简化换流站交直流场一次设备讲解
拉萨换流站一次设备交接试验监督技术
拉萨换流站一次设备交接试验监督技术贾志杰;甘德刚;刘凡【摘要】直流输电工程的试验监督是整个直流输电工程质量监督的重要部分,也是输变电设备全过程技术监督的重要组成部分.青藏直流联网工程受端拉萨换流站由于特殊的高海拔自然环境为其电气一次设备交接试验及技术监督带来很大挑战.文章从3个方面详细阐述了四川电科院高压所在拉萨换流站电气一次设备交接试验监督方面的技术创新.这些创新包括一次设备试验针对高海拔的修正,耐压试验设备在高海拔环境下的性能改善,降低外部环境条件对试验的影响,仪器校准证书的检查重点等.%Test supervision on DC transmission projects is an important part of quality supervision on the whole DC transmission project and lifetime technical supervision on power transmission equipment, Located in high-elevation area, Lhasa Inverter Station, the receiving end of Qinghai-Tibet DC transmission project faces great challenges on the hand-over lest and technical supervision for its electric equipment due to special nalural environments. Technical innovation points of supervision on electric equipment hand-over test in Lhasa Inverter Station are described in detail from three aspects,, including equipment test modification due to high altitude, performance improvement in withstand voltage lest device in high-elevation area, influence reduction of external environment on tests and focus of calibration certificate inspection.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2012(045)008【总页数】3页(P8-10)【关键词】换流站;一次设备;交接试验;高海拔地区;试验方法【作者】贾志杰;甘德刚;刘凡【作者单位】四川电力科学研究院,四川成都 610072;四川电力科学研究院,四川成都 610072;四川电力科学研究院,四川成都 610072【正文语种】中文【中图分类】TM721.1拉萨换流站是青海—西藏±400 kV直流输电工程的受端换流站，位于西藏拉萨市林周县境内，海拔大于3 800 m，属于独特的中低纬度高寒环境地区。
换流站运行方式及操作简介 ppt课件
ppt课件
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银川东站直流系统运行方式介绍
2.银东直流电压方式
（1）额定电压方式(1.0pu) （2）降压方式（银川东降压运行方式0.7pu/0.8pu，其他 工程可连续调节）
ppt课件
22
银川东站直流系统运行方式介绍
3.银东直流有功功率控制方式
（1）双极功率控制 （2）单极功率控制 （3）单极电流控制
式中，R为直流线路的电阻，Vd1为整流站CS1的直 流输出电压，Vd2为逆变站CS2的直流输入电压， Pd1和 Pd2分别为 CS1送出pp功t课件率和CS2接收的功率。 5
一、直流输电的基本原理和基本概念 二、直流系统的接线方式介绍 三、直流系统运行方式介绍 四、直流系统状态定义 五、换流站故障处理
ppt课件
8
b) 单极金属回线方式
Id
金属回线
• 特点：利用两根导线构成直流侧的单极回路，其中一根低绝 缘水平的导线（金属返回线）代替了单极大地回线中的地回 线。为了固定直流侧的对地电压和保证安全性，一端接地；
• 优点：在运行中地中无电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和 问题；
• 缺点：运行可靠性差；成本高，损耗大；
• 优点：运行方式灵活（可根据实际转为单极大地、单极金属 单极双导线并列大地回线方式运行）、可靠性高；
• 缺点：成本高，损耗大； ppt课件
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e) 双极一端中性点接地方式
Id
Id
• 特点：只有一端换流站的中性点接地，其直流侧回路由正负 两极导线组成，接地点仅提供地电位。
• 优点：在运行中地中无电流，可避免电腐蚀和变压器磁饱和 问题；对接地极要求低，降低成本；
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单极金属回线p方pt课式件 下电流回路
穆家换流站某年年度一次设备例行试验方案
4穆家换流站某年年度一次设备例行试验方案1.项目背景这次试验的主要目的是确保4穆家换流站的安全稳定运行，提前发现并解决设备潜在问题。
想到这里，我脑海中浮现出换流站里那些忙碌的身影，他们为我国能源事业默默奉献，我为他们感到自豪。
2.试验范围（1）换流变压器：检查绝缘电阻、绕组直流电阻、油中溶解气体分析等。
（2）换流阀：检查阀体绝缘、触发脉冲、光纤通信等。
（3）直流场设备：检查绝缘子、套管、隔离开关、接地开关等。
（4）交流场设备：检查变压器、断路器、隔离开关、接地开关等。
（5）控制系统：检查保护装置、测控装置、通信设备等。
3.试验方法（1）绝缘电阻测试：使用绝缘电阻测试仪对设备进行测试。
（2）绕组直流电阻测试：使用直流电阻测试仪对设备进行测试。
（3）油中溶解气体分析：采用气相色谱法对油中溶解气体进行分析。
（4）触发脉冲测试：使用示波器观察触发脉冲波形。
（5）光纤通信测试：使用光纤通信测试仪对光纤通信设备进行测试。
（6）保护装置测试：采用保护装置测试仪对保护装置进行测试。
4.试验步骤（1）试验前期准备：检查试验仪器、设备，确保其正常工作。
（2）试验现场布置：搭建试验平台，布置试验线路。
（3）试验操作：按照试验方法对设备进行测试。
（4）数据采集与处理：记录试验数据，进行数据分析。
5.安全措施（1）试验人员必须具备相关资质，严格遵守试验规程。
（2）试验现场应设立安全警示牌，提醒试验人员注意安全。
（3）试验过程中，应确保试验设备与电源、控制系统隔离。
（4）试验完毕，应及时清理现场，确保设备恢复原状。
6.质量保证（1）试验仪器应定期进行检定，确保精度。
（2）试验人员应严格遵循试验规程，确保试验质量。
（3）试验数据应真实、准确，不得篡改。
7.项目进度安排（1）试验前期准备：1周（2）试验现场布置：1周（3）试验操作与数据采集：2周（4）数据整理与分析：1周8.预期成果（1）全面了解4穆家换流站设备运行状态。
（2）发现设备潜在问题，及时进行整改。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解换流站主要包括交流侧的换流变压器、整流装置、直流电压滤波器，以及直流侧的逆变装置、逆变变压器、交流滤波器等一系列设备。
换流变压器用于将高压的交流电转换为中压的交流电，而整流装置则将中压的交流电转换为直流电，直流电压滤波器用于平滑直流电压。
在直流侧，逆变装置将直流电转换为交流电，逆变变压器用于将低压的交流电转换为高压的交流电，交流滤波器用于对交流电进行滤波处理，使其符合输电要求。
此外，换流站还包括控制系统、保护系统等设备，用于对换流站设备进行监控、保护以及自动控制。
通过以上一系列设备的运作，换流站能够有效地实现交流电与直流电之间的转换，保证能量的高效输送。
在现代电力系统中，换流站已经成为不可或缺的一次设备，为电力输送提供了坚实的技术支持。
换流站是电力系统中非常重要的一环，它承担着交流系统和直流系统之间能量转换的重要任务。
交直流场一次设备的设计和运行对于电力系统的可靠性和稳定性都具有非常重要的意义。
下面将详细讲解换流站一次设备的相关内容。
首先，就是交流侧的换流变压器。
换流变压器是换流站中最重要的设备之一，其作用是将高压的交流电转换为中压的交流电。
在通常的换流站中，会使用多级换流变压器以增加系统的可靠性和减少损耗，因为高压的交流电需要降压才能进入整流装置进行转换。
而换流变压器的设计和运行对于电力系统的稳定性和安全性都具有非常重要的影响。
其次，整流装置是交流侧的另一个重要设备。
整流装置将中压的交流电转换为直流电。
通常情况下，整流装置采用可控硅器件作为电压调节器，以确保直流输出电压的稳定性。
而在现代换流站中，采用的整流装置多为模块化设计，使得设备更加紧凑、可靠以及维护更加容易。
直流电压滤波器是换流站中用于滤除直流电中的谐波和脉动的设备。
其作用是让直流输出电压更加稳定，以确保直流输电的稳定性和质量。
直流电压滤波器的性能直接影响到换流站的运行效果以及对电力系统的影响。
而在直流侧，逆变装置是整个换流站中最为重要的设备之一。
换流站交直流场一次设备讲解
解2023-11-09contents •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目录01换流站交直流场概述交直流场是换流站中重要的设备之一，其作用是将交流电转换为直流电，或将直流电转换为交流电。
交直流场通常由一系列的电力电子设备组成，如变压器、电抗器、滤波器、断路器等。
交直流场定义用于将一个电压等级的交流电转换为另一个电压等级的交流电。
变压器用于限制电流的波动，以保持电网的稳定。
电抗器用于吸收或阻止特定频率的信号，以减少谐波干扰。
滤波器用于断开或接通电路，以保护设备和人员安全。
断路器交直流场设备组成交直流场的作用和重要性通过高效的交直流转换，可以减少能源损失和碳排放，提高电力系统的整体性能。
在电力系统的运行中，交直流场的稳定运行对于保障整个电网的安全和稳定具有重要意义。
交直流场的转换效率直接影响到整个换流站的效率和可靠性。
02换流站交直流场一次设备种类及作用换流变压器是换流站中最重要的设备之一，它主要用于实现交流电和直流电之间的转换。
设备作用工作原理设备特点换流变压器通过电磁感应原理，将交流电转换为直流电，或将直流电转换为交流电。
换流变压器的特点是采用多相绕组结构，以实现高电压、大电流的转换。
03换流变压器0201换流阀是换流站中的核心设备之一，它主要用于实现直流电的开关和调节。
设备作用换流阀采用半导体材料，通过控制半导体元件的通断来实现直流电的开关和调节。
工作原理换流阀具有高灵敏度、低损耗、高可靠性等特点。
设备特点换流阀直流滤波器主要用于降低直流电流中的谐波分量，提高电流的稳定性。
直流滤波器设备作用直流滤波器通过电感和电容的组合，将谐波分量滤除，同时对直流电进行稳定处理。
工作原理直流滤波器具有高精度、高稳定性、高可靠性等特点。
设备特点工作原理交流滤波器通过电感和电容的组合，将谐波分量滤除，同时对交流电进行稳定处理。
换流站交直流场一次设备讲解
《换流站交直流场一次设备讲解ppt》目录xx年xx月xx日•换流站交直流场一次设备介绍•换流站交直流场一次设备组成•换流站交直流场一次设备安装与调试•换流站交直流场一次设备维护与保养目•换流站交直流场一次设备安全使用•换流站交直流场一次设备发展趋势和展望录01换流站交直流场一次设备介绍设备类型•换流变压器•常规换流变压器•直流换流变压器•换流阀•晶闸管换流阀•IGBT换流阀•平波电抗器•常规平波电抗器•直流平波电抗器•并联电容器•常规并联电容器•直流并联电容器1 2 3换流站交直流场一次设备具有高效的特点，能够有效地将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
高效性这些设备都经过严格的质量控制和测试，以确保其可靠性和稳定性。
可靠性这些设备能够适应不同的环境和条件，以确保电力系统的稳定运行。
适应性03新能源并网这些设备也能够用于新能源并网，将新能源产生的电力并入电网。
01电力系统的核心设备换流站交直流场一次设备是电力系统的核心设备之一，用于实现交流电和直流电的转换和传输。
02高压输电这些设备能够用于高压输电，将电力从发电厂输送到远距离的电力用户。
02换流站交直流场一次设备组成换流站交直流场一次设备的布局应合理紧凑，满足现场操作和维护的需求。
设备布局设备的外观应简洁美观，同时应标明设备的名称、型号和规格等信息。
设备外观设备的内部结构应合理，各部件的连接应牢固可靠，方便现场拆装和维护。
设备内部结构机械性能设备的机械性能应稳定可靠，能够承受运输、安装和使用过程中的各种应力。
环境适应性设备应能够适应各种环境条件，如温度、湿度、气压等，保证正常运行和使用寿命。
电气性能设备的电气性能应符合相关标准和规范的要求，如绝缘电阻、耐压试验等。
设备的尺寸参数应符合设计要求，方便现场安装和布局。
尺寸参数设备的重量参数应符合运输和使用的要求，方便现场搬运和维护。
重量参数根据设备类型的不同，还有其他相关的参数，如电压、电流、频率等。
直流换流站 共71页PPT资料
二 直流输电应用埸合
1 远距离大容量输电 2 电力系统联网 3 直流电缆送电 4 交流线路的增容改造 5 轻型（柔性）直流输电 6 特高压直流输电
特高压直流输电
1. 特高压直流输电的现状
目前世界上已运行的直流输电工程最高 电压为士600kV，尚无特高压直流输电工程 运行。对于特高压直流工程，国外研究的 结论是：士800kV的工程在技术上是可行的， 士1000kV不经过很大努力进行研究是困难 的，士1200kV若技术上没有重大突破是不 可能的。
ic iv5 iv2
88
直流输电换流原理
换流装置的功率因数（直观分析）
2
2005年7月30日
19
柔性化电力技术与电能质量研究所
Chap.2 换流器理论及特性方程
直流电流波 形 0 0
2
p1 p2 p3 p4 p5 p6 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1.5
1
Chap.2 换流器理论及特性方程
计及触发延时、计及换相角时单桥
的工作原理
换流器如何进行换相？
M Ld Id
13 5
ea Lc ia
+
eb
o
Lc ib
Lc
iAk
B
ud
C
ec
ic 4 6 2 _
N 19
单桥整流器的运行方式
工况2-3 工况3 工况3-4
---正常运行方式 ---非正常运行方式 ---故障运行方式
3. 6脉动逆变器工作原理
⑴ 如何将直流电变为交流电 ⑵ 逆变器的工作条件 ⑶ 逆变器的电压、电流波形
请参讲义第二章 整流电路及有源逆变电路
单桥整流器
换流站 主变部分1
油箱：
网侧套管：
网侧套管连接换流变压器网侧绕组的首端，其引出线部位直 接与交流电网相连。
（1）顶端螺母， （2）套管顶部软连接 （3）网侧套管储油柜 （4）油位指示器 （5）瓷绝缘子 （6）导杆（预埋杆） （7）变压器油 （8）电容芯子 （9）夹紧装置 （10）安装法兰 （11）中间法兰 （12）瓷质绝缘子 （13）底部末端螺母 （14）密封垫 （15）测量端子和电压抽头
本体储油柜及其附件—油位计
油枕的一端一般装有油位计 ，油位计是指示油枕中的油 面用的。玻璃管油位计的两 端与油枕连通，根据连通管 原理指示油枕的油面。监视 油面的重要性在于，若油面 过低，可能引起气体继电器 的动作，并带来前面已讲过 的油面低于油箱盖时所具有 的那些缺点；若油面过高， 造成溢油和使呼吸器失效。 油位计上应表示出相当于停 止状态时油温为－30℃，＋ 20℃和＋40℃时的三个油面 标志。根据这三个标志可以 判断是否需要加油和放油。
绕组：
换流站变压器同普通变压器一样， 是一种静止的电器。它利用电磁感应 原理使个电压等级的交流电能变成 另一个电压等级的交流电能。变压器 中使电流流过的材料称之为导体，即 我们通常所指的绕组。换流站的绕组 的排列方式通常有以下两种：铁芯柱 →阀绕组→网绕组→调压绕组；铁芯 柱→调压绕组→网绕组→阀绕组。
本体储油柜及其附件—表面温度表
变压器的安全运行 和使用寿命与变压器 运行温度密切相关， 因此，监视变压器运 行过程中内部温度就 尤为重要。主变本体 通常配置三块温度表 ，分为顶层油面温度 、网侧绕组温度、阀 侧绕组温度。换流变 油温计为压力温度表 ，其主要组成部分为 指示仪表、温包、毛 细管。如图：油面温 度表
本体储油柜及其附件—气体继电器
气体继电器是油浸 式变压器上的重要 安全保护装置，它 安装在变压器箱盖 与储油柜的联管上 ，在变压器内部故 障产生的气体或油 流作用下接通信号 或跳闸回路，使有 关装置发出警报信 号或使变压器从电 网中切除，达到保 护变压器的作用。
直流输电ppt第六章换流站及其设备
6.2 换流站主接线
直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6
脉动换流单元和 12脉动换流单元两种类型，每个基本换 流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、
控制保护设备、交直流开关设备等。
本节主要介绍：
1、换流器的接线； 2、换流变压器与换流器的连接方式； 3、交流滤波器的接入系统方式； 4、直流开关场的接线； 5、换流站特殊的接线方式。
至极1
LVHS
GRTS
连接线B 母线A
MRTB
至接地极
LVHS NBGS
至极2
(2)大地回线转换开关(GRTS)
GRTS装设在接地极线与极线之间。它是用于在不停运情况下，将直流电流
从单极金属回线转换至单极大地回线。 在GRTS动作之前，MRTB先合闸，建立大地回路和金属回路2个并联的回路， 直流电流被分流，到达稳态之后，GRTS动作进行电流转换操作，转换成功之后， 和GRTS串联的隔离开关将断开，以确保GRTS不承受持续的电压。
15
2012-11-18
A C B
V1 V3
m1
V5
Id
a
iaY
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
V4 V6 V2
一、换流阀组接线
c
b
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
V4' V6' V2'
c
b
n2
某换流站一次设备交接试验及技术监督措施
能源与环境工程某换流站一次设备交接试验及技术监督措施徐崧源（云南电力建设监理咨询有限责任公司云南昆明650000）摘要：对换流站一次设备进行交接试验一直都是一项十分重要的工作，其不仅是整个输变电装置监控的核心，还是高压直流输电工程监测的重要组成部分，理应受到高度重视，并严格按照相关规定实施，是事关广大人民群众日常生活和生命财产的大事，不容半点忽视。
本文结合实际案例，基于该设备所在区域的气候环境，探讨了在高海拔地区进行设备交接试验的调整措施、交接试验方法的修正与改进等方面的内容，希望能为相关研究提供参考。
关键词：换流站一次设备设备交接试验技术监督中图分类号：TM721.1文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)02(b)-0146-03高压直流输电工程进行交接试验的方式主要包括现场核实、取样和现场见证报告3种。
本文分别从某换流站一次设备在高海拔情况下的技术改进、测试方式及仪器校验出发，探究该设备的交接试验及技术监管措施。
其中，在设备的安装环节应采用现场核实、对于设备比较重要的技术系数可结合设备交接试验的实际情况采用取样和现场见证报告的方法。
但是，不论采取哪一种方法，都会对设备在交接试验期间的高空环境、设备特性、外部环境产生重要影响，为此，应当将设备的校准装置测试作为交接试验的重点。
1案例概况某地区±800kV直流输电工程的送端换流站，建设地点在海波为3827m的某市。
根据对该市的实地调查得知：区域内地质地形条件、自然环境、水文特点都比较复杂，既是典型的纬度地区，又属于低寒高氧地区，这给设备的交接试验带来了很大的困难。
2设备所在区域气候环境分析海拔越高，空气中的含氧量、气压越低（仅为内地的50%），同时，气候恶劣、风力较强、紫外线照射强、辐射大，极端温差最大接近70℃，以上问题的存在都对该换流站一次设备交接试验提出了巨大的挑战。
该地区的12个月中，大约有5～6个月为大风天气，风力基本在6～9级，整体来说气候环境十分恶劣。
直流换流站设备运维管理—脚本
直流保护动作后果主要有以下14种：
1、切换到备用控制系统：将极控系统从原来的有效系统切换至备用系统，避免控制系统故障引起不必要的跳闸。
2、移相：将触发角迅速增加到90°以上，将换流阀从整流状态变到逆变状态，以减小故障电流，加快直流系统能量释放，便于换流阀闭锁。
3、闭锁换流器：除去发向晶闸管的控制脉冲，此时，只要电流降至零阀就停止导通。
4、直流系统再启动：直流线路发生闪络故障时，整流侧换流阀移相，待短路弧道去游离后，再将直流系统恢复运行。
再启动包括原电压再启动和降压再启动。
5、跳换流变交流侧断路器：使换流变交流侧与交流电源断开连接。
6、启动断路器失灵保护：在跳闸命令传到断路器的同时，通常会发出启动断路器失灵保护的命令。
7、闭锁交流断路器：保护在跳开交流侧断路器后，发闭锁交流侧断路器指令。
8、换流器功率回降：快速降低输送功率至系统稳定，主要用于系统过负荷。
9、极隔离：将直流母线与直流线路隔离以及将换流器中性线与接地极线路隔离。
10、极平衡：平衡双极功率，使接地极的电流最小。
11、重合直流开关：直流开关拉不开时，该开关维持合闸状态，防止损坏直流开关。
12、合中性母线接地开关：当接地极出现断线故障时，合上中性母线接地开关，确保直流中性母线接地。
13、禁止升分接头：当空载直流电压大于某一定值时，禁止升换流变分接头，防止电压应力进一步增大。
14、降分接头：当空载直流电压大于某一更高定值时，降换流变分接头，以减降低电压应力，保护设备。
国外换流站一次设备的维护与检修
国外换流站一次设备的维护与检修换流站中设备的维护与检修的项目较少，间隔时间较长，这在国外换流站中有很大的代表性。
例如加拿大的Dorsey换流站现在每4年检修一次，每极停电一周，而检修中对换流阀仅做清洁和检查，不做电气试验，对有故障器件直接更换。
以下按照不同设备类型对国外换流站的维护与检修情况进行了总结。
3.1 换流变压器以及平波电抗器国外这两种设备通常维护内容基本相同，检修周期一般较长，如英国Selindge换流站以及日本阿南500kV换流站的换流变的检修周期一般都在6年。
国外换流站换流变压器以及平波电抗器这两个设备维护及检修主要项目如表3-1所示。
表3-1 换流变压器以及平波电抗器的试验项目而在这些项目中，也并非每一项都会在检修中进行，间隔周期也依据各自情况而定。
如加拿大Nicolet换流站绝大多数检修工作是检查套管的油位及其它外观检查，更换硅胶，取油样做DGA分析，不做电气试验；英国Selindge换流站基本类似，本体油试验1年1次，OLTC油试验1年4次；而日本阿南换流站换流变压器2年做一次油色谱分析。
3.2 换流阀换流阀属于比较容易损坏的部分，一般国外检修周期为1年。
维护主要分为直观检查、电气检查以及导通检查，必须针对每对阀中的每一个可控硅单元。
在日本阿南换流站中换流阀单元中的光触发回路出现过多次损坏。
一般国外规定，在正常运行期间，如果有以下现象，则必须进行维护：➢如果在同一个阀内有两个可控硅被监测系统监测出有坏的迹象，则在第一个计划运行停止的时候，这些可控硅都应通过可控硅测试单元检查，失效的可控硅应被替换。
如果只是可控硅损坏，则相应的控制回路也应一起更换，最后检查其分压情况。
➢如果在同一个阀中有超过两个可控硅单元有损坏迹象，则应在最近的合适机会安排停运检修，替换损坏的部分。
➢如果同一个可控硅反复出现损坏的迹象，则在此单元内的所有组件都应被替换，或者彻底的检查各个组件。
换流阀维护内容主要包括以下内容➢直观检查，应注意以下方面：从水系统中泄漏出的水或者水滴；电容器损坏或者可控硅单元中的其他组件损坏。
高压直流输电与柔性交流输电第四章
量进行监测，在这个区域里还装设有交流测量装置。
4.1 换流站概述
换流变压器区域：
大容量高压直流换流站的换流变压器容量大、台数多，
占地面积大。
为了缩短换流变压器阀侧套管与阀厅之间的引线长度，
减少直流侧由于绝缘污秽所引起的闪络事故，一般要 求换流变压器靠近阀厅布置。
保护换流变压器的交流避雷器靠近换流变压器布置。 根据防火要求，在换流变压器区域装设水喷淋灭火系
（1）系统对换流阀定值的要求 连续运行额定值
应根据系统要求及对高压直流系统主回路参数 研究的结果来确定换流阀的连续运行额定值，应 计及诸如最高环境温度等因素的影响。 阀的冷却系统及其他辅助系统的设计须满足所 确定的连续运行额定值的要求。
4.3 换流阀
（2）对换流阀过负荷能力的要求
连续过负荷额定值，可以长期连续运行的过负荷 能力；
4.3 换流阀
换流阀——在高压直流输电系统中，为实现换流所需的三相
桥式换流器的桥臂，称为换流阀，它是换流器的基本单元设 备。
功能：
整流和逆变
具有开关的功能，可利用其快速可控性对直流输电系统 的起动和停运进行快速操作。
半导体换流阀类型：
常规晶闸管阀（简称晶闸管阀，或可控硅） 低频门极关断晶闸管阀（GTO阀） 高频绝缘栅双极晶闸管阀（IGBT阀）
到底采用哪一种型式？ 1）直流输电工程的容量 2）换流器以及换流变的生产制造能力 3）换流变运输尺寸的限制换流变的运输方案问题来自
特点：一直是换流站工程建设中的一个难题，它前期调查 工作量大、运输措施费用大、运输时间长、影响面广、地 方协调工作量大。 重要性：工程能否按期投产、建设进度是否受到影响，换 流变的运输是一个很关键的因素。 确定运输方案需考虑问题：取决于站址周围交通的情况及 今后几年当地交通发展的情况。 有些方案表面上、客观上可行，但实际操作起来，就不可 行，这方面的经验教训实例太多。 举例说明：例如：三常线宜昌龙泉换流站的2台换流变 （铁路——水路——公路的大件运输方案）；三广线荆州 换流站5台换流变（全程公路，后改为半程公路——水 运）。
换流站
（6）调节速度快，运行可靠：直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。
主要设备
（3）适宜于海下输电：在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。 2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。运行中，没有磁感应损耗， 用于直流时，则基本上只有心线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。
（4）系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采 用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输 电距离的限制。
对于电力设备等噪声源来说，控制其噪声有两个方面：一是改进内部结构，提高其结构精度，通过合理的优 化方法改善内部阻尼，以降低声源的噪声发射功率；二是通过对吸声、隔声、干涉、减振等方式的应用，实现从 传播路径中控制声源的噪声辐射的目的。
通常来说，通过结构改进从声源处降低发声是最根本有效的措施，但是对于已有成熟设备通常存在改进技术 难度较大的问题，且对于已经投运的设备来说，更多的是采用第二类噪声控制方式，即在噪声传播过程中降低传 达到受声点的声功率。从控制噪声传播途径的角度考虑，最常用的方法是吸声以及隔声技术。吸声技术主要采用 吸声材料将噪声传播中的声能转换为热能等其他能量消耗掉，以降低传播到受声点的声能。常见的吸声材料有多 孔性吸声材料和微穿孔共振吸声结构等。隔声技术是利用隔声板等结构阻挡声音的传播，使透过的声能大大减小， 常见的隔声措施有隔墙、隔声罩、声屏障等。此外，还有主动消声技术，即通过声波相消干涉原理，在特定位置 产生与噪声源的声波大小相等、相位相反的抗噪声源，使二者相互抵消，从而达到降低噪声的目的，因其控制要 求较高，在大面积复杂声源的控制上还有较大困难。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解1. 引言换流站是电力系统中的重要组成部分，用于实现交流电与直流电之间的相互转换。
而换流站的一次设备，即用来实现交流电到直流电的转换或者直流电到交流电的转换的设备，是换流站中的核心组件。
本文将对换流站交直流场一次设备进行详细讲解。
2. 交直流场一次设备概述在换流站中，交直流场一次设备主要包括变压器、电抗器、断路器和隔离开关等组件。
2.1 变压器变压器是交直流场中最关键的设备之一，用于将交流电转换为具有适当电压的直流电。
变压器由高压绕组、低压绕组和铁芯组成。
当交流电通过高压绕组时，会在铁芯中产生交变磁场，进而在低压绕组中产生感应电动势，实现电能的传输和变换。
2.2 电抗器电抗器在交直流场中起到稳定电流和电压的作用。
它能够提供适当的电抗，限制电流的增长，并消耗无功功率。
电抗器通常由电感器和电容器组合而成，根据实际需求进行选择。
2.3 断路器断路器用于在交直流场的一次电路中切换电路的通断状态。
换流站中的断路器能够承受高电压和大电流的冲击，并能够快速切换电路状态。
断路器常用于保护交直流场设备免受电气故障的影响。
2.4 隔离开关隔离开关是用于切断交直流场中电路的设备，主要用于维护和检修工作。
隔离开关在切断电路时能够确保安全，并且要求其能够承受额定电流和电压的冲击。
3. 交直流场一次设备的工作原理在换流站交直流场中，一次设备的工作原理如下：1.当交流电输入一次设备时，首先经过变压器，变压器将高压交流电转换为所需的直流电压。
2.直流电经过电抗器，电抗器限制电流的增长，并调节电流的稳定性。
3.经过电抗器后，直流电进入断路器。
断路器可实现电路的通断操作，以保护设备的安全和稳定。
4.最后，直流电经过隔离开关，通过该开关切断电路或连接其他设备。
4. 交直流场一次设备的应用交直流场一次设备广泛应用于以下领域：•高压直流输电系统：交直流场一次设备是实现高压直流输电的关键组成部分。
通过变压器、电抗器、断路器和隔离开关等设备，可以实现大容量的长距离电力输送，并提高电力系统的稳定性和效率。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解引言换流站是电力系统中重要的组成部分，用于实现交流和直流电能之间的互相转换。
在换流站中，交直流场一次设备是实现交、直流系统之间电能互换的关键设备。
本文将对换流站交直流场一次设备进行详细讲解，包括其基本原理、主要组成部分以及工作过程。
一、基本原理交直流场一次设备的基本原理是利用硅控整流技术将交流电能转换为直流电能，或者利用逆变技术将直流电能转换为交流电能。
在交流侧，交直流场一次设备通过电压互感器和电流互感器等装置将交流电能输送给硅控整流器或逆变器。
在直流侧，交直流场一次设备通过直流开关装置将直流电能传输到直流系统中。
通过控制交直流场一次设备的工作方式和参数，可以实现交、直流电能的高效互换。
二、主要组成部分1.换流变压器：换流变压器用于将交流电能的电压调整为合适的数值，以适应硅控整流器或逆变器的工作范围。
换流变压器通常由高压绕组和低压绕组组成，其绕组上设有冷却装置，以确保变压器的正常运行。
2.硅控整流器：硅控整流器是将交流电能转换为直流电能的关键设备。
其主要由硅控整流单元、控制单元和冷却装置等组成。
硅控整流器可以根据控制信号调整交流电压和电流的波形，以控制整流过程的稳定和效率。
3.逆变器：逆变器是将直流电能转换为交流电能的关键设备。
逆变器通常由逆变单元、控制单元和冷却装置等组成。
逆变器可以根据控制信号调整直流电压和电流的波形，以控制逆变过程的稳定和效率。
4.直流开关装置：直流开关装置用于控制直流电能的传输和分配。
直流开关装置一般包括断路器、隔离开关和接地开关等。
通过控制直流开关装置的状态，可以实现对直流系统的连接、断开和接地等操作。
三、工作过程1.交流到直流变换：当交直流场一次设备接收到交流电能时，交流电能首先经过互感器将电压和电流信号传输给硅控整流单元。
硅控整流单元根据控制信号控制整流过程的稳定和效率，将交流电能转换为直流电能。
此时，直流电能流向直流系统，并经过直流开关装置的控制后进入系统。
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七、绝缘油
4.2 气体主要类型：H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO 、CO2、C3H8、C3H6等
电弧放电主要分解出C2H2和H2，及少量的CH4 局部放电主要分解出H2和CH4 油过热主要分解出H2和CH4、C2H4、C3H6等 固体绝缘过热和老化分解出CO和CO2 4.3 判断故障性质的方法： 1）特征气体的注意值：氢气、乙炔、总烃 2）三比值法：C2H2/C2H4，CH4/H2，C2H4/C2H6之间
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六、电抗器 （三）35kV低压电抗器 作用：吸收容性无功，减少电容器组涌流倍数及
抑制谐波电压放大，减少系统电压波形畸变。 结构：同干式平抗类似。 常见故障：同干式平抗类似。 运行巡检主要项目：同干式平抗类似。 检修预试项目：同干式平抗类似。
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四、换流变 （二）换流变作用 • 作为直流输电系统两端换流站AC系统电压、电流
的交换设备。 • 换流变压器的阻抗可以增加AC系统的阻抗，有限
制系统的短路电流和抑制换相过程中阀的峰值电 流升高的作用。 • 与换流器和其它设备共同实现AC网路与DC网路 的联络。 • 通过换流变压器可以实现对AC和DC系统电压较 大范围的分档调节。
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二、隔离开关 （一）作用： 1、隔离电源：由于有明显断开点，可以将需要
检修的电气设备与带电的电网可靠地隔离，保 证人员和设备的安全。 2、倒闸操作：同断路器配合，改变运行方式。
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二、隔离开关
（二）分类： 1.按闸刀运动方式分类：水平旋转式、垂直旋转
3．防止直流低负荷时的电流断续。
4．防止直流线路或直流场所产生的陡波冲击波
进入阀厅，保护换流阀免受过电压应力而损坏
5．与直流滤波器一起构成直流谐波滤波回路。
分类：
1．干式平抗
2．油浸式平抗
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六、电抗器
干式平抗常见故障： 1．本体及接头过热。 2．本体表面绝缘漆脱落。 3．绝缘填充物受热溢出。 油浸式平抗常见故障： 1．渗漏油 2．内部产气异常 3．油温高 4．套管故障或闪络 5．引线接头过热 6．铁心多点接地 7．附件损坏
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四、换流变
（四）换流变常见故障 1．渗漏油 2．内部产气异常 3．油温高 4．分接开关故障 5．套管故障或闪络 6．引线接头过热 7．铁心、夹件绝缘不良 8．附件损坏
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五、变压器
（一）作用：升降电压、传递功率。 （二）原理：电磁感应原理 （三）结构： 1.油箱 2.器身 3.油枕 4.调压装置 5.冷却装置 6.保护装置 7.出线装置
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五、变压器
（四）分类： 1.按冷却介质分：油浸式变压器、干式变压器 2.按绕组耦合方式为：普通变、自耦变 3.按相数分：单相变、三相变 4.按绕组数分：双绕组变、三绕组变 （五）绝缘结构： 外绝缘：油箱以外的空气绝缘 内绝缘：油箱以内的绝缘，包括绝缘油以及浸在
油里的纸板等，分主绝缘和纵绝缘
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六、电抗器
干式平抗运行中主要巡检项目： 1．外观检查 2．红外测温 油浸式平抗运行中主要巡检项目： 1．外观检查 2．油位检查 3．油温检查 4．利用红外测温检查平抗本体、套管及接头有
无过热现象。
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六、电抗器 （二）500kV并联电抗器 作用：吸收容性无功，限制长线路过电压。 结构：同油浸式平抗类似。 常见故障：同油浸式平抗类似。 运行巡检主要项目：同油浸式平抗类似。 检修预试项目：同油浸式平抗类似。
装置
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九、电压互感器
CVT常见故障： 1.渗漏油 2.电容器受潮，绝缘降低 3.电容器电容值超标 4.中间变烧损 5.绝缘子闪络 CVT运行中主要巡检项目： 1.外观检查、油位检查 2.利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。
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九、电压互感器 （二）直流电压互感器 原理：利用组容分压的原理，又叫阻容分压器。
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九、电压互感器 （二）直流电压互感器 分类：充油式、充气式 直流PT常见故障： 1.本体渗漏。 2.内部受潮，绝缘降低，介损增大。 运行中主要巡检项目： 1.外观检查，油位或气压检查。 2.利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。
原理：主要组成部分为饱和电抗器、辅助交 流电源、整流电路和负荷电阻等，工作原理类 似于磁放器，当主回路直流电流变化时，将在 负荷电阻上得到预一次电流成比例的二次直流 信号。
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八、电流互感器 （三）直流电流互感器（光电型） 原理：采样电信号，经电光转换后以光信号传输
至接受终端，再经光电转换后以电信号进入控 制保护系统。 光CT常见故障： 1.光CT传感器故障 2.光纤故障
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八、电流互感器
交流CT常见故障： 1.渗漏（漏气、漏油） 2.末屏受潮 3.本体或接头过热 4.瓷套闪络 交流CT运行中主要巡检项目： 1.外观检查。 2.油位检查或气压检查。 3.利用红外测温检查本体及接头有无过热现象。
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八、电流互感器 （二）直流电流互感器（电磁型）
七、绝缘油
绝缘油是由石油精炼而成的矿物油，用它浸渍变压器、油断路器 、充油电缆、电容器和套管等高压电气设备的固体绝缘。电气设 备充油后，一方面填充空隙和气孔，防止空气和潮气侵入，使电 气设备得到可靠的绝缘；另一方面也可以促进变压器绕组、铁芯 及其它发热部件的散热和在油断路器中起灭弧作用。 绝缘油要求具备一定的性能指标，如粘度小、闪光点高、击穿电 压高及较好的稳定性等。电气设备的电压越高，容量越大，对绝 缘油性能的要求也就越高。新绝缘油可能由于提纯、运输、保管 不当而影响其电气和理化性能，因此对新的绝缘油必须进行全面 的分析试验和简化试验。两种不同类型的绝缘油混合使用时应做 混油试验。运行中的油，由于受到氧气、温度、湿度、日照、电 场和杂质等作用，性能将逐渐变坏，影响设备的电气特性，因此 必须定期地对油进行试验，监督油质变化。
的比值 3）绝对产气率：每个运行小时产生某种气体的平均值。 4）相对产气率：每个月某种气体含量增加原有值的百分数的
平均值。
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八、电流互感器
（一）交流电流互感器 作用：将大电流变成标准的小电流，供测量仪 表、继电保护和自动装置二次回路用的电源。
原理：与变压器基本一样，近似于短路运行的变 压器。 分类： 1. 干式CT 2. 油浸式CT 3. SF6 CT
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（二）直流断路器
2．金属回路转换开关（MRTB）：一般安装在整流侧 。其功能是将直流电流从低阻抗的大地回路转换到高阻 抗的金属回路。 3．大地回路转换开关(GRTS)：一般安装在整流侧。 其功能是将直流电流从高阻抗的金属回路转换到高阻抗 的大地回路。 4．高速接地开关(NBGS)：整流站和逆变站都配置。 其功能是在双极运行条件下，当失去接地极时，快速将 中性母线接至站内接地网。该开关需具备将双极运行不 平衡电流转换到临时接地极的能力。
简化换流站交直流场一 次设备讲解
2020/11/29
简化换流站交直流场一次设备讲解
一、断路器 （一）交流断路器 （二）直流断路器
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（一）交流断路器
作用：改变运行方式，开合和关闭正常运行的电 路，并且在电网发生故障时，能快速将故障电流 开断，以减轻电力设备的损坏和提高电网的稳定 性。 结构：电路部分
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四、换流变
（三）换流变结构 • 绕组:换流变压器线圈包括网侧线圈、阀侧线圈和
调压线圈三部分 • 铁芯:换流变压器铁心通常为心式结构 • 器身:考虑合理的线圈布置方式 • 引线:阀侧套管与引线的连接要特殊设计 • 油箱:采用桶式结构 • 绝缘油:ABB用Nynas • 有载分接开关 • 其他附件
通合闸电磁铁，打开合闸锁扣板，操作机构借 助弹簧位能进行合闸操作，实现合闸，同时分 闸弹簧储能。接到分闸命令后接通分闸电磁铁 ，打开分闸锁扣板，操作机构借助弹簧位能进 行分闸操作，实现分闸。
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（二）直流断路器
直流断路器共有四种： 1．中性母线高速开关（NBS）：在每站每极的
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九、电压互感器
（一）交流电压互感器
作用：将高电压变成标准的低电压，供测量仪表
、继电保护和自动装置二次回路用的电源。
分类：
1.电磁型电压互感器
2.电容式电压互感器（CVT）
原理：利用电容分压，由电容分压器将系统电压
降至一较低的中间电压，再经中间变得到所需
的电压。
结构：电容分压器、中间变、调谐电抗器、阻尼
式、摆动式、剪刀式、插入式等 2.按有无接地开关分类：无接地开关、单接地开
关、双接地开关等 3.按绝缘支柱的数目分类：单柱式、双柱式、三
柱式等
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三、GIS
全封闭组合式断路器。GIS将断路器、隔离开 关、检修地刀、快速地刀、电流互感器、电压 互感器、避雷器、母线等组合在一起，与出线 回路的连接采用套管式专用气室，实际上已经 超越了一般断路器的范畴。 （一）优点： 绝缘距离小，故占地面积小，维护量较小、检修 周期长；安装简单方便、安装工期短；没有无 线电干扰和电磁干扰。