和齿轮等组成。
偏航轴承连接机舱底架与塔筒齿轮环内齿，并与偏航电机啮合实现机舱偏航对风；偏航电动机驱动机舱转动对风，偏航速度一般为1°/s，通常有3～5台，通过减速箱或变频器降速。
特高压换流站直流隔离开关烧蚀探析
特高压换流站直流隔离开关烧蚀探析特高压某换流站巡检时发现某隔离开关触头有烧蚀痕迹，其主要是由于该隔离开关未完全合到位，控制系统却收到了该隔离开关的合位信号，导致该路断路器合闸时通流回路有大电流流过，从而使该隔离开关存在拉弧现象。
在此背景下为了保证隔离开关一次状态与二次返回信号一致，使直流隔离开关满足“在额定电流及动、热稳定电流的位置时发出合闸信号”的条件，对换流站内相关直流隔离开关接点进行了相应的改进。
1隔离开关烧蚀情况分析1.1故障情况2016年3月23日，特高压某换流站运行人员巡检过程中发现直流场中性区域金属回线转换隔离开关03001触头有异常痕迹，检修人员即进行了现场检查，发现:该隔离开关拐臂无损伤，水平度良好；隔离开关下部支柱瓷瓶外观无破损，垂直度在正常范围内；隔离开关机构箱内部无异常；隔离开关两侧触头部位发现明显烧蚀痕迹，如图1所示。
因隔离开关烧蚀严重，通流接触面受损，已不具备合闸运行能力，需要对隔离开关触头进行更换。
开关03001触头有异常痕迹，检修人员即进行了现场检查，发现:该隔离开关拐臂无损伤，水平度良好；隔离开关下部支柱瓷瓶外观无破损，垂直度在正常范围内；隔离开关机构箱内部无异常；隔离开关两侧触头部位发现明显烧蚀痕迹。
因隔离开关烧蚀严重，通流接触面受损，已不具备合闸运行能力，需要对隔离开关触头进行更换。
生产的ZGW1－150型直流隔离开关，其电动操作机构使用辅助开关提供分合位信号，其中分位信号使用常闭接点，合位信号使用常开接点。
操作机构由分闸位置到合闸位置运行时，辅助开关常开接点在0%～85%行程范围内为常开，85%～100%为常闭；常闭接点在0%～15%行程范围内为常闭，15%～100%为常开。
由上述可知，在隔离开关合闸过程中，其仅到达行程85%位置就已经送出合位信号，控制系统判定此隔离开关处于合闸位置。
由金属回线转大地回线顺控过程可知，控制系统判定隔离开关03001与隔离开关03002均处于合位，若在执行运行方式转换前隔离开关01001或隔离开关02001已经处于合位、断路器0600已经处于分位，将会执行下一步合上断路器0300。
浅谈特高压直流转换开关的结构与原理
浅谈特高压直流转换开关的结构与原理在特高压输电工程直流场的设备中，直流转换开关是一个非常重要的设备，和交流输电相比，直流输电具有控制能力高、调节容易快速、地面占用面积小、线路损耗低、稳定性高等方面的特点。
主要用于距离较长的架空线路、海底电缆的输电、交流系统间的异步互联等场合中，±800千伏锦屏-苏南特高压直流输电工程的额定电流将为4500A左右，对直流电流转换开关的要求也更高，不仅要分段更大的直流电源，而且在进行转换时，还需要吸收更多的能量。
本文重点对特高压直流系统中直流转换开关的结构和原理进行分析。
1 特高压直流输电系统中的直流转换开关系统1.1 直流转换开关的结构与原理通常情况下，在高压直流输电系统中，故障的切除或运行方式的转换需要采用直流断路器。
常见的直流断路器如金属回路转换开关（MRTB，Metallic Return Transfer Breaker）、大地回线转换开关（GRTS，Ground Return Transfer Switch）、中性母线开关（NBS，Neutral Bus Switch）以及中性母线接地开关（NBGS，Neutral Bus Ground Switch）等。
由于开断直流电流并不能像交流电流那样，可以在交流电流过零时进行操作，因此开断直流电流就必须将直流电流“强迫过零”，比较常用的电路为LC串联振荡电路。
在直流电流强迫过零时，由于直流系统蕴含的巨大能量需要释放，而释放的能量又会在回路上造成过电压，引起断路器断口间的电弧重燃，造成开断失败。
所以如何快速吸收这些释放的能量就成为断路器能否成功开断直流电流的关键因素。
在我国已建成的高压直流换流站中，主要使用的直流断路器形式有无源型和有源型叠加振荡电流方式两种，其基本结构原理图如图1所示，主要由三部分组成：（1）转换开关，由交流断路器改造而成，用于电流的接通和断开；（2）振荡回路，由LC串联振荡电路构成，目的是形成2次以上的电流过零点；（3）耗能元件，由金属氧化物避雷器构成，目的是吸收直流回路中储存的巨大能量。
直流转换开关及直流旁路开关运行要求及防跳回路设计
直流转换开关及直流旁路开关运行要求及防跳回路设计摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国电力行业发展的步伐。
我们了解到，直流转换开关及直流旁路开关是换流站直流部分的重要设备之一，其主要技术性能体现在绝缘强度、开断转换电流能力、环境耐受能力等方面。
关键词：直流转换开关；直流旁路开关；运行要求；防跳回路设计引言断路器是电网中关键的控制与保护设备，其安全稳定运行直接关系到电网供电可靠性。
1直流转换开关及旁路开关的原理及结构直流转换开关和直流旁路开关在换流站内的安装位置、作用及结构原理有所不同。
直流转换开关串联于主通流回路中，包括中性母线开关NBS、中性母线接地开关NBGS、金属回线转换开关MRTB、大地回线转换开关GRTS。
直流旁路开关BPS与换流阀并联，是阀组解、闭锁顺序操作的一部分。
2直流转换开关及旁路开关防跳回路设计2.1常规直流开关防跳设计在交流系统中，运行方式切换和故障切除主要依赖高压交流断路器。
当开关因故障跳开后，若由于合闸回路接点粘连、电源短接等原因，造成合闸输出端一直带电，开关再次合闸，如此反复，发生“开关跳跃”，会导致开关损坏甚至爆炸。
因此交流断路器的防跳功能按照固定于分闸状态的原则设计在合闸回路中，防止断路器的误合闸。
常规的直流转换开关及旁路开关由于沿用交流断路器的设计改造而来，因此其防跳回路仍按照固定于分闸状态的原则设计在合闸回路中。
以2017年投运的±800kV淮安换流站ABB直流转换开关BLG1002A型操作机构二次回路为例。
2.2断路器防跳保护试验根据在不同位置安装防跳继电器划分，断路器防跳回路主要有串联式和并联式防跳回路两类。
串联式也称为操作箱式，是目前主流应用最广泛的防跳方式，通过分别在断路器分合闸回路中设置防跳，由电流启动线圈与跳闸回路串联，电压保持线圈与合闸回路并联两部分构成。
并联式也称为机构式，相对于串联式防跳，仅在合闸回路中设置防跳，由防跳继电器的电压保持线圈与合闸回路并联构成。
换流变电站设备介绍
四、高压直流 隔离开关
实物图
实物图
1.功用
直流隔离开关在分位置时，触头间有符合 要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置 能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内 条件下的电流的开关设备。
五、避雷器
实物图
实物图
1.作用
）
实物图（一）
实物图（二）
1.简介
GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文简 由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避 母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或 部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一 的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。
2.应用及优点
GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用， 特高压领域也被使用。与常规敞开式换流站相 的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高 活、安装方便、安全性强、环境适应能力强， 量很小。
换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容 阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单 件组成。其中，晶闸管是换流阀的核心部件 了换流阀的通流能力，通过将多个晶闸管元 得到希望的系统电压。
晶闸管散热所需的水冷散热器，既要给 热，又要充当结构件承压，还需导电和终身 严格的质量要求使得这种水冷散热器成为了 行业内水冷散热器的顶级产品。
三、高压直流 断路器
实物图
1.原理图
2.分类及特点
无源型叠加振荡电流方式：利用电弧电压随电流增大而 线性负电阻效应，在与电弧间隙并联的LC回路中产生自激振 弧电流叠加上增幅振荡电流，在总电流过零时实现遮断。
有源型叠加振荡电流方式：由外部电源先向振荡回路的 ，然后电容C通过电感L向断路器的电弧间隙放电，产生振荡 在原电弧电流之上，并强迫电流过零。这种方式容易产生足 振荡电流，开断的成功率较高。
换流站与变电站-为何采用高压直流输电
换流站与变电站，为何采用高压直流输电1.总论电厂的任务是发电，电厂要能正常发电就需要使用和维护设备，使用和维护设备就是电厂的主要工作内容。
变电站是将电厂发出的电能通过电力设备进行各种变换，然后输送出去。
其主要工作任务是：1、使用和维护电力设备，使之保证长期连续对外供电。
2、监控电力设备运行情况，作好各项监控记录，以便将来作为技术或故障分析的原始资料。
3、有些变电站还具有监控线路运行状况的功能。
2.换流站高压直流输电的一种特殊方式，将高压直流输电的整流站和逆变站合并在一个换流站内，在同一处完成将交流变直流，再由直流变交流的换流过程，其整流和逆变的结构、交流侧的设施与高压直流输电完全一样，具有常规高压直流输电的最基本的优点，可实现异步联网，较好地实现不同交流电压的电网互联，将2个交流同步电网隔离，能有效地隔断各互联的交流同步网间的相互影响，限制短路电流，且联络线功率控制简单，调度管理方便。
与常规直流输电比较，其优点更突出：1、没有直流线路，直流侧损耗小；2、直流侧可选择低压大电流运行方式，以降低换流变压器、换流阀等有关设备的绝缘水平，降低造价；3、直流侧谐波可全部控制在阀厅内，不会产生对通信设备的干扰；4、换流站不需要接地极，无需直流滤波器、直流避雷器、直流开关场、直流载波等直流设备，因而比常规的高压直流输电节省投资。
换流站是直流输电工程中直流和交流进行相互能量转换的系统，除有交流场等与交流变电站相同的设备外，直流换流站还有以下特有设备：换流器、换流变压器、交直流滤波器和无功补偿设备、平波电抗器。
换流器主要功能是进行交直流转换，从最初的汞弧阀发展到现在的电控和光控晶闸管阀，换流器单位容量在不断增大。
换流变压器是直流换流站交直流转换的关键设备，其网侧与交流场相联，阀侧和换流器相联，因此其阀侧绕组需承受交流和直流复合应力。
由于换流变压器运行与换流器的换向所造成的非线性密切相关，在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压和试验方面与普通电力变压器有着不同的特点。
浅谈换流站直流保护的X、Y、Z、S闭锁策略
电气工程与自动化"Di#nqi Gongcheng yu Zidonghu2浅谈换流站直流保护的X、Y、Z、S闭锁策略朱映锦(国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏南京210000)摘要:换流阀是换流站的主要组成设备之一，是保证直流系统可靠运行的核心部件，其可控性保证了直流系统的可靠启停。
某特高压换流站通过调试试验现场模拟各种故障工况，实现换流阀闭锁保护，包括X、Y、Z、S闭锁，从而降低系统故障对换流阀等一次设备的冲击。
关键词:特高压直流输电;换流阀；保护闭锁；旁通对0引言换流阀而成，特高压交、直流换能,是直流系统的接枢纽，在特高压直流输电工程具有可的。
直流系统的启停换流阀的可靠通X直流系统在运行工况遇到种故障，在其故障情况下，保证换流阀行保护闭锁的性要X某特高压换流站电，其闭锁阀电VCE接阀控系统CCP的闭锁，换流阀冲，冲，电压，主AK电流电流，阀组°根据旁通对的投入情况，特高压换流站保护闭锁可分X、Y、Z、S闭锁4种°1X闭锁策略X闭锁主要特征：不投入旁通对，针对较为严重的故障实行闭锁X流站和逆变站在行X闭锁指令时均不投入旁通对X况下，一高低阀组行X闭锁X当一阀组保护性X闭锁，保护直接故障阀组锁，故障阀组，BPS,无故障阀组运行X故障，行闭锁X 试验阀组运行，站模拟直流过电压保护X闭锁X某日后台实件如下：11:29:44,保护(PPR)：“直流过电压保护X闭锁"直流过压保护X闭锁流断路器”；11:31:28,控(PCP)：“极保护启动切换极控系统命令”“极保护启'"旁通低阀组”；11:31:28，阀控(CCP)："极控旁通阀组'"X闭锁动作'"强制移相'"极控闭锁阀组”；11:31:29,保护出口锁定2Y闭锁策略Y闭锁主要特征:有条件投入旁通对有条件投入旁通对是对直流输电系统的流站而言，在保护需行闭锁指或最后一阀组闭锁情况下，判流侧直流电流厶是否值，值，需旁通对；之，旁通对X站在行Y闭锁旁通对X特高压换流站保护大部分行%闭锁，包括ESOF闭锁特高压换流站分层接入方式，原配置与极保护的50Hz、"。
电工学概论习题答案_第三章
3-1. 何谓电力系统？采用电力系统传输和分配电能比由发电厂直接向用户供电由什么优点？答：电力系统是由发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。
实践证明独立运行的发电厂通过电力网联接成电力系统后，将在技术经济上具有以下优点：（1）减少系统中的总装机容量（2）合理使用动力资源，充分发挥水力发电厂的作用（3）提高供电的可靠性（4）提高运行的经济性3-2. 为什么要采用高压传输电能？我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是多少？在城市内所采用高压配电的电压等级是多少？答：采用高压传输电能能够明显减少传输过程中的电能损耗。
我国远距离输电所采用的最高电压等级是500kV。
在城市内所采用的高压配电的电压等级是35 kV 或10 kV。
3-3. 输电线路在什么情况下采用架空线？在什么情况下采用电力电缆？答：交流输电线可分为架空线路与电缆线路两大类，前者应用于地区间的输电，一般电压较高、距离较长。
后者应用于城市内的输电，电缆线路一般埋设在地下，线路电压为35kV或10kV，也有380V/220V的低压，在大型工厂企业内部也采用电缆输电。
与架空线路相比，电缆线路的铺设成本要高许多，所以在电力系统中只有在一些不适于架空线路的地方如过江、跨海或严重污染区才考虑使用电缆输电。
3-4. 架空输电线为什么一般采用钢芯铝绞线？答：架空输电线用以传输电流、必须具有足够的截面以保持合理的电流密度及比较小的电能损耗，同时又必须有足够的机械强度和抗大气化学腐蚀能力。
一般采用钢芯铝绞线它能兼顾机械强度、导电能力、散热面积等要求。
3-5. 何谓高压走廊？在高压走廊的范围内应注意什么安全问题？答：高压架空输电线路所通过的路径必须占用一定的土地面积和空间区域，称为线路走廊或高压走廊，在该走廊内除杆塔基础占用一定土地外，其余土地可用于耕作和绿化，但不能用于建设居住用房，人应避免长期在强电磁场的环境下生活，因为强电磁场会引起人生理上发生一些不良反应，这些反应可能会引起心情上的变化甚至会引起某些慢性不可预知的疾患。
直流断路器
直流断路器
一、各直流断路器的作用
1、NBS（neutral bus switch）：中性母线开关
当单极计划停运时，换流阀闭锁，将该极直流电流降为零，NBS在无电流情况下分闸，将该极设备与另一个极隔离。
2、GRTS（ground return transfer switch）：转大地回路开关
安装于接地极线与极线之间，它是为了用来在不停运的情况下，将直流电流从单极金属回线转换至单极大地回线。
3、MRTB（metallic return transfer breaker）：转金属回路开关
装设于接地极线回路中，用以将直流从单极大地回线转换到单极金属回线，以保证转换过程中不中断直流功率输送；MRTB必须与GRTS联合使用。
4、NBGS（neutral bus grounding switch）：中性母线接地开关
安装于中性线和换流站接地网之间。
当接地极线路断开时，不平衡电流将使中性母线电压升高，为了防止双极闭锁，提高高压直流输电系统的稳定性，利用NBGS的合闸来建立中性母线与大地的连接，以保持双极继续运行，从而提高了高压直流输电系统的可用率。
当接地极线路恢复正常运行时，NBGS必须能将流经它至换流站接地网的电流转换至接地极线路。
高压直流断路器
高压直流断路器的研究摘要本文详述了高压直流断路器在直流系统中的功能要求以及直流断路器的功能作用，介绍了高压直流断路器的工作原理及组成结构。
分析了现阶段应用于高压直流断路器的开断电流、熄灭电弧的各种方法，并阐述了各种方法的原理，通过对原理的分析阐述了各种方法的优缺点，并得出有源叠加振荡方式与无源叠加振荡方式是现阶段实现高压直流断路器的最佳方式。
关键词：直流断路器开断电流无源叠加振荡有源叠加振荡0 前言直流断路器是直流换流站的主要电气设备之一。
它不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷和短路电流，防止事故范围的扩大。
在高压直流输电系统中，某些运行方式的转换或者故障的切除要采用直流开关。
直流断路器同样因为直流电流难以熄弧、直流断路器吸收的能量大以及过电压高而制约其发展。
1 直流断路器在直流系统中的功能要求[1]直流系统中的断路器主要包括中性母线断路器、高速接地断路器、金属回路转换断路器和大地回线转换断路器。
1.1 中性母线断路器两端换流站的每一极都有一台中性母线断路器。
当直流闭锁时，在换流站没有投旁路的情况下，极控系统将使直流电流降为零，中性母线断路器在无电流的情况下合闸1.2 高速接地断路器每个换流站都有一台高速接地断路器，当接地极退出运行时，两端换流站的高速接地断路器应自动将中性母线接到换流站接地网，不要求具备大电流转换能力，但必须能在双极运行时打开。
1.3 金属回路转换断路器金属回路转换断路器功能是将直流运行电流从较低阻抗的大地回路向具有较高阻抗的金属回路转移。
直流电流从大地回路向金属回路的转移不应降低运行极的直流输送功率。
1.4 大地回线转换断路器大地回线转换断路器用于将直流运行电流从具有较高阻抗的金属回路转移至具有较低阻抗的大地回路。
直流电流从金属回路向大地回路的转移不应引起直流功率的降低。
2 直流断路器的基本构成与工作原理直流断路器的组成与交流断路器的构成结构基本相同，只在交流断路器的基础上增加了振荡装置和耗能元件。
±800kV郑州换流站户内直流开关场设计
江
苏 电
机
工
程
图 ２中虚 线部 分 即直 流 融 冰接 线 ． 额外 增 加 需
引 线 ４条 ， 离 开关 ５台 ， 隔 由于融 冰 接 线并 不 常用 ， 因此利用 ４个 常开 可连接 断 口和 １ 常 闭可拆 卸断 个 口代替 隔离 开关 以节省投 资 。
关键词 ： 直流 换 流 站 ； 冰接 线 ； 电 比距 ； 内 直流 开 关场 融 爬 户
中图分 类号 ： Ｍ７ １１ Ｔ ２．
文献标 志 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ ９ ０ ６ （０ ２０ － ０ ９ ０ １０— ６ ５ ２ １ ） １０ ３－ ３
平 波 电 抗 器
为 满 足 河 南 电 网 “ 二 五 ” 以后 负 荷 快 速 增 十 及
比距按 ３ １ ｍｍ／Ｖ设 计 ｋ 直 流爬 电 比距 可按交 流爬 电 比距 的 １８ ． ．～２０倍
简 单 计算 Ｅ 因此 郑 州 换 流站 直 流 爬 电 比距 按 ６ ５ ］ ０
ｍｍ／Ｖ 设计 ｋ
３２ 直 流侧 空气 间隙计 算 ＿ 换 流站直 流侧 空气 间隙 主要 考 虑直流 、 交流 、 雷 电和操作 冲击合 成 电压 的作用 。确 定与直 流 电压水
长 的供 电要 求 ． 结合 哈密 地 区风 电 、 电 资 源 丰 富 煤
的特点 ． １回哈 密一河 南 ＋ ０ Ｖ 特 高 压 直 流 工 程 ８ ０ｋ 将在 ２ １ ０ ２年建设 ￣ ０ Ｖ郑 州换 流站是 哈 密一河 ８０ ｋ 南特 高 压直 流 工程 的 受端 站 ．站 址污 秽等 级 较 高 ． 直流 开关 场 电气 设备 制造难 度 大 在 已投 运 直流输
换流站运行方式及操作简介
设备冷备用：安全措施全部拆除，设备各侧开关、刀闸拉开，接地刀闸拉开， 根据相关规定及工作要求进行保护操作。 （1）换流变冷备用：安全措施拆除，换流变交流侧开关转冷备用，换流变各 侧接地刀闸拉开。 （2）阀组冷备用：安全措施拆除，阀组交、直流侧接地刀闸拉开。 （3）极Ⅰ（Ⅱ）线路冷备用：安全措施拆除，两换流站极Ⅰ（Ⅱ）极母线刀 闸、旁路线刀闸拉开，极Ⅰ（Ⅱ）线路接地刀闸拉开。 （4）接地极冷备用：安全措施拆除，接地极线路开关、刀闸拉开，接地刀闸 拉开。 （5）交流滤波器冷备用：安全措施拆除，交流滤波器开关、刀闸拉开，接地 刀闸拉开。 （6）极Ⅰ（Ⅱ）冷备用：换流变、阀组已处于冷备用状态；安全措施拆除， 中性线开关、金属回线刀闸、大地回线刀闸、极母线刀闸拉开，有关接地刀 闸拉开。
单极系统
双极两端中性点接地方式
双极系统
双极一端中性点接地方式 双极金属中线方式
•
单极系统运行的可靠性和灵活性都不如双极系统好，实际工程大多采用双 极系统；而实际上双极系统是由两个独立的单极系统组成的，便于工程的 分期建设，另外，运行中一极故障退出运行（停运）时，双极单极。 因此，虽然所设计的单极直流输电工程不多，但在实际运行中常常见到。
（5）交流滤波器检修：交流滤波器开关、刀闸拉开，两侧接地刀闸合上。
（7）极Ⅰ（Ⅱ）检修：极Ⅰ（Ⅱ）换流变、阀组、直流滤波器已处于检修状态，中性 （6）直流滤波器检修：直流滤波器两侧刀闸拉开，两侧接地刀闸合上。 线开关、金属回线刀闸、大地回线刀闸、极母线刀闸拉开，有关接地刀闸合上。
银川东站直流系统状态定义
双极系统
双极一端中性点接地方式 双极金属中线方式
背靠背系统
a) 单极大地（海水）回线方式
Id
换流站值班员职业技能鉴定题库(中级工)第016套
换流站值班员职业技能鉴定题库（中级工）第016套一、选择题【1】运行中的电压互感器，为避免产生很大的短路电流而烧坏互感器，要求互感器（ D ）。
A．必须一点接地B．严禁过负荷C．要两点接地D．严禁二次短路【2】NBS直流断路器的辅助操动机构的作用为（ C ）。
A．和主操动机构共同使用增加弹簧断路器操动机构打压时的牵引力B．在主操动机构故障时作为后备机构C．完成“重合闸”功能D．和主操动机构交替使用，延长机构的使用寿命【3】绝缘手套、绝缘靴必须定期进行交流耐压试验和泄漏电流试验，试验周期为（ A ）。
A．六个月B．—年C．二年D．三年【4】关于换流站功率调整的操作，下面说法错误的是（ A ）。
A．功率调整操作由调度向从控站下令执行B．功率调整由调度向主控站下令执行C．主控站的切换会中断功率的升降，待主控站切换完毕后再重新设置方可继续升降D．功率升降过程中，不能进行功率控制和电流控制的切换，只有在功率升降结束后才可以切换【5】换流变压器正常运行时，下列关于本体及有载调压开关的重瓦斯保护说法正确的是（ A ）。
A．本体重瓦斯及调压开关重瓦斯都应投入跳闸B．本体重瓦斯投入跳闸，调压开关的重瓦斯投信号C．本体及有载调压开关的重瓦斯都不投入跳闸D．本体重瓦斯投入信号，有载调压开关的重瓦斯投入跳闸【6】断路器断口并联电容起（ B ）作用。
A．灭弧B．均压C．改变参数D．改变电流【7】装设接地线应先接接地端，后接导体端，接地线应（ D ）,连接应可靠。
A．涂色正确B．固定良好C．缠绕良好D．接触良好【8】下列哪一个是平波电抗器的损耗（ C ）。
A．空载损耗B．负荷损耗C．谐波损耗D．无功损耗【9】下列哪项不是换流变压器油枕的作用（ D ）。
A．调节油量，保证变压器油箱内经常充满油B．减少油和空气接触C．防止油被快速的氧化和受潮D．给变压器降温【10】互感器的二次绕组必须一端接地，其目的是（ D ）。
A．提高测量精度B．确定测量范围C．防止二次过负荷D．保证人身安全【11】下列不属于空调系统空气处理机组ACU组成的有（ D ）。
换流站与变电站-为何采用高压直流输电
换流站及变电站，为何采用高压直流输电1.总论电厂的任务是发电，电厂要能正常发电就需要使用与维护设备，使用与维护设备就是电厂的主要工作内容。
变电站是将电厂发出的电能通过电力设备进展各种变换，然后输送出去。
其主要工作任务是：1、使用与维护电力设备，使之保证长期连续对外供电。
2、监控电力设备运行情况，作好各项监控记录，以便将来作为技术或故障分析的原始资料。
3、有些变电站还具有监控线路运行状况的功能。
2.换流站高压直流输电的一种特殊方式，将高压直流输电的整流站与逆变站合并在一个换流站内，在同一处完成将交流变直流，再由直流变交流的换流过程，其整流与逆变的构造、交流侧的设施及高压直流输电完全一样，具有常规高压直流输电的最根本的优点，可实现异步联网，较好地实现不同交流电压的电网互联，将2个交流同步电网隔离，能有效地隔断各互联的交流同步网间的相互影响，限制短路电流，且联络线功率控制简单，调度管理方便。
及常规直流输电比拟，其优点更突出：1、没有直流线路，直流侧损耗小；2、直流侧可选择低压大电流运行方式，以降低换流变压器、换流阀等有关设备的绝缘水平，降低造价；3、直流侧谐波可全部控制在阀厅内，不会产生对通信设备的干扰；4、换流站不需要接地极，无需直流滤波器、直流避雷器、直流开关场、直流载波等直流设备，因而比常规的高压直流输电节省投资。
换流站是直流输电工程中直流与交流进展相互能量转换的系统，除有交流场等及交流变电站一样的设备外，直流换流站还有以下特有设备：换流器、换流变压器、交直流滤波器与无功补偿设备、平波电抗器。
换流器主要功能是进展交直流转换，从最初的汞弧阀开展到现在的电控与光控晶闸管阀，换流器单位容量在不断增大。
换流变压器是直流换流站交直流转换的关键设备，其网侧及交流场相联，阀侧与换流器相联，因此其阀侧绕组需承受交流与直流复合应力。
由于换流变压器运行及换流器的换向所造成的非线性密切相关，在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压与试验方面及普通电力变压器有着不同的特点。
换流站的工作原理
换流站的工作原理换流站是电力系统中的重要组成部分，主要用于实现直流与交流电网之间的能量转换和互联。
其工作原理主要涉及将输入的交流电转换为直流电或将输入的直流电转换为交流电。
换流站通常由变压器、整流器和逆变器等组成，下面将分别介绍其工作原理：1.变压器：变压器是换流站中最常见的设备，用于实现交流电的变换和降压升压。
其工作原理是利用电磁感应定律，通过将输入的交流电与高低压绕组相互感应，实现电压的变换。
变压器通过调整绕组的匝数比例，可以将高压交流电转变为低压交流电或将低压交流电升压为高压交流电。
2.整流器：整流器是将交流电转换为直流电的关键设备。
换流站中常用的整流器为可控整流器（如两脉冲整流器、三脉冲整流器、六脉冲整流器和多脉冲整流器）。
整流器利用可控硅等器件实现交流电的整流，即将交流电的正半周或负半周转换为直流电，并通过滤波电路消除其脉动成分，得到平滑的直流电输出。
3.逆变器：逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
在换流站中，逆变器一般采用可控晶闸管等元件，通过将直流电按照一定频率开关，实现直流电到交流电的转变。
逆变器的工作原理是根据输入的直流电信号，通过逆变调制技术控制晶闸管的开关动作，使其按照一定频率产生一系列脉冲，经过滤波和滤谐等处理后，得到纯正弦波形的交流电输出。
除了这些主要设备，换流站还涉及到与电力系统的其他部分的连接和调节控制等方面。
例如，换流站需要与直流线路或无功补偿装置等其他系统进行连接，通过调整控制设备工作状态和参数，实现对换流过程的监控和调整。
总的来说，换流站的工作原理是利用变压器、整流器和逆变器等设备，将输入的交流电转换为直流电或将输入的直流电转换为交流电。
通过调节这些设备的工作状态和参数，实现对能量转换和互联的控制和调节。
换流站的功能在电力系统中十分重要，可以提高能源的利用效率，并实现不同电网之间的互联与交流。
GB25307-2010高压直流旁路开关
操作顺序
控制电压和操作压力
操作顺序次数
最低
500
合-t-分-t
额定
500
最高
500
合-t1-分-t2-合-t1-分
额定
250
注：t表示两次操作之间的时间间隔，t1≤0.06 s, t2＜15 s。
14
9.直流电流转移试验
试验应采用等效的试验回路验证。在规定的控制策略下，能将运行范围内的直
13
6.温升试验
旁路开关主回路的温升试验的试验电流为额定短时直流电流，或有效值等 于额定短时直流电流的50 Hz的交流电流，通流时间为30 min。
7.IP代码的检验
GB/T 11022-1999的6.7.1适用于正常使用条件下旁路开关可触及的所有部分。
8.周围空气温度下的机械操作试验
GB 1984-2003的6.101.2适用。机械操作试验应由2 000次操作循环组成，按表4 进行试验。
表1 型式试验项目
强制的型式试验项目 绝缘试验 无线电干扰电压试验 主回路电阻的测量 温升试验 短时耐受电流和峰值耐受电流试验 密封试验 电磁兼容性（EMC）试验 周围空气温度下的机械操作试验 直流电流转移试验
适用时，强制的型式试验项目 防护等级验证 端子静负载试验 低温和高温试验（GB1984-2003）
条款号 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.8 6.9 6.10 6.13
条款号 6.7 6.11 6.12
7
注1. 试验分组（6.1.1）、确认试品用的资料（6.1.2） 、型式试验报告包含的 资料（6.1.3） 、试验时周围的大气条件（6.2.1）、绝缘试验时旁路开关的状态 （6.2.3）均按照GB11022-1999相关条款进行。
换流站最后断路器、最后线路原理及应用
换流站最后断路器、最后线路原理及应用发布时间：2023-02-28T06:23:26.397Z 来源：《中国电业与能源》2022年10月19期作者：司成志[导读] 最后断路器保护目前在换流站普遍应用，最后断路器涉及的定义及原理较多，司成志（云南电网有限责任公司文山供电局，云南文山 663000）摘要：最后断路器保护目前在换流站普遍应用，最后断路器涉及的定义及原理较多，本文介绍了站内最后断路器、站外最后断路器、最后线路的定义，并结合工程实际的原理，对最后断路器、最后线路的逻辑进行分析，总结了换流站最后断路器的动作结果。
关键词：换流站；最后断路器；原理及应用0 前言在高压直流输电系统运行过程中，如果换流站突然切断所有交流线路，所有逆变器电流将流入换流站的交流滤波器和其他无功补偿装置，这将使交流场和换流站其他部分的电压异常升高，交流滤波器的母线电压可达到正常工作电压的3倍左右，短时过电压往往伴随着严重的波形畸变，这将危及换流站设备的绝缘。
此时换流站逆变侧装设的最后线路及最后断路器保护起着十分重要的保护作用，当最后断路器或最后线路保护动作条件满足，发出直流闭锁信号，将直流极闭锁，停止直流功率输出，防止因过多的电能量加在站内交流系统设备上，产生冲击过电压而损坏换流变及相关交流设备。
1 最后断路器、最后线路定义（1）换流器的最后断路器定义若某个断路器断开后换流器交流侧失电，则这个断路器就是换流器的最后断路器。
采用3/2接线方式的交流场一般有多回交流线路，当只有一回交流线路运行时，称为最后线路，就该回线路而言，其出线通过两条回路与母线联络，当只有一条回路与母线相连时，该回路断路器即为该回路最后断路器。
（2）最后线路定义用于判别“换流器的最后断路器”的一种逻辑，通过换流器、线路与交流母线的连接情况，判断是否满足换流器的最后断路器的要求。
最后线路与最后断路器的功能类似，当仅有一条线路与500kV交流场相连接的时候，此线路为最后线路，500kV交流站控检测到具有最后线路的时，将会上送相关最后线路的SER事件至后台。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备的智能化和集成化发展将为电力企业创造新的 商业模式，例如基于数据的服务、能源管理等，提高电力企业的经济效 益和市场竞争力。
感谢您的观看
THANKS
运行维护：定期检查油温、油位、油质，检查变压器 有无异常声响，检查冷却系统是否正常，检查套管有
无破损和裂纹。
故障处理：如出现油温异常升高、油位下降、油 质劣化、套管破损等故障，应立即停运变压器，
进行检修。
05
换流站交直流场一次设备 发展趋势和展望
发展趋势
设备集成度提高
随着电力设备制造技术的不断发展，换流站交直流场一次 设备的集成度将越来越高，实现更多的功能和更高的效率 。
结构特点：交流滤波器通常采用模块化结构，由滤波器单元、外壳、支 撑架等组成。
站用变压器工作原理及结构特点
站用变压器的主要作用是为换流站提供所需的站用电，其工作原理与普通电力变压器相同。
工作原理：站用变压器通过电磁感应原理，将高压电转换为低压电，为换流站提供所需的站 用电。
结构特点：站用变压器通常采用油浸式结构，由高、低压绕组、铁芯、油箱、冷却系统等组 成。
换流站交直流场一次设备讲 解
2023-11-09
contents
目录
• 换流站交直流场概述 • 换流站交直流场一次设备种类及作用 • 换流站交直流场一次设备工作原理及结构
特点 • 换流站交直流场一次设备运行维护及故障
处理 • 换流站交直流场一次设备发展趋势和展望
01
换流站交直流场概述
交直流场定义
电力系统的影响。
工作原理：直流滤波器通过电阻 、电容、电感等元件组成滤波电 路，将直流电流中的谐波分量滤
除。
换流站交流开关分闸导致直流电压下降情况分析
换流站交流开关分闸导致直流电压下降情况分析发布时间：2022-12-05T08:02:04.253Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：高峰[导读] 某换流站根据调度指令进行500 kV#2母线的检修。
当5013开关（极Ⅱ换流变压器进线边开关）被拉开时，极Ⅱ极控制系统 B（主系统）发出“极Ⅱ顺控状态不满足”报警，运行人员发现顺控界面上“极Ⅱ换流变压器进线断路器合位”图标均由红色变为绿色，直流场界面上极Ⅱ换流阀触发角下降至5°，极Ⅱ换流变压器分接头由20档持续下降，极Ⅱ直流电压下降至445 kV，电流上升至635 A，双极功率维持600MW不变。
当极Ⅱ换流变压器降至7档时，发极Ⅱ换流变压器分接开关电源故障报警。
为了避免变压器分接头继续下降，操作人员立即切换至“手动模式”。
中国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030000摘要：针对湖北某换流站母线检修时极直流电压下降现象，通过现场检查及软件控制程序查找，发现故障原因为刀闸辅助接点故障导致合位信号不能送至极控系统，变压器分接头控制程序将分接头降到最低档导致极直流电压下降。
关键词：换流站；换流变压器；极控系统；分接头控制逻辑1异常情况描述某换流站根据调度指令进行500 kV#2母线的检修。
当5013开关（极Ⅱ换流变压器进线边开关）被拉开时，极Ⅱ极控制系统 B（主系统）发出“极Ⅱ顺控状态不满足”报警，运行人员发现顺控界面上“极Ⅱ换流变压器进线断路器合位”图标均由红色变为绿色，直流场界面上极Ⅱ换流阀触发角下降至5°，极Ⅱ换流变压器分接头由20档持续下降，极Ⅱ直流电压下降至445 kV，电流上升至635 A，双极功率维持600 MW不变。
当极Ⅱ换流变压器降至7档时，发极Ⅱ换流变压器分接开关电源故障报警。
为了避免变压器分接头继续下降，操作人员立即切换至“手动模式”。
1.1事件记录图2 运行人员操作界面显示2现场检查处理情况及异常原因分析2.1现场检查处理情况（1）检查发现极Ⅱ换流变压器Y/DA相分接头电机导致热偶继电器动作，控制电源开关跳闸。
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直流开关在换流站中的应用
发表时间：2019-09-19T09:41:28.107Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：刘伟郑锦欢高峰
[导读] 摘要：为了适应直流输电的快速发展，设计开发了相应的直流转换开关和直流旁路开关设备，目前已经在国内大量应用。
（国网山西省电力公司检修分公司）
摘要：为了适应直流输电的快速发展，设计开发了相应的直流转换开关和直流旁路开关设备，目前已经在国内大量应用。
本文介绍了这种直流开关设备的工作原理、结构参数及应用等有关内容，该产品的开发及应用将为我国直流输电的发展做出重大贡献。
关键词：直流开关；换流站；应用研究
近年来，高压直流输电技术在世界范围内得到了广泛应用，在此基础上进一步发展的特高压直流输电工程，目前也已经成功投产，稳定运行。
直流输电和传统的交流输电相比，具有以下优点:①直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小；②直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小、不易老化、寿命长，切输送距离不受限；③直流输电不存在交流输电的不稳定性问题，直流输电线路无电容充电电流，直流线路无电容充电电流，电压分布平稳，负载大小不发生电压异常不需并联电抗。
并且调节速度快，运行可靠，有利于远距离大容量送电；④直流输电有利于实现电力系统之间的联网；⑤直流输电有功功率和无功功率容易控制，可以改善交流系统的运行性能；⑥可以利用大地为回路，提高运行可靠性；⑦直流输电可以方便的分期建设和增容，有利发挥投资效益。
虽然直流输电在我国发展较晚，但因为其特有的优点，受到国家的大力支持，使其发展迅猛，并且电压等级也逐渐提高，现已达到国际领先水平。
在开始阶段直流开关设备主要依靠进口，根据国家要求关键设备国产化的要求，国内厂家也积极开发同类产品，但是由于开发难度大、投资大，国内只有较少厂家能够生产该类产品，依托西电集团公司在电力行业强大技术优势和制造基础，西安西电高压开关有限责任公司( 以下简称西开有限公司) 最早在国内开发和制造直流转化开关和旁路开关的厂家，并且生产的产品在国内的换流站中大量应用。
1.直流转换开关
高压直流输电系统中，一般配置有 4 种高压直流转换开关，分别是金属回线转换开关、大地回线转换开关、中性母线开关和中性母线接地开关。
其中，MRTB 将直流电流从大地回路转换到金属回线通路的开关设备，ERTB 将直流电流从金属回线通路转换到大地回路通路的开关设备，NBS 安装在换流站站内接地线上，用于把停运的换流桥与中性母线断开的开关设备，NBS 还应把直流极线故障所产生的故障电流转换到由接地极及其引线构成的回路中。
NBGS 安装在换流站站内接地线上，用于提供站内临时接地的设备，NBGS 最重要的作用是最为一个快速合闸开关；另外在 NBS 转换失败(开断不成功)时，NBGS 也可提供暂时的大地回路通路。
1.1运行方式转换
①正常双极运行时，双极两端中性点接地，NBS11、NBS12、NBS21、NBS22、MＲTB 闭合，EＲTB、NBGS11、NBGS12 断开，电流回路见，直流电流的路径为正负两根导线，电流方向相反，双极对称运行时，接地极中无电流流过，双极不对称运行时，两极中的电流不相等，接地极中电流为两极电流之差。
②当换流阀 V13、V14 出现故障或需要检修时，NBS12、NBS22、S16、S26 断开，把停运的换流桥与中性母线断开，转入单极大地回线运行方式。
1.2直流转换开关与直流电流的分断
目前，应用在高压直流输电系统中的直流转换开关主要采用两种方式来实现，即无源型自激振荡过零和有源型强迫振荡过零。
相比之下，有源型直流转换开关更容易分断较大的直流电流，但无源型直流转换开关结构更为紧凑，造价较低，易于使用和维护，可靠性高，因此更具优势。
1.3主要技术参数
根据我国的直流电网布置，西开公司目前主要有两种直流转换开关，±50kV、±100kV、±150kV 产品，±50kV 直流转换开关主要用于±500kV 及以下换流站，±100kV/150kV 直流转换开关主要用于 ±800kV及以上换流站。
2.直流旁路开关
2.1直流旁路开关的作用
在特高压直流系统中，旁路开关有以下两个主要作:退出正在运行的 12P 换流桥，且不影响剩余换流桥的正常运行；将闭锁的 12P 换流桥重新投入运行，且不影响已经投运的换流桥的正常功率输送。
由此可知，旁路开关的使用增加了特高压直流系统的运行方式，减少了任何一个单极完全停运的次数，从而提高了直流输电系统的可靠性和能量可利用率。
当旁路开关所并联的 12P 换流桥正常运行时，旁路开关处于分闸状态，当 12P 换流桥或附属系统发生故障，或者由于计划检修的需要，通过旁路开关和相关隔离开关的配合操作，将此 12P 换流桥和对站的一个12P 换流桥退出运行，以便对需要检修的换流桥隔离，同时保证本极健全的 12P 换流桥继续运行。
当换流桥修复完成后，再通过旁路开关和相关隔离开关的操作，使两站的两个 12P 换流桥重新投入运行。
对于双极额定直流功率运行工况，如果未安装旁路开关，当一个 12P 换流桥因故障或检修退出运行时，该换流桥所在的整个单极将会停运，直流功率损失为50% 。
2.2操作时序
直流旁路开关实现上述两个作用，需完成以下操作时序。
旁路开关合闸，使并联的正常运行的 12P 换流桥闭锁退出运行。
初始状态见图 1，旁路开关在分闸状态，电流仅流过换流桥。
由于故障或检修需要，投旁通对闭锁 12P 换流桥，旁路开关合闸，此时系统状态见图2，直流电流同时流过换流桥和旁路开关。
闭锁旁通对的触发脉冲，直流电流仅流过旁路开关支路，系统状态见图3。
依次合 S1、分旁路开关、分 S2 和S3，此时系统状态见图4。
图1图2图3。