摘要：饱和电抗器作为晶闸管换流阀的核心部件,主要用于抑制电流变化率、在高频电压冲击下分摊硅堆电压以及均衡换流阀电压分布的作用。西门子技术饱和电抗器结构复杂、水路接口多,随运行时间增加,工程中已多次出现漏水、二次电缆磨损、铁心硅钢片脱落、母排发热等问题,严重影响了直流系统安全稳定运行。文中以解决上述问题为目标,提出了一种用于工程改造替换进口电抗器的方形壳体式饱和电抗器设计方案,从饱和电抗器的关键参数设计、结构设计、水路设计和试验4方面,介绍了新型饱和电抗器的技术特点、性能指标和试验情况。该型饱和电抗器已在中国贵广和向上等直流工程中实现进口电抗器的批量替换,性能稳定,运行情况良好。同时也为后续新的高压直流工程换流阀设计提供了一种新的电抗器方案。

摘要：换流阀是特高压直流输电工程中主要关键设备,其设计的可靠性直接影响直流系统的安全可靠运行。文中介绍了锦屏—苏南±800 kV特高压直流工程晶闸管换流阀主要技术参数。主要从电压应力、电流应力、水冷系统、晶闸管参数4个方面和先前投运的向家坝—上海±800 kV特高压直流工程晶闸管换流阀进行了对比分析。验证了锦屏—苏南特高压直流工程晶闸管换流阀整体性能比向家坝—上海±800 kV直流工程有所提升,可以长期安全可靠运行;同时也为后续±800 kV特高压直流工程换流阀的设计和制造奠定了良好的基础。

摘要：换流阀冷却系统均压电极结垢会造成管路堵塞、泄漏等问题,给换流阀的稳定运行带来较大的隐患,严重时甚至会导致直流闭锁停运。目前换流站主要采取人工定期取出电极清除表面结垢物的方法来解决该问题。由于换流站电极数量众多,除垢工作任务繁重。为了减轻换流阀维护工作量并缓解均压电极结垢现象,提出了一种基于电吸附原理的换流阀均压电极抑垢方法,设计了一种电吸附抑垢装置,将其接入换流阀内冷水系统模拟实验平台,对该方法的可行性进行实验验证,并进一步研究该抑垢装置的电极板电流密度和入口水流速度对抑垢效果的影响。研究结果显示,模拟实验平台接入抑垢装置后,与无抑垢装置相比,相同时间内单只均压电极的结垢量从0.5-0.7 mg减少到0.1 mg以下,表明电吸附抑垢法可以减缓换流阀均压电极结垢的进程。此外,当抑垢装置电极板电流密度为5-50 A/m^(2)时,该装置的抑垢效率随电极板电流密度的增加而先增大后减小;当入口流量为8-14 L/min时,装置抑垢效率随水流速度的增加而减小。

摘要：随着特高压(UHV)直流输电技术的不断成熟和完善,输送容量又达到了新高度,总结了±1 100 kV/12 GW UHV换流阀设计所采用的关键技术,此处仅从换流阀关断特性研究、结温控制技术研究和型式试验展开分析,首先结合晶闸管特性和试验数据,提出了换流阀不同运行工况下反向恢复电荷修正函数;在此基础上根据换流阀内部拓扑结构,提出了晶闸管结温计算方法,建立了换流阀应力分析模型。所设计制造的±1 100 kV/12GW晶闸管换流阀,根据IEC 60700-1标准通过了全套型式试验,并应用于世界上第一条电压等级最高、输送容量最大的“昌吉-古泉±1 100 kV/12 GW UHV直流工程”,为后续UHV换流阀精益化设计奠定了良好基础。

摘要：菲律宾Mindanao-Visayas±350 kV/450 MW高直流输电工程是我国的企业走出国门,输出中国高压直流(HVDC)输电技术的又一成功范例。在此结合菲律宾电网的差异和工程特点,系统介绍了±350 kV/450MW工程换流阀的研制工作,从换流阀的基本参数、电气设计和结构设计3个方面分析换流阀的技术特点和性能指标。最后对研制的±350 kV/450 MW工程换流阀开展了型式试验,试验严格按照IEC:60700-1-2015标准,在业主NGCP、国家高压电器质量监督检验中心(XIHARI)和意大利CESI专家的共同见证下通过全套型式试验并实现工程应用。

摘要：饱和电抗器是晶闸管换流阀的核心部件之一,起到了抑制电流变化率、高频电压冲击下分摊硅堆电压以及均衡换流阀电压分布的作用。目前国内工程中采用西门子技术路线的换流阀饱和电抗器,随着运行时间的加长和电抗器在运行中存在的振动,导致电抗器出现阻尼电阻漏水、电缆磨损等一系列的危害,严重影响换流阀的安全运行。文中从一起饱和电抗器漏水事故作为切入点,对漏水原因进行了深入分析与研究,在此基础之上提出了一种基于PVDF水冷电阻的饱和电抗器改进方案,通过试制样品、仿真和试验证明此方案能有效解决电抗器阻尼电阻漏水和电缆磨损问题。

摘要：晶闸管在恢复期遭受暂态正向电压冲击时损坏是换流阀可能出现的严重故障之一,因此有必要对换流阀恢复期暂态正向电压实验进行探讨与研究。这里在考虑晶闸管反向恢复特性的基础上,通过建立换流阀恢复期暂态正向电压模型和合成回路实验的方法,分析验证晶闸管动态参数对换流阀恢复期特性的影响,最终给出换流阀设计中对晶闸管动态参数一致性的控制要求。

摘要：特高压换流阀用TFM板内置直流均压电阻,工作温度高,具有明显的安全应用隐患。文中在理论分析基础上,通过仿真和试验,提出了可兼容原板卡设计和接口的电阻降温改进方案。基于热应力、振动、局放以及板卡功能等试验,进一步验证了所提出方案的可行性和可靠性。改进方案的工程应用及其现场测温结果表明,所提出方案可在兼容原有TFM板卡设计和接口的同时,显著降低电阻工作温度。

摘要：±1100 kV/12 GW特高压换流阀为目前世界上电压等级最高、输送容量最大的换流阀产品,为了确保外绝缘设计的可靠性,对±1100 kV/12 GW特高压换流阀屏蔽结构开展全新设计,并对换流阀外绝缘放电特性进行全面研究。首先引入有限元分析方法,将电场的场域问题转换成边界值问题,离散化后进行插值得到分布解,然后迭代出最优屏蔽结构。其次建立阀塔仿真模型进行电场仿真研究,结果表明采用的屏蔽结构使电场强度由原来的1.89 kV/mm减小到1.64 kV/mm,场强减小13.2%,电场分布效果更好。同时,对该屏蔽结构也开展了操作冲击U_(50)试验,验证了换流阀外绝缘电气强度。试验结果表明12 GW换流阀屏蔽罩结构设计合理,阀塔对墙的最小空气净距为6 m,满足该距离即可达到要求的绝缘水平,实际阀厅的空气净距有较大的安全裕度。

摘要：介绍一起换流阀短路电流试验中电抗器损坏事件,通过现场原因分析、直接原因分析、性能复测分析、解剖分析和储存运输条件分析研究电抗器的损坏原因,对直流工程安全稳定运行和电抗器设计都有很好的借鉴意义。