摘要：为满足快速发展的网侧分层接入特高压直流换流站建设需要,通过全面调研并综合比较±800 k V/8 000 MW及±800 k V/10 000 MW工程各技术路线下换流阀、换流变压器等交直流主要转换设备的概念设计方案,归纳了直流主设备的外形参数,总结了阀厅概念设计的总体要求、控制阀厅防火墙间距、制约内部电气布置的关键因素,以及主、辅设备的安装布置原则。在优化交流1 000 k V典型电极形状下空气净距的基础上,兼顾功能性和经济性的原则,得出了网侧分层接入交流500 k V/1 000 k V下的±800 k V/10 000 MW特高压直流工程高、低压阀厅的概念设计尺寸。结合换流站站址实际情况,并兼顾所有技术路线设备尺寸,提出:±800 k V泰州站换流区域按照"一字型"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸(长×宽×高)分别为83 m×35 m×28.5 m和89 m×24 m×18.7 m;±800 k V临沂站换流区域按照"背靠背"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸分别为89.2 m×35 m×28.5 m和99 m×23.1 m×18.7 m。

摘要：高压大容量柔性直流电网中换流器的快速可靠在线并网是目前工程中亟须解决的问题之一。由于孤岛换流站不具备交流侧启动能力,需要通过直流侧启动实现换流器并网。为了限制直流侧充电电流,可利用直流断路器对换流器进行预充电。研究通过直流断路器分级合闸实现孤岛换流站在线并网的可行性,提出分级合闸过程中直流断路器电流应力以及避雷器能量的计算方法,并通过该计算方法对张北工程直流断路器的电气应力进行计算。在PSCAD/EMTDC仿真环境中建立了张北柔性直流电网模型并进行了仿真测试,验证了其在直流电网中的适用性,通过仿真结果证明了计算方法的准确性。

摘要：干式平波电抗器相比油浸式平波电抗器具有对地绝缘简单、绝缘子承担对地电压、无油设计、无铁心和对地电容小等优点,特高压直流输电工程推荐选用干式平波电抗器。但干式平波电抗器运行经验较少,开发制造难度较大,所以研究其技术规范具有重要的作用。为此,详细分析了干式平波电抗器的特点,提出了其额定电感、额定电流值、绝缘水平、爬电比距、温升、型式试验、例行试验和需要特殊考虑的问题,对特高压干式平波电抗器的研制、生产、试验和运行具有重要的指导作用。

摘要：分析了大型发电机主绝缘多因子老化产生的原因 ,确定了各单因子老化的试验参数 ,建立了多因子老化的试验模型和试验方法 ,设计了多因子老化试验系统。经真机线棒的老化试验验证 ,随着绝缘的进一步老化 ,其局部放电量、放电次数和放电能量等参数均呈现增长趋势 ,放电脉冲相位产生偏移。结果表明 ,该多因子老化试验系统能满足研究大型发电机主绝缘的老化规律和评估其剩余寿命的要求 。

摘要：换流器作为换流站最关键的部件,是产生载波噪声干扰的主要设备,对其进行详细的建模以得到准确的高频干扰水平,能为即将投运的±1 100 kV特高压直流工程高频滤波器的优化研究打下坚实的基础。在对换流阀的高频特性进行深入分析的基础上,首先提出了3种换流阀高频模型,并通过与已投运的相似设计的HVDC工程换流阀组产生的高频噪声水平进行比较,确定换流阀模型2来反应其实际的高频特性;其后,利用PSCAD仿真平台搭建准东—皖南特高压直流输电工程的模型,通过仿真计算得到整流站与逆变站换流站平波电抗器前电压波形,并通过傅立叶变换得出其暂态过程的高频噪声水平。考虑到换流阀高频模型实际应用复杂,根据所测得的噪声水平提出用公式表示其频谱特性,并根据换流器内部电压的分布进一步提出分压模型,得出将公式表示的噪声源分压模型作为激励源用于换流站高频特性的后续研究更符合实际。

摘要：柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。该技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点,在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电和城市电网供电等领域具有明显的优势;而阀厅是直流换流站工程的核心设计内容之一。文中综合考虑换流阀进出线选择,换流阀与直流场、阀冷、阀控间的连接布置,从设备布置、建筑、结构、暖通等多方面,研究了换流站阀厅布置方案,并最终提出柔性直流换流站阀厅布置的优化方案。

摘要：构建西电东送±1100 kV特高压直流输电大通道,有利于推进我国能源的大范围优化配置。在特高压直流输电系统中,换流器主接线方案对于整个直流主设备研制和工程实施的难度、可靠性水平、换流器故障所造成的交流系统功率损失等都具有重大影响,是工程系统研究的最核心问题。首先分析了特高压直流工程可采取的换流器接线型式;其次,根据以往工程建设经验和设备设计与制造经验,提出了3种换流器接线型式,并对其主回路技术参数进行了详细的计算分析;最后,根据所提的换流器接线型式评价方法,确定了合理有效的主接线型式,并在昌吉—古泉±1100kV工程中进行应用。

摘要：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。

摘要：为满足超远距离大容量电力输送需求,研究更高电压等级的直流输电技术是可行方案之一。文章重点对±1 500 kV电压等级直流输电系统主回路进行概念设计,提出适应±1 500 kV电压等级直流输电需求的3个12脉动换流器分层接入的主接线型式,并结合该接线型式特点提出了包括双极混合电压、双极2/3(1/3)电压等方式在内的多种直流运行方式;提出±1 500 kV特高压直流输电工程换流变压器、平波电抗器、直流滤波器和无功补偿设备等关键设备参数的可行方案。

摘要：绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件是柔直换流阀设备的核心组件,其可靠性直接影响柔直工程稳定运行。为有效考核柔直换流阀用高压大容量IGBT器件性能,降低调试及运行期间的子模块故障率,综合分析了IGBT器件可靠性试验项目与考核要点,提出了在例行试验中开展高温反偏(HTRB)试验、抽检试验中开展HTRB与功率循环(PC)项目的可靠性试验方案;在换流阀系统级试验层面,分析了现行标准中IGBT PC试验考核指标与柔直阀运行工况对器件性能需求之间的差异,提出了通过子模块级PC试验对IGBT器件进行性能考核与二次筛选的试验方案。经工程应用,通过PC试验发现了在器件型式、例行试验中未能发现的严重设计缺陷,进而针对性地提出了芯片双面银烧结的设计改进措施。研究结果表明,应用所提IGBT器件可靠性试验方法,有助于考核器件设计方案的合理性与可靠性,在设备生产阶段及时筛选出可能发生早期失效的弱品器件。