高压直流输电基本知识(讲课版).ppt

报告内容 直流输电系统的基本知识 换流站的主要一次设备 典型的单线图及其分区 直流控制保护系统的整体结构 直流输电的基本模型 换流站的主要一次设备 换流阀 换流变压器 平波电抗器 交流滤波器 直流滤波器 换流阀 　　在直流输电系统中，为实现换流所需的三相桥式换流器的桥臂，称为换流阀。在直流输电工程中，它除了具有整流和逆变的功能外，在整流站还具有开关的功能，可利用其快速可控性对直流输电的起动和停运进行快速操作。目前绝大多数直流输电工程采用晶闸管阀。 换流变压器 　　换流变压器与换流阀一起实现交流电与直流电之间的相互转换。现代高压直流输电系统一般采用每极一组12脉动换流器的结构，所以换流变压器还为两个串联的6脉动换流器之间提供30°的相角差，从而形成12脉动换流器结构。换流变压器的阻抗限制了阀臂短路和直流母线上短路的故障电流，使环流阀免遭损坏。 　　换流变在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压等方面和普通的电力变压器有着不同的特点。 　　短路阻抗：为了限制当阀臂及直流母线短路时的故障电流，换流变应有足够大的短路阻抗。但短路阻抗太大，会使运行中的无功损耗增加。大容量换流变的短路阻抗百分数通常为12%～ 18%。 换流变压器 　有载调压：为了补偿换流变压器交流网侧电压的变化以 及将触发角运行在适当的范围内以保证运行的安全性和经 济性，要求有载调压分接开关的调压范围较大，特别是可 能采用直流降压模式时，要求的调压范围往往高达20%～ 30%。 换流变压器 　　问题：换流变压器的保护配置？单相 双绕组换流变的瓦斯保护如何配置？ 保护1：RCS-977+RCS-974FG 保护2：RCS-977+RCS-974FG (保护动作锁定断路器，发X,Y,Z闭锁信号) 平波电抗器 　直流平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站 直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器能防止由直流线 路或直流开关站所产生的陡波冲击波进入阀厅；平波电抗 器能平滑直流电流中的纹波，能避免在低直流功能传输时 电流的断续；平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起 的电流变化率来降低换相失败率。 交流滤波器 　交流滤波器可以滤除换流器产生的谐波电流， 还可以向换流器提供部分基波无功。 　问题：交流滤波器的失灵保护？ (保护动作锁定断路器) 直流滤波器 　直流滤波器能滤除直流线路中的谐波分量，减少直流侧谐波的以下危害： 　1，对直流系统本身的危害。直流侧除滤波器外的所有设备中流过的谐波电流，都会造成这些设备的附加发热； 　2，对线路附近的通信系统造成干扰； 　3，通过换流器对交流系统渗透，造成交流系统运行性能的显著下降； 图纸中涉及的相关层次代号 “=” : 代表高层代号，或功能代号。比如，　　 　　=W表示交流场； “+” : 代表位置代号。比如+1.H5，表示第一面屏 　　柜H平面的5U位置； “-” : 代表元件代号。比如，-Q1，表示某一开关的 　　代号； “:” : 代表端子号。比如，+2B4.X1:5，表示 　　+2B4.X1的第5号端子； 换流站典型的主接线（交流场） 换流站典型的主接线（交流滤波器场） 换流变区域 直流场区域1 直流场区域2 标准图符索引 直流控制保护系统的整体结构 直流控制保护系统主要包括以下子系统： 站控层 极控层 保护信息子站 远动工作站 仿真培训系统 主时钟系统 站控层 站控层主要包括以下子系统： SCADA系统 站CAN网 站用电控制屏 站用电接口屏 线路故障定位屏 交流场控制屏 站用电保护屏 辅助系统接口屏 极控层 极控层主要包括以下子系统： 极控制保护屏(PCP) 双极区接口屏(BFT) 直流场接口屏(DFT) 直流暂态故障录波屏(DC TFR) 阀控屏(VC) 换流变接口屏(TFT) 换流变控制系统屏(ETCS) 平抗控制系统屏(ERCS) 水冷控制保护系统屏(CCP) 换流变保护屏(CTP) 直流控制系统的层次结构图 SCADA系统 * 逆变侧 整流侧 Id 只需要提供很小的电压差