换流阀
换流阀操作规程
换流阀操作规程1. 引言换流阀是一种重要的控制装置,广泛应用于工业自动化和流程控制领域。
本文档旨在规范换流阀的操作过程,确保设备的正常运行和安全性。
2. 换流阀的基本原理换流阀是一种用于控制流体流向的装置,通过改变阀体内的流体通道来实现流向的选择。
常见的换流阀包括手动换流阀和自动换流阀。
3. 换流阀的操作步骤3.1 准备工作在进行换流阀操作之前,需要进行以下准备工作:•检查设备和周边环境是否符合操作要求;•确保操作人员具备相应的操作技能和知识;•准备好操作所需的工具和安全防护设备。
3.2 操作步骤3.2.1 手动换流阀操作手动换流阀操作步骤如下:1.初步检查:检查手动换流阀的工作状态,确认阀体是否处于关闭状态。
2.打开阀盖:使用相应的工具打开阀盖,暴露出换流阀内部的阀门。
3.调整阀位:根据需要调整阀门的位置,确保流体能够顺利地流过阀体。
4.关闭阀盖:将阀盖重新安装到原位,确保阀体密封完好。
5.检查操作结果:打开和关闭换流阀几次,确保操作正常。
3.2.2 自动换流阀操作自动换流阀的操作步骤如下:1.准备工作:确保自动换流阀的电气和控制系统正常运行。
2.控制设置:根据需要设置自动换流阀的控制参数,包括流体流向、流量和压力等。
3.执行操作:触发自动换流阀的控制信号,使其自动切换流体流向。
4.监控操作:使用相关的监控设备和仪表,实时监测自动换流阀的工作状态。
5.故障处理:如果发现自动换流阀出现异常情况,及时采取相应的故障处理措施。
4. 换流阀的安全操作注意事项操作换流阀时需要注意以下安全事项:•确保操作人员穿戴必要的安全防护装备,如手套、安全眼镜等;•操作环境要保持清洁、干燥,避免引起意外事故;•确保设备处于停止运行状态,断开相关的电源和气源;•严禁在运行状态下进行换流阀的操作和维护。
5. 总结通过本文档,我们对换流阀的操作规程进行了详细地介绍,包括准备工作、操作步骤和安全注意事项等内容。
准确地按照操作规程进行换流阀的操作,可以确保设备的正常运行和工作效率,同时也有效地保证了操作人员的人身安全。
换流阀冷却系统发展史
换流阀冷却系统是直流输电系统中的一种重要设备,其主要作用是在高压直流输电过程中,对换流阀进行冷却和绝缘。
随着技术的不断发展和应用的不断推广,换流阀冷却系统也不断得到改进和完善。
下面就来详细介绍换流阀冷却系统的发展史。
一、早期换流阀冷却系统早期的换流阀冷却系统主要采用水冷方式,由于换流阀需要大量的冷却水来散热,因此需要建造大型的水冷站,这给运营和维护带来了很大的困难。
同时,水冷方式还存在着漏水、结垢、水质变差等问题。
二、气冷式换流阀冷却系统为了解决水冷方式存在的问题,人们开始研究气冷式换流阀冷却系统。
气冷方式采用强制风冷方式,通过风道将冷却空气送入换流阀内部,实现换流阀的散热。
与水冷方式相比,气冷方式具有体积小、维护简单等优点。
三、水气复合式换流阀冷却系统为了进一步提高换流阀的散热效果,人们开始研究水气复合式换流阀冷却系统。
该系统采用水和气并行的方式,通过水冷和风冷相结合,实现更好的散热效果。
同时,水气复合式换流阀冷却系统还可以利用水的特性对换流阀进行绝缘。
四、全气式换流阀冷却系统随着技术的不断进步,全气式换流阀冷却系统也逐渐成为了一种重要的换流阀冷却方式。
全气式换流阀冷却系统采用纯气体冷却方式,通过在换流阀内部喷射气体,将热量带走,实现换流阀的散热。
与水冷和水气复合式换流阀冷却系统相比,全气式换流阀冷却系统具有更高的可靠性和更小的体积。
总的来说,随着技术的不断发展,换流阀冷却系统也不断得到改进和完善。
从早期的水冷方式到气冷、水气复合式和全气式换流阀冷却系统的出现,每一种方式都在不同程度上解决了换流阀冷却存在的问题。
未来,随着技术的不断进步,换流阀冷却系统的发展也将会更加完善。
换流阀原理
换流阀原理
换流阀是控制和调节电力系统中交流和直流功率的换流装置,主要作用是实现交直流输电。
由于换流阀组通常采用阀组中的多个换流器并联的方式组成,所以也称多阀并联型换流阀。
由于采用多个换流单元串联的方式,换流单元之间通过换流变压器进行隔离,可以实现直流系统中不同电压等级、不同运行方式和不同系统运行方式下的功率调节,可以有效地实现交流系统中有功和无功功率的平衡,因此,多阀并联型换流阀在电力系统中得到了广泛的应用。
在换流站内,一台或数台直流断路器和直流滤波器构成了直流输电系统的主回路。
其中,一台或数台直流断路器负责控制整流侧交流母线上的交流电压、直流电流和逆变侧交流母线上的交流电压、直流电流。
换流站内另有一组直流滤波器负责抑制整流侧交流母线上的谐波电流及逆变侧母线上的谐波电压,这组直流滤波器和换流阀之间是一种主从关系。
在正常情况下,当换流阀断开时,直流滤波器处于不运行状态,换流阀可以将其所控制的交流系统电流作为正弦波送给晶闸管。
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换流阀介绍 ppt课件
I
IF
+_
UBR URRM
IH o U
IG2 > IG1 > IG0 IG2 IG1 IG0
UFRM UBO U
_+
反向特性
PPT课件 正向特性
2
晶闸管元件参数:
1)阳极伏安特性(断态不重复峰值电压UDSM 反向不重复峰值电压URSM );
2)门极特性;
3)断态重复峰值电压( UDRM ); 4)反向重复峰值电压(URRM); 5)额定平均电流;
a、每极1组12脉动换流单元;
b、每极2组12脉动换流单元串联;
c、每极1组12脉动换流单元并联。
PPT课件
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换流站特殊接线方式 1、背靠背换流站
由于背靠背换流站没有直流输电 线路;
通常直流额定电压较低,直流额 定电流较高;
不设直流滤波器,有时也可省去 平波电抗器;
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三、换流阀应用
工程概况:
双极电压±800kV,电流4000A,功率6400MW,每极两组十二脉动换 流器
PPT课件
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1)工程概况:
双极电压±800kV,电流4000A,功率6400MW,每极两组十二脉动换 流器
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2)阀结构
每个6脉动桥包括3个200 kV 直流电压的双重阀塔 每个双重阀由 2 个单阀组成
PPT课件
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每个单晶闸管控制与检测系统
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谢谢大家!
PPT课件
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二重阀 四重阀
ETT阀塔
四 重 4个单阀 阀
单阀 2个阀层 2× 4个组件 2×4 6个晶闸管 4×48 192个晶闸管
柔直换流阀工作原理
柔直换流阀工作原理:柔直换流阀的工作原理涉及到电力电子技术,特别是晶闸管(SCR)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的应用。
它的主要功能是通过控制直流电流来调节交流电的电压和频率,实现直流输电系统中的能量转换和管理。
具体来说:
换流过程:当交流电通过换流阀时,它被转换成直流电;同样地,当直流电通过换流阀时,它又被转换回交流电。
这种转换过程需要快速且精确的控制,以确保整个系统的稳定性。
换流器组件:换流阀通常由多个部分组成,包括IGBT驱动板卡、水熔板等,这些部件压接在一起形成完整的柔直模块。
这个模块是换流站的中心设备之一,负责完成交流到直流的转变以及直流到交流的转变。
控制策略:为了实现上述换流过程,需要采用特定的控制策略,这可能涉及复杂的算法和模型,以优化换流器的性能并保持系统的稳定性。
柔性和刚性:柔直换流阀的设计旨在提高其在复杂环境下的适应能力和可靠性。
这意味着它们既具有柔韧性以适应不同的条件,又具有一定的刚度以保证必要的电气性能。
直流换流阀的工作原理
直流换流阀的工作原理
在高压直流输电系统中,有两种类型的换流阀,一种是常规的电压型换流阀,另一种是电流型换流阀。
目前在高压直流输电系统中使用的最多的是电流型换流阀,也叫自换流阀。
电流型换流阀是一种以二极管为基本元件的直流控制器。
其基本原理是利用可控硅在控制系统控制下导通关断电流,并将交流电压转换成直流电压。
通过对可控硅的控制,实现对交流电压、电流和频率等参数的调节,从而达到控制直流电流的目的。
与交流换流阀相比,电流型换流阀在交流侧有直流负载时,通过直流换流阀可以调节交流侧的功率;当交流侧没有负载时,通过电流型换流阀可以调节交流侧功率。
另外,由于采用了可控硅器件,其换流过程可以由一组受控逻辑控制完成。
电流型换流阀分为电压型换流阀和脉动换流阀两种。
电压型换流阀的基本结构和控制方式与直流控制器相同;脉动换流阀有两个基本结构单元:晶闸管和电阻网络。
晶闸管具有接通和断开两种状态,晶闸管在接通状态下导通时电流为零,在断开状态下导通时为短路电流。
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换流阀
晶闸管换流阀(thyristor valve) 由晶闸管元件组成的换流阀。
从20世纪70年代,瑞典在哥得兰岛工程中装设运行之后,逐渐取代了汞弧阀。
与汞弧阀相比,晶闸管阀的特点是:不会发生逆弧,可靠性高;无需预热与复杂的温度控制和真空技术;维修简便;电子器件价格与常规电工器材比较有相对降低的趋势;由于晶闸管阀是由众多晶闸管串联而成,阀额定电压的选择有很大的自由度。
此外,晶闸管阀无需设置处理逆弧故障的旁通阀。
因此,晶闸管阀在直流输电、静止无功补偿装置、抽水蓄能电站,以及火力发电厂中大容量厂用电动机变频调速等方面得到了广泛的应用。
晶闸管是组成晶闸管换流阀的关键元件。
HVDC中使用的晶闸管芯片直径已达到125mm,反向非重复电压大于8kV,稳态直流电流和浪涌电流能力分别达4kA 和36kA以上。
为提高晶闸管承受电压的能力,其表面造型有双正角型、正负角型和双负角型。
为保证晶闸管阀具有足够的短路电流承受能力,在正常运行时所允许的最大结温一般不超过90℃。
除电触发的晶闸管外,光直接触发的晶闸管也已在HVDC工程中得到应用。
例如,日本的新信农变频站采用了6kV、2.5kA的光直接触发晶闸管,纪伊HVDC工程中采用了8kV、3.5kA的光直接触发晶闸管;美国的Celilo换流站也装有光直接触发晶闸管换流阀,进行运行考验。
光直接触发晶闸管可将BOD保护和恢复期内的dv/dt保护集成在晶闸管芯片内,同时可省略触发回路中的光电转换电路,使换流阀的电子电路得以极大简化。
晶闸管换流阀的结构目前直流输电工程采用的晶闸管换流阀大多是户内式、空气绝缘、水或水和乙二醇混合冷却的多重阀结构。
也有个别工程采用油浸式的户外结构。
图1为一12脉动换流阀组示意图。
由图可知,每一12脉动换流阀组包括3个四重阀或6个二重阀或12个单阀。
每个单阀由多个串联的阀组件组成。
阀组件中又包括串联的晶闸管组件和电抗器组件。
组成晶闸管组件的每一晶闸管级都备有电子电路,负责晶闸管的触发、保护及监视。
高压直流输电换流阀状态检修导则
高压直流输电换流阀状态检修导则一、概述高压直流输电换流阀作为直流输电系统的重要组成部分,其状态良好与否直接关系到整个系统的安全稳定运行。
对换流阀状态的检修至关重要。
本文将针对高压直流输电换流阀状态检修进行全面评估,并撰写相关文章,以期对读者深入理解该主题。
二、换流阀状态检修导则1. 检修前准备工作在进行换流阀状态检修前,需要进行充分的准备工作。
要对检修所需的设备和工具进行检查,确保完好无损。
要对检修区域进行安全评估并采取相应的安全措施,以确保人员和设备的安全。
2. 检修步骤(1)外观检查:首先对换流阀外观进行检查,包括有无明显的损坏或腐蚀,连接部位是否松动等情况。
(2)内部检查:接着对换流阀内部进行检查,包括接触系统、触头、绝缘子等部位的情况。
(3)性能检查:对换流阀的性能进行检查,包括静态特性和动态特性的测试,以确保其性能符合要求。
(4)维护保养:根据检查结果,对需要维护的部位进行保养,并及时更换老化或损坏的部件。
3. 检修记录在检修过程中,要及时记录检修情况,包括检修时间、检修内容、发现的问题及处理情况等,以便今后参考和总结经验教训。
三、我的个人观点和理解在换流阀状态检修过程中,我认为需要充分重视安全问题,确保人员和设备的安全。
要注重对换流阀性能的检查,及时发现并处理问题,以确保整个系统的安全稳定运行。
对检修情况的记录和总结也是非常重要的,可以帮助今后提高检修效率和质量。
四、总结通过本文对高压直流输电换流阀状态检修导则的探讨,我们可以更全面、深入地理解该主题。
在实际工作中,我们应该严格按照导则的要求进行换流阀状态检修,并不断总结经验,提高检修工作的质量和效率。
总字数大于3000字,内容详实,希望能够满足您的要求。
四、换流阀状态检修的重要性高压直流输电系统是对电力输送距离要求很远的情况下,利用高压直流输电技术将电力输送到远距离的一种方式。
而换流阀作为直流输电系统的核心部件,其状态良好与否直接关系到整个系统的安全稳定运行。
换流阀简介-2009年7月
秦皇岛超高压管理处
换流器介绍及分类
由电触发晶闸管ETT组成的换流单元称为ETT换流器。 电触发晶闸管工作原理是阀控系统来的触发信号转化为光信号, 由光缆将光信号传送到每个晶闸管级,在门极控制单元把光信号 再次转换成电信号,经放大后触发晶闸管元件。
VCU 光缆 TCU 电信号
秦皇岛超高压管理处
换流器介绍及分类
三 角 形
单阀
双重阀
四重阀
秦皇岛超高压管理处
换流阀工作原理
单桥整流器的工作原理接线图
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ea eb ec
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秦皇岛超高压管理处
换流阀工作原理
交流侧三相电势
ea 2E sin(ωt 30) / 3 eb 2E sin(ωt 90) / 3 ec 2E sin(ωt 150) / 3
秦皇岛超高压管理处
换流阀的运行规定、操作、巡检内容
注意事项: •换流阀在额定工况下可长期运行,每个换流单元额定容量为 750MW . •直流系统运行时,阀厅的温度不得超过60℃,不得低于5℃,湿度 不得超过60%RH。 •换流阀投运前检查确认阀厅地刀“远方/就地”控制把手在“远方” 位置,电动机电源开关及加热器电源开关在合上位置。 •换流阀投运前应检查阀厅地面,确保无任何遗留物。 •换流阀运行时,阀厅一楼大门必须关闭并上锁,只有直流系统转检 修合上阀厅地刀后,方可打开大门,进入阀厅。 •换流阀投运后,除运行人员定期检查和进行事故处理外,其他人员 不得擅自进入阀厅;特殊情况时,必须得到值长许可方可进入阀厅; 进入阀厅的人员必须穿鞋套,取出手机、钥匙等小件物品,以防落 入阀厅。
特高压直流换流阀应用场景
特高压直流换流阀(HVDC Valve)是用于特高压直流输电系统中的关键设备之一,主要用于将交流电转换为直流电,并实现逆变,将直流电再转换为交流电。
它在以下几个应用场景中发挥重要作用:
1. 特高压直流输电:特高压直流换流阀是特高压直流输电系统中的核心设备。
特高压直流输电技术(HVDC)被广泛应用于长距离、大容量的电力输送,特别适用于海底电缆和远距离输电等情况。
特高压直流换流阀通过将交流电转换为直流电,在长距离输电中降低输电损耗和电力传输损失。
2. 电网调度和稳定性改善:特高压直流换流阀具有快速响应、灵活控制等特点,可以用于电网调度和稳定性改善。
例如,在电网负荷过重或发生故障时,特高压直流换流阀可以通过调节直流电的输送,对电网进行动态控制和平衡,保障电网的稳定运行。
3. 可再生能源输电:随着可再生能源的快速发展,如风电和太阳能等,特高压直流换流阀在可再生能源输电中起到重要作用。
由于可再生能源的分布位置通常不同于传统的发电站,需要进行长距离的电力输送。
特高压直流换流阀可以实现可再生能源的大规模输电,将电力从发电站输送到用电地区。
4. 国际互联电网:特高压直流换流阀还可以用于国际互联电网的建设和运行中。
通过特高压直流输电技术,不仅可以实现跨国界的电力输送,还可以提高电力交换的效率和稳定性,促进不同国家之间的能源合作与互联互通。
总的来说,特高压直流换流阀在特高压直流输电、电网调度、可再生能源输电和国际互联电网等领域都有广泛应用,对于提高电力传输效率、稳定电网运行以及促进可再生能源开发利用具有重要意义。
换流阀工作原理
换流阀工作原理宝子们!今天咱们来唠唠换流阀这个超有趣的东西的工作原理。
换流阀啊,就像是电力世界里的一个超级魔法转换站。
咱先从它为啥存在说起。
你看啊,在我们的电力系统里,有交流电和直流电这两种电。
有时候呢,我们需要把交流电变成直流电,或者把直流电变成交流电,这时候换流阀就闪亮登场啦。
想象一下,交流电就像是一群调皮的小娃娃,它们一会儿向左跑,一会儿向右跑,跑来跑去的可欢实了。
而直流电呢,就像是一群听话的小士兵,整齐划一地朝着一个方向前进。
换流阀要做的就是把那些调皮的小娃娃变成听话的小士兵,或者反过来。
那它是怎么做到的呢?这就涉及到换流阀里面那些超酷的元件啦。
换流阀里有好多晶闸管之类的东西。
晶闸管就像是一个个小开关,不过这些小开关可聪明着呢。
当要把交流电变成直流电的时候,这些晶闸管就会按照一定的顺序打开和关闭。
就好像是在一个路口,有好多小交警(晶闸管)在指挥交通。
当交流电的电流过来的时候,小交警们按照特定的节奏,一会儿让这个方向的电流通过,一会儿拦住另一个方向的电流,慢慢地就把交流电梳理成了直流电。
这个过程就像是把一堆乱乱的毛线,慢慢地捋成了一股整齐的线一样神奇。
而且哦,换流阀还得适应不同的电压和电流情况。
如果电压太高或者电流太大,那可不行,就像一个小杯子装不下太多的水一样。
所以换流阀还有一些保护措施,就像是给它穿上了一层铠甲。
这层铠甲可以防止电压过高把它给“电晕”了,也能避免电流太大把它给“累坏”了。
再说说换流阀在整个电力系统里的角色。
它就像是一个桥梁,连接着不同类型的电力部分。
比如说在一些大型的电力传输工程里,发电厂发出来的电可能是交流电,但是在一些特殊的设备或者远距离传输的时候,需要直流电。
换流阀就负责把交流电变成直流电,让电能够更高效地传输到远方。
等到了用电的地方呢,可能又需要把直流电变回交流电,这时候换流阀又要发挥它的本领啦。
宝子们,换流阀虽然看起来是个很复杂的东西,但其实仔细想想也很有趣呢。
换流阀发展历程
换流阀发展历程
换流阀是直流输电工程的核心设备,通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制,其价值约占换流站成套设备总价的22~25%。
换流阀的设计应用了电力电子技术、光控转换技术、高压技术、控制技术和均压技术、冷却技术、高压用绝缘材料的最新技术和研究成果。
换流阀的发展历程可以分为以下几个阶段:
1. 早期阶段:早期的换流阀采用真空开关管或汞弧阀,体积庞大,可靠性较低。
这个阶段的换流阀主要用于高压直流输电实验。
2. 晶体管阶段:随着晶体管技术的发展,晶体管开始被用于换流阀中。
这一阶段的换流阀体积较小,可靠性较高,但仍然存在开关速度慢、易受干扰等问题。
3. 集成电路阶段:随着集成电路技术的成熟,集成电路被广泛应用于换流阀中。
这一阶段的换流阀具有更高的可靠性和更快的开关速度,但成本较高。
4. 现代模块化阶段:现代的换流阀采用模块化设计,每个模块具有独立的功能和结构,可以方便地进行组装和维护。
同时,现代的换流阀还采用了先进的材料和技术,如碳化硅、光控转换技术等,进一步提高了其性能和可靠性。
总的来说,换流阀的发展历程是一个不断改进和创新的过程。
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,换流阀的技术也在不断升级和完善。
换流阀符号
换流阀符号换流阀是电力系统中的一种重要设备,用于控制电流的流向和大小。
换流阀符号是用来表示换流阀在电路图中的形状、功能和连接方式的图形符号。
在电力系统设计和运行中,正确理解和使用换流阀符号至关重要。
一、换流阀符号的定义与作用换流阀符号是电路图中用来表示换流阀的图形符号,它包括阀体、阀门、阀杆、阀座等组成部分。
换流阀符号的作用是方便工程师、技术人员和操作人员快速了解换流阀的结构、功能和接线方式,为电力系统的安全稳定运行提供保障。
二、换流阀符号的分类与特点根据换流阀的类型和功能,换流阀符号可分为以下几类:1.直流换流阀符号:用于表示直流换流阀,主要包括晶闸管、平滑电容、电阻等元件。
2.交流换流阀符号:用于表示交流换流阀,主要包括交流晶闸管、电感、电容等元件。
3.阀控换流阀符号:用于表示阀控换流阀,主要包括阀门、阀杆、阀座等部件。
4.组合换流阀符号:用于表示由多个换流阀组合而成的复合换流阀,包括各个换流阀的符号。
换流阀符号的特点如下:1.标准化:换流阀符号遵循一定的国家标准和行业规范,有利于统一设计和交流。
2.简明易懂:换流阀符号简单明了,易于理解和识别。
3.信息丰富:换流阀符号包含了换流阀的主要结构、功能和连接信息,有助于分析和设计电力系统。
三、换流阀符号在实际应用中的重要性换流阀符号在电力系统的设计、施工、运行和维护过程中具有重要作用:1.设计阶段:换流阀符号有助于工程师快速了解设备结构,合理配置电力系统。
2.施工阶段:换流阀符号有助于指导施工,确保正确安装和接线。
3.运行阶段:换流阀符号有助于操作人员快速识别设备故障,提高电力系统的安全稳定运行水平。
4.维护阶段:换流阀符号有助于工程师了解设备状况,进行有针对性的维修和保养。
四、如何正确理解和使用换流阀符号1.学习和熟悉相关标准和规范:了解换流阀符号的设计、绘制和使用要求。
2.掌握换流阀的基本原理和结构:了解换流阀各部件的作用和相互关系。
3.分析电路图:仔细阅读和分析电路图,掌握换流阀符号在电路中的作用和地位。
换流阀操作规程
换流阀操作规程换流阀操作规程1. 换流阀的介绍换流阀是一种常用的控制阀门,通常用于改变流体的流向。
它具有自动开、关和换向的功能,广泛应用于液压系统、热交换系统和汽车制动系统等领域。
2. 换流阀的分类根据结构和工作原理的不同,换流阀可以分为手动换流阀和自动换流阀两种。
手动换流阀需要人工操作来改变流向,而自动换流阀则通过液压或电磁信号来实现自动换向。
3. 换流阀的操作规程(1)操作前准备①确保换流阀及其附件的安装位置正确,并且与管道连接稳固。
②检查换流阀的工作状态,确保其无损坏、漏水等情况。
③检查与换流阀相关的液压系统或电控系统的工作状态,确保其正常运行。
(2)手动换流阀操作步骤①按下换流阀上的手柄,将其拉到最大位置。
②根据需要,将手柄向左或向右转动,改变流体的流向。
③释放手柄,使其回到原位,此时换流阀将保持所设定的流向。
(3)自动换流阀操作步骤①检查自动换流阀的电磁线圈或液压控制阀的工作状态,确保其正常运行。
②查看或设置相应的控制信号源,如电磁阀的电压或液压阀的压力。
③根据需要,通过电磁阀或液压控制阀发送给换流阀的信号,使其自动换向。
④监控换流阀的工作情况,确保其按照预期的流向工作。
4. 换流阀的注意事项(1)在操作手动换流阀时,需要保持手柄的正常状态,以免造成操作误差。
(2)在操作自动换流阀时,需要监控控制信号源的工作情况,以确保其发送正确的指令。
(3)换流阀的工作压力范围应与系统要求相匹配,过高的压力可能导致换流阀损坏或溢流。
(4)换流阀应定期检查和维护,以确保其正常工作和延长使用寿命。
(5)在更换换流阀时,需要使用与原装配件相匹配的新阀门,以确保系统的正常运行。
5. 总结换流阀是一种重要的控制阀门,正确的操作和维护对于液压系统和热交换系统的正常运行至关重要。
在使用换流阀前,要对其进行充分了解,并按照操作规程进行操作,以保障系统的安全和可靠性。
特高压直流换流阀原理
特高压直流换流阀原理
特高压直流(UHVDC)换流阀是用于直流输电系统的关键设备,它能够将交流电转换为直流电并输送到目标地点。
以下是特高压直流换流阀的工作原理:
1. 桥式整流器(Rectifier):特高压直流换流阀的输入端通常是三相交流电源。
在换流阀中,交流电经过桥式整流器将交流电转换为直流电。
桥式整流器由多个晶闸管或二极管组成,控制晶闸管的导通和关断可以实现对直流电压的调节。
2. 滤波器(Filter):桥式整流器输出的直流电压会存在一些脉动成分,为了减少这些脉动,需要在直流电路中添加滤波器。
滤波器通常由电容器和电感器组成,可以帮助平滑直流电压。
3. 逆变器(Inverter):逆变器是特高压直流换流阀的输出端,它将直流电转换为可控的交流电输出。
逆变器也由多个晶闸管或二极管组成,通过控制晶闸管的导通和关断来实现对交流电的调节。
4. 控制系统:特高压直流换流阀的工作需要一个复杂的控制系统来
控制和调节整个系统的运行。
控制系统包括计算机控制单元、传感器、监测设备和通信设备等,用于实时监控和调节电流、电压、功率等参数,并根据需要通过控制晶闸管的导通和关断来调整电流和电压。
通过桥式整流器和逆变器的工作,特高压直流换流阀实现了交流电到直流电、直流电到交流电的转换,从而在特高压直流输电系统中发挥关键的作用。
它具有输电损耗小、可远距离传输、抗电磁干扰能力强等优点,被广泛应用于特高压直流输电系统中。
换流阀
晶闸管换流阀(thyristor valve) 由晶闸管元件组成的换流阀。
从20世纪70年代,瑞典在哥得兰岛工程中装设运行之后,逐渐取代了汞弧阀。
与汞弧阀相比,晶闸管阀的特点是:不会发生逆弧,可靠性高;无需预热与复杂的温度控制和真空技术;维修简便;电子器件价格与常规电工器材比较有相对降低的趋势;由于晶闸管阀是由众多晶闸管串联而成,阀额定电压的选择有很大的自由度。
此外,晶闸管阀无需设置处理逆弧故障的旁通阀。
因此,晶闸管阀在直流输电、静止无功补偿装置、抽水蓄能电站,以及火力发电厂中大容量厂用电动机变频调速等方面得到了广泛的应用。
晶闸管是组成晶闸管换流阀的关键元件。
HVDC中使用的晶闸管芯片直径已达到125mm,反向非重复电压大于8kV,稳态直流电流和浪涌电流能力分别达4kA 和36kA以上。
为提高晶闸管承受电压的能力,其表面造型有双正角型、正负角型和双负角型。
为保证晶闸管阀具有足够的短路电流承受能力,在正常运行时所允许的最大结温一般不超过90℃。
除电触发的晶闸管外,光直接触发的晶闸管也已在HVDC工程中得到应用。
例如,日本的新信农变频站采用了6kV、2.5kA的光直接触发晶闸管,纪伊HVDC工程中采用了8kV、3.5kA的光直接触发晶闸管;美国的Celilo换流站也装有光直接触发晶闸管换流阀,进行运行考验。
光直接触发晶闸管可将BOD保护和恢复期内的dv/dt保护集成在晶闸管芯片内,同时可省略触发回路中的光电转换电路,使换流阀的电子电路得以极大简化。
晶闸管换流阀的结构目前直流输电工程采用的晶闸管换流阀大多是户内式、空气绝缘、水或水和乙二醇混合冷却的多重阀结构。
也有个别工程采用油浸式的户外结构。
图1为一12脉动换流阀组示意图。
由图可知,每一12脉动换流阀组包括3个四重阀或6个二重阀或12个单阀。
每个单阀由多个串联的阀组件组成。
阀组件中又包括串联的晶闸管组件和电抗器组件。
组成晶闸管组件的每一晶闸管级都备有电子电路,负责晶闸管的触发、保护及监视。
常规直流换流阀介绍说明
常规直流换流阀介绍说明
嘿,朋友们!今天咱来聊聊常规直流换流阀哈。
你们知道不,我之前去参观过一个换流站,那里面就有这常规直流换流阀。
哇,一进去就感觉好壮观啊!那些个大家伙就摆在那儿,可神气了。
我就凑近了去看,那上面各种线路啊、管子啊,密密麻麻的,感觉就像一个超级复杂的迷宫。
我当时就在想,这得是多厉害的人才能搞明白这里面的门道啊!
这换流阀就像是电力世界里的大魔法师,它能把直流电变成交流电,或者反过来。
就好像变魔术一样,太神奇啦!它工作起来的时候,可认真啦,嗡嗡地响,感觉特别带劲。
想象一下哈,要是没有这常规直流换流阀,那我们的电可就没办法这么顺畅地传输啦。
家里的电灯可能会一闪一闪的,电视可能也没法好好看咯。
所以说啊,这换流阀虽然咱平时看不见它,但它可真是默默为我们做了好多贡献呢。
好啦,这就是我对常规直流换流阀的一点小认识和感受,是不是还挺有意思的呀!嘿嘿。
以上内容仅供参考,你可以根据实际情况进行调整。
换流阀应急预案
一、背景换流阀是特高压直流输电系统中的关键设备,其正常运行对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
为提高换流阀故障应急处理能力,确保电力系统的安全稳定运行,特制定本应急预案。
二、适用范围本预案适用于特高压直流输电系统中换流阀设备发生故障时的应急处理工作。
三、应急组织机构及职责1. 应急指挥部应急指挥部负责组织、指挥和协调换流阀故障应急处理工作。
应急指挥部下设以下小组:(1)应急指挥小组:负责应急指挥、协调和调度。
(2)现场处置小组:负责现场故障排除、设备修复和现场安全保障。
(3)信息报告小组:负责及时收集、整理和上报故障信息。
2. 应急职责(1)应急指挥小组:- 确定应急响应等级,启动应急预案;- 指挥现场处置小组开展故障排除和设备修复工作;- 协调各相关部门,确保应急工作顺利进行。
(2)现场处置小组:- 确认故障原因,制定故障排除方案;- 组织现场抢修人员开展故障排除和设备修复工作;- 确保现场安全,防止次生灾害发生。
(3)信息报告小组:- 及时收集、整理和上报故障信息;- 跟踪故障处理进展,确保信息畅通。
四、应急响应程序1. 故障发生(1)发现换流阀设备异常,立即向应急指挥小组报告;(2)应急指挥小组接到报告后,立即启动应急预案,确定应急响应等级。
2. 应急响应(1)现场处置小组根据故障原因,制定故障排除方案;(2)现场处置小组开展故障排除和设备修复工作;(3)信息报告小组及时收集、整理和上报故障信息。
3. 故障排除(1)现场处置小组按照故障排除方案,开展设备修复工作;(2)修复完成后,进行设备测试,确保设备恢复正常运行。
4. 应急结束(1)故障排除后,应急指挥小组宣布应急结束;(2)各小组进行总结,评估应急响应效果,完善应急预案。
五、应急保障措施1. 人员保障:确保应急人员具备相应的专业技能和应急处理能力。
2. 设备保障:储备必要的应急设备、工具和材料,确保应急工作顺利进行。
3. 通讯保障:确保应急通讯畅通,及时传递故障信息和应急指令。
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第二章宁东山东±660kV直流输电工程换流阀技术特点研究1±660千伏直流换流阀关键零部件技术研究1.1晶闸管及其压装组件由于HVDC换流阀包含一定数量的串联晶闸管,为了方便,可以在电气和机械上都将一个阀看作是由若干个阀组件组成的。
阀组件通常由5/6个晶闸管级和一个饱和电抗器串联,电抗器可以在阀开通时保护阀不承受过高的di/dt。
阀组件内的晶闸管都固定在高效的液体冷却散热器之间,组成一个“压装结构”,通过GRP(玻璃增强塑料)绷带的紧固,使晶闸管和散热器之间产生很大的压紧力,保证了元件间良好的电气和热接触。
绷带具有足够的绝缘强度,能承受阀关断期间的电压应力。
压装结构允许在不断开任何电气和水路连接的情况下方便地更换晶闸管。
图2-1所示为具有6个晶闸管级的压装结构。
图2-1晶闸管压装结构1.2阻尼及均压电路阀作为一个整体,它的电压耐受能力总是小于每个串联晶闸管的电压耐受能力之和。
这是由串联晶闸管之间的断态漏电流和关断时存储电荷的差异引起的。
因此,当一个阀中有两个或者更多晶闸管串联的时候,必须考虑阀内的电压分布问题。
每个晶闸管级有两个并联的RC电路用于正常运行工况下的均压。
电路中元件的电感和布线需经过精心考虑,以保证在阀承受频率很高的陡波头冲击电压时阻尼电路都能连续提供有效的均压。
主RC阻尼电路也用于控制晶闸管开通和关断期间的暂态电压电流应力,此外它们还为每个晶闸管级的门极单元提供电源。
阻尼均压电路中还包括一个直流均压电阻,可以在阀承受单一的直流电压时提供均压作用,也用于门极单元对晶闸管电压的测量。
1.2.1阻尼电阻阻尼电阻是由几个无感厚膜电阻组成的,安装在每个晶闸管级中一个单独的散热器上(如图4-1所示)。
均压电路两个支路的电阻都安装在散热器上。
为了使电阻底座承受的绝缘应力最小,散热器与其中一条电阻支路的电气中点连接。
图4-1 阻尼电阻和散热器组件1.2.2阻尼电容阻尼电容采用自愈式金属化聚丙烯材料、干式无油结构,将故障引发火灾的风险降到最低。
每个电容都安装在一个独立的金属圆筒中,此设计使体积最小。
电容固定在一个独立的支架上,支架与阻尼电阻相邻。
每个晶闸管级的支架安装两个阻尼电容。
图5-1为一个完整阀组件的6个阻尼电容支架的紧凑布置。
图5-1 一个完整阀组件的阻尼电容1.3饱和电抗器饱和电抗器是阀组件的一部分,用于限制晶闸管开通过程初始阶段的di/dt(见图6-1)。
在晶闸管开通的最初几个微秒中,电抗器在小电流下表现出很大的不饱和电感,限制了晶闸管电流的上升率。
晶闸管安全开通后,电抗器为完全饱和状态,电感值很小。
电抗器还提供了足够的阻尼来保护晶闸管,避免振荡涌流过零。
图6-1 饱和电抗器1.4晶闸管门极电路每个晶闸管级都配备了门极电路以提供晶闸管的触发、监视和保护功能。
门极电路根据运行要求提供正常触发信号,并在过电压、高dv/dt和提前恢复时进行保护性触发。
每个晶闸管级的状态都被监视并传送到地电位的VBE柜中,同时VBE也向门极电路发送启动和停止信号。
地电位和门极单元之间的通讯通过光纤实现。
每个晶闸管级有两根光纤,一根“触发”线用于传送启动和停止脉冲,一根“回报”线将晶闸管级的状态信息(晶闸管正常、失效以及正常但依赖独立触发回路)反馈给VBE。
在晶闸管断态期间,每个晶闸管级门极电路的电源来自于本地晶闸管电压。
并联在晶闸管两端的两路RC阻尼回路中的一路会流过容性位移电流对门极电路充电。
在阀两端无电压的情况下,充电回路中有一个足够大的储能电容仍能保持阀正常工作两秒。
自动数据回报系统监视的状态包括但不限于晶闸管状态(正常或短路)以及VBO保护是否重复触发。
收到VBE发出的启动脉冲后,每个晶闸管级的门极电路会发出一个触发脉冲。
晶闸管两端出现正向电压时,门极电路会将选通脉冲联锁。
如果晶闸管在一个启动和停止脉冲之间不导通(例如在断续电流运行工况下),门极电路会监测到正向电压并发出补充脉冲。
这种短脉冲触发系统与“按需脉冲”逻辑相结合,便可产生有效宽度为120°、耗能最少的导通脉冲。
2±660千伏直流换流阀设计技术研究直流输电换流阀设计包含了成套电气设计、机械结构设计、监控保护设计、零部件设计、水路设计及光纤布线设计等。
为实现换流阀在各种运行条件下的高性能和高可靠性,H400换流阀满足以下设计要求:1)阀塔结构采用国际通用的悬吊式、柔性防震结构设计;2)空气绝缘、二重阀(或四重阀)阀塔结构设计;3)标准的晶闸管组件、电抗器组件设计;4)去离子水或纯水/乙二醇混合液的串联/并联冷却系统设计;5)结构布局简单合理,充分考虑了换流阀防火阻燃特性要求;6)换流阀和阀基电子设备之间采用高压光纤实现高低压电隔离,提高抗干扰能力;7)换流阀控制及监控柜采用双冗余设计,提高了可靠性。
H400换流阀的设计不但能够完全满足上述要求,而且在整体设计上遵循“贴近用户、紧跟未来”的设计理念,具有独特的技术优势,达到了更高可靠性和更强的性能:1)可采用更高电压参数晶闸管元件,明显降低晶闸管串联级数,大幅提高换流阀运行可靠性;2)更加紧凑和可靠的多阻尼电路设计,最大程度提高了换流阀的整体可靠性;3)在饱和电抗器(又称阀电抗器、阳极电抗器、di/dt电抗器)设计方面采用了多种先进设计技术和制造工艺,实现了在各种运行工况下(各种冲击电压下,晶闸管组件上动态电压保护,晶闸管组件开通时,开通振荡电流的有效抑制等)更好地保护晶闸管组件,有效降低换流阀噪声,提高饱和电抗器及换流阀整体运行可靠性等目的;4)在动态电压分布特性方面进行了深入的研究,采取多种技术措施,如加装组件电容等,实现动态电压的均匀分布;5)智能化的门极电路设计,完备的屏蔽及抗干扰设计大幅提高了门极电路的性能及可靠性;2.1换流阀的电气设计本工程采用传统的线路换相换流阀,换流阀设计使用5英寸电触发晶闸管,额定电流3030A、额定电压7.2kV,芯片直径125mm。
单个晶闸管元件可以独立承担系统额定电流、过负荷电流及各种暂态冲击电流,不需要并联使用。
晶闸管级的串联数要参考阀避雷器的保护水平确定,在最大设计结温条件下,并考虑所有冗裕晶闸管级数都损坏的极端情况,单阀和多重阀的绝缘应具有以下安全系数:1)对于操作冲击电压,超过避雷器保护水平的10%;2)对于雷电冲击电压,超过避雷器保护水平的10%;3)对于陡波头冲击电压,超过避雷器保护水平的15%。
图3-1和图3-2分别为晶闸管级与阀组件电气原理图。
图3-1 晶闸管级电气原理图图3-2 阀组件电气原理图根据换流阀的电气强度要求及其结构设计,银川东站和青岛站的换流阀参数如下:表1换流阀的技术参数表2.2换流阀的机械设计2.2.1换流阀模块设计1)框架设计阀模块框架是由2根GRP主槽、2根铝侧梁组成的矩形框架及1根铝中心梁构成的基本支撑结构。
3根铝梁除了作为结构件起到支撑作用,还具有多种电气作用,它是阀模块一次电气回路的连接部分,此外3根铝梁分别在两个阀组件两端产生了电容效应,相当于每个阀组件端间并联了一个电容,起到了一定的动态均压作用,尤其是对电压等级比较高、单阀串联模块数比较多的换流阀,进一步改善了动态电压分布。
框架的四角设钢制角支架,除了起到固定阀框架的作用,还作为阀吊装时的承力结构,悬吊结构与角支架采用柔性连接,最大限度保持阀模块免受地震产生机械应力的损坏,同时阻尼机械共振。
2)支撑及连接结构每个阀模块内部由两根特殊设计的方管形交叉梁支撑,是阀内元部件的主要承重结构,同时还增加了框架的强度。
阀内其余的支撑件和紧固件(螺杆和螺母等)都采用GRP材料,起着固定和支撑阀模块内晶闸管组件、饱和电抗器、主水管等换流阀元部件的作用。
一方面达到了机械设计要求,增加了整个支架的强度和韧性,另一方面也满足了阀模块的防火及电气隔离的设计要求。
3)外屏蔽设计模块外屏蔽为铝制材料,用于防止阀模块中电气元部件电位不等、电场分布不均引起的局部放电现象。
屏蔽罩表面设计光洁平整、无毛刺和突出部分,以防止电场集中引起局部放电。
模块屏蔽罩分为管状屏蔽罩和板状屏蔽罩,安装于阀模块的外围,仅阻尼电容侧GRP 主槽外侧没有安装屏蔽罩。
屏蔽罩有效避免了外界电磁干扰的影响,且分别固定在阀层的不同电位点上,从而避免了悬浮电位。
每层两个阀模块无屏蔽的一侧相对布置,这样整个阀层外侧都有屏蔽结构,既可以防止外界的电磁干扰,也能有效屏蔽阀运行中产生的电磁噪声。
4)冷却水管及光纤设计阀塔顶部装有冷却水总管,既有不锈钢水管,又有PEX水管,PEX冷却水总管的进水管和回水管分别与每个阀模块内进水管和出水管相连,进水管位于出水管的外侧。
阀层间的冷却水总管使用柔性防振设计弯曲成圆弧状,同时满足了爬电距离的要求。
阀模块采用串联冷却方式。
冷却水从进水管分多路进入晶闸管、阻尼电阻和饱和电抗器,带走热量后汇集到出水管。
光纤在每层分线后沿GRP主槽走线,分别与该层每个晶闸管门极单元的光纤接口连接。
5)滴水盘设计阀模块专门设置了滴水盘,由工程塑料(ABS或聚碳酸酯)制成,向晶闸管组件的中心倾斜,使泄漏的冷却液按指定的位置流到下一个阀模块,直到流进底部屏蔽罩的滴水盘中。
2.2.2二重阀结构设计图二重阀阀塔外形尺寸图换流阀布置于干燥、低污秽、区域环境可控的阀厅内,阀厅应通风良好,并安装空调,呈微正压以减少灰尘进入。
换流阀主要包括阀模块、屏蔽罩、悬吊支撑结构、阀避雷器等,通过不锈钢(AISI 316)或交联聚乙烯(PEX)冷却水管、管母、光纤等实现与冷却系统、直流输电系统其它一次设备以及二次控制系统的连接。
1)阀塔整体结构阀塔的整体布局不仅考虑了美观和电气设计的需要,而且仔细考虑了许多相关的复杂因素,如爬电距离、绝缘间隙、内部干扰、杂散电感和电容分布、水压要求、重量分布、安装简便性、维护和试验简易性等。
同时,为了实现高可靠性和长期运行,设计方仔细考虑了结构材料和零部件设计,减小了换流阀发生火灾的风险。
阀塔采用模块化及标准化结构设计,主结构使用了强度高、重量轻、导电及导热性能好的铝合金材料,还使用了易于加工、防火阻燃性能好的高强度玻璃增强塑料(GRP)、PEX等合成材料,同时最大限度减少电气和水路连接接头,实现了结构简单、组装方便、可靠性高、便于维护及现场安装等换流阀优化设计目标。
2)阀塔屏蔽结构阀塔顶部和底部都安装了屏蔽罩。
屏蔽罩表面光洁平整、无毛刺和凸出部分,能有效降低静电放电的危险。
屏蔽罩的边缘和棱角按圆弧设计,确保它们在高电压下对地没有火花放电。
屏蔽罩同时也屏蔽了外界对阀内的电磁干扰,使阀塔内部电场分布均匀,隔离了阀塔之间的相互影响。
本工程采用了专为±800kV特高压直流工程开发的顶部和底部屏蔽罩(已经通过型式试验),这种屏蔽罩从外形上改为一体化形式,对屏蔽罩的边缘曲率半径进行了优化,使其具有更好的屏蔽效果,能进一步降低电磁噪声。