高壓直流換流站諧波分析

換流閥一般采用的是12脈動(dòng)閥組，由于換流閥工作過(guò)程中伴隨著開(kāi)關(guān)閥的快速轉(zhuǎn)換，因此，將伴隨產(chǎn)生大量的諧波，這對(duì)于供電的質(zhì)量影響重大。由于12脈動(dòng)換流閥組是由兩個(gè)6脈動(dòng)換流器串聯(lián)而成，一般以分析6脈動(dòng)換流閥為例進(jìn)行研究。換流器的功能決定了換流的過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，諧波的種類(lèi)大致可分為特征諧波、非特征諧波、傳導(dǎo)諧波三類(lèi)。

高壓直流換流站特征諧波

對(duì)12脈波整流，6 X(2K一1)±1次諧波由于Y/y和Y/d型換流變壓器的各次諧波分量幅值相等和12K 1次諧波相位相同而相互抵消。因此6脈動(dòng)諧波僅存的特征諧波，其中6k 1次為正序特征波，6K-1次為負(fù)序特征波。因此，12脈波換流變器在交流側(cè)只存在12K 1次諧波。

高壓直流換流站非特征諧波

在工程運(yùn)行過(guò)程中，直流輸電工程的運(yùn)行是和理論模擬狀態(tài)有著一定的差距的。因此，伴隨著特征諧波還有另外的一些紋波的產(chǎn)生，稱(chēng)之為非特征諧波。這類(lèi)諧波往往是由于在非理想狀態(tài)下產(chǎn)生的。比如觸發(fā)脈沖周期不是絕對(duì)相等、母線(xiàn)電壓不嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)或者換相電抗不平衡等因素都可能導(dǎo)致非特征諧波的產(chǎn)生。由于非特征諧波的誘因多而復(fù)雜，并且在實(shí)際的設(shè)備制造過(guò)程中，生產(chǎn)廠(chǎng)家會(huì)特別的進(jìn)行設(shè)計(jì)最大化抑制非特征諧波的產(chǎn)生，使得非特征諧波在直流輸電過(guò)程中影響并不是非常明顯。對(duì)于非特征諧波的分析往往都是采用忽略其他誘因，針對(duì)某一誘因進(jìn)行分析的方法。

考慮直流側(cè)紋波影響，高次諧波的幅值通常較大，在交流側(cè)產(chǎn)生的諧波往往忽略，真正影響交流側(cè)諧波的是低次紋波。當(dāng)直流換流器中流過(guò)低次諧波電流時(shí)，考慮在諧波電流與交流電壓相對(duì)相位最不利的情況下，諧波電流往往會(huì)產(chǎn)生最大的諧波電流值，最大幅值必定存在于交流測(cè)的某一相中。

高壓直流換流站主要連接線(xiàn)

對(duì)于不同的端口的交流活動(dòng)，利用比較常見(jiàn)的 500kV 的電力設(shè)備進(jìn)行主要連接。在連接的基礎(chǔ)上，對(duì)于濾波裝置的運(yùn)作主要是建立一個(gè)大的團(tuán)體組成，在大的總體組成上，進(jìn)行各個(gè)元素的構(gòu)建，包括對(duì)于不同電力運(yùn)作裝置，進(jìn)行重復(fù)的 500KV 的線(xiàn)路運(yùn)作和不同岸點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)性。在僅 500KV 的間接性運(yùn)作活動(dòng)后，建立不同支點(diǎn)和主這杯的連續(xù)性，促進(jìn)整個(gè)電力運(yùn)作活動(dòng)的有效構(gòu)成。在運(yùn)作活動(dòng)中要注意對(duì)于不同端點(diǎn)的運(yùn)作形式，可以利用不同組別的注冊(cè)來(lái)進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)。對(duì)于不完整的運(yùn)作形式，進(jìn)行及時(shí)的停止活動(dòng)，轉(zhuǎn)換不同的端體、在此設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，要注意各個(gè)端體和線(xiàn)路的級(jí)別聯(lián)系性，注意端口位置的連接和濾波器的運(yùn)作是否協(xié)調(diào)，整合運(yùn)作模式，促進(jìn)各個(gè)端口的有效連接，建立良好的直接電流運(yùn)作體系。

高壓直流換流站濾波裝置的設(shè)計(jì)

對(duì)于特高壓電力運(yùn)作活動(dòng)，對(duì)于電力運(yùn)作的主要端點(diǎn)進(jìn)行相互運(yùn)作。直流體系在五十和一百的運(yùn)作系數(shù)下，會(huì)產(chǎn)生諧振體系。進(jìn)而在直流電力運(yùn)作體系中，對(duì)于電流裝置的不同級(jí)別的濾波器的設(shè)置具有重要意義。對(duì)于不同級(jí)別的和不同參數(shù)的濾波器，要依據(jù)直流運(yùn)作體系的整體進(jìn)行合理化的安裝。在濾波器構(gòu)建工作完成之后，對(duì)于電容裝置和電感裝置，進(jìn)行有序的關(guān)聯(lián)。其運(yùn)用最為常見(jiàn)的關(guān)聯(lián)形式是并聯(lián)形式。在以上構(gòu)建活動(dòng)完善之后，要對(duì)濾波裝置進(jìn)行細(xì)致化的設(shè)計(jì)，包括對(duì)于電流體系中的不同系數(shù)諧波的抑制活動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行濾器的優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，其也要包高感電力體系的運(yùn)作充分考慮在內(nèi)。

高壓直流換流站絕緣體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在對(duì)特高壓直流換流站系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的研究后顯示，對(duì)于特高壓直流換流站系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要結(jié)合電壓體系和絕緣體系，進(jìn)行整體的構(gòu)建。在構(gòu)建電壓體系和絕緣體系時(shí)，要從分考慮方案的設(shè)計(jì)合理性和絕緣的成效。包括對(duì)于陡波環(huán)接和雷擊預(yù)防環(huán)節(jié)的絕緣操作。在經(jīng)理設(shè)備的絕緣保護(hù)最大化后，進(jìn)行總體的防雷體系的內(nèi)構(gòu)件，建立合理化的電流連接線(xiàn)的避雷裝置的設(shè)計(jì)，保證其具有良好的間隔距離，保證其保持水平方位，建立規(guī)范性的電壓體系和絕體系的構(gòu)建。

換流站主要結(jié)構(gòu)包括閥廳、換流變壓器、交流開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、平波電抗器、濾波器、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等。高壓換流閥電氣應(yīng)力高，階躍性能量大，電磁干擾強(qiáng)度高，強(qiáng)弱電裝置近距離、緊密耦合系統(tǒng)，電磁干擾耦合機(jī)制復(fù)雜。

高壓直流換流站晶閘運(yùn)作閥門(mén)

在進(jìn)行特高壓直流換流站系統(tǒng)設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，對(duì)于晶閘運(yùn)作閥門(mén)的設(shè)計(jì)應(yīng)利用系數(shù)為 6 的裝置運(yùn)算，其總體構(gòu)建要具有雙面性。對(duì)于特高壓轉(zhuǎn)換閥的設(shè)計(jì)定值保持在 47KV 的狀態(tài)，其在運(yùn)作活動(dòng)中的最大化數(shù)值為 50KV。對(duì)于運(yùn)作活動(dòng)中的高級(jí)端都需要滿(mǎn)足1600KV 的要求，對(duì)于不同閥門(mén)的運(yùn)作活動(dòng)，和不同電壓的運(yùn)作活動(dòng)，要相合結(jié)合設(shè)計(jì)，避免閥門(mén)的電壓過(guò)高，影響整體的運(yùn)作活動(dòng)。

高壓直流換流站平波感應(yīng)裝置

平波的感應(yīng)裝置是進(jìn)行特高壓直流換流站系統(tǒng)設(shè)計(jì)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，因此要給予足夠重視。在進(jìn)行平波的感應(yīng)裝置設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，要注意利用干式的設(shè)計(jì)手段，利用不斷的電力線(xiàn)路關(guān)聯(lián)形成。其中對(duì)于關(guān)聯(lián)的線(xiàn)路體系的電力運(yùn)作數(shù)值在 75mH，對(duì)于每個(gè)電力運(yùn)作平臺(tái)，設(shè)置四部主要的平波運(yùn)作裝置。在建立點(diǎn)播裝置活動(dòng)后，保證其電力數(shù)值為 75mH。在進(jìn)行完畢簡(jiǎn)單的籌劃工作后，進(jìn)行不同的母線(xiàn)和避雷裝置的設(shè)計(jì)，包括對(duì)平波的感應(yīng)裝置的絕緣和避雷的設(shè)計(jì)，考察平波裝置的耐熱能力，利于轉(zhuǎn)換電流工作的有效進(jìn)行。預(yù)測(cè)同時(shí)，對(duì)于特高的電壓和電流的裝置其他開(kāi)關(guān)設(shè)置，涵蓋隔離的體系和其它設(shè)備的裝置開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，要構(gòu)建在閥門(mén)之外側(cè)。

在高壓直流輸電工程設(shè)計(jì)中．合理選擇高壓直流換流站站址是優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、降低工程投資、確保工程安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。同交流變電站相比．換流站站址選擇有許多相同的原則．如應(yīng)符合電力系統(tǒng)規(guī)劃的要求．便于電能匯集或消納等：但另一方面也有其自身顯著特點(diǎn)．條件更為復(fù)雜。

高壓直流換流站直流積污水平

由于直流的靜電吸塵效應(yīng)．帶電微粒在直流電壓下受到恒定方向的電場(chǎng)力作用而被吸引到絕緣子表面．使得直流電壓下絕緣子積污高于交流。關(guān)于直流和交流的積污比．國(guó)內(nèi)外進(jìn)行過(guò)大量的試驗(yàn)研究．但結(jié)果并不相同。分析表明．直交流積污比不僅僅與鹽密表示的污穢程度有關(guān)，還與自然環(huán)境、污源及污穢物性質(zhì)有關(guān)．如電場(chǎng)力對(duì)隨海風(fēng)而來(lái)的霧滴與粒徑大的飛沫影響甚微．而公路上汽車(chē)尾氣的粒子粒徑極?。畮щ姴糠侄啵畼O易受到恒定電場(chǎng)的影響。因此站址選擇應(yīng)考慮各方面綜合因素，一般來(lái)說(shuō)有下列三項(xiàng)原則和指標(biāo)：

(1)自然污染源如海霧(或飛沫)、鹽堿揚(yáng)塵等的直交流積污比值小于工業(yè)、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等人為污染源的比值：

(2)距人為污染源越近。直交流積污比值一般越大(工業(yè)高架源應(yīng)考慮主要污染物最大落地濃度

距離)：

(3)風(fēng)速大時(shí)的直交流積污比值小于風(fēng)速小時(shí)的比值。

高壓直流換流站對(duì)環(huán)境的影響

換流站的主要噪聲源有：換流變壓器、平波電抗器、交流濾波器、換流閥和冷卻系統(tǒng)設(shè)備。換流閥布置于室內(nèi)，其噪聲基本被閥廳屏蔽：其余4種設(shè)備安裝在戶(hù)外，是對(duì)外界的主要噪聲源。由于直流偏磁、諧波電流等因素。這些設(shè)備的噪聲很難從制造設(shè)計(jì)中得到有效控制(或控制的代價(jià)很高．或?qū)е略O(shè)備體積龐大．不能運(yùn)輸)，其噪聲一般都達(dá)到95～100dB。

因此在換流站選址階段選擇適當(dāng)站址．避開(kāi)村、鎮(zhèn)居民聚居區(qū)等噪聲敏感源，是解決換流站對(duì)周?chē)h(huán)境影響的最根本、有效的方法。選址工作中值得注意的是．地形對(duì)聲音的傳播影響顯著，山能夠反射或遮擋聲音．地勢(shì)低的地面處于無(wú)聲區(qū)。

高壓直流換流站大件設(shè)備運(yùn)輸

換流站的大件設(shè)備主要是換流變壓器和平波電抗器。一般來(lái)講．影響站址選擇的因素主要是換流變壓器。換流變壓器的總體結(jié)構(gòu)可以是三相三繞組式、三相雙繞組式、單相j繞組式和單相雙繞組式。對(duì)中等容量和電壓的換流站．應(yīng)充分優(yōu)化運(yùn)輸方案．有條件時(shí)應(yīng)采用三相變壓器．可減少材料用量、占地及損耗。對(duì)于容量較大的變壓器．可采用單相變壓器組．運(yùn)輸條件和制造條件允許時(shí)應(yīng)采用單相三繞組變壓器。同單相雙繞組變壓器相比．單相三繞組變壓器有更少的鐵芯、油箱、套管及有載開(kāi)關(guān)，因而原則上講更經(jīng)濟(jì)、可靠。但單相三繞組變壓器運(yùn)輸重量約為單相雙繞組的1．6倍．寬度也較大．一般來(lái)講鐵路不能運(yùn)輸。

《輔助設(shè)備(特高壓直流換流站崗位培訓(xùn)教材)》編著者國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)行分公司。

為滿(mǎn)足特高壓直流換流站運(yùn)維工作需要，國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)行分公司充分發(fā)揮直流專(zhuān)業(yè)公司運(yùn)維工作經(jīng)驗(yàn)，仔細(xì)分析特高壓直流換流站各崗位技能需求，組織編制了《特高壓直流換流站崗位培訓(xùn)教材》。該教材緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際、全面系統(tǒng)、實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)、提高特高壓直流換流站的運(yùn)行可靠性具有重要意義。

《輔助設(shè)備(特高壓直流換流站崗位培訓(xùn)教材)》為《特高壓直流換流站崗位培訓(xùn)教材輔助設(shè)備》分冊(cè)，共三篇：第一篇為閥冷卻系統(tǒng)，主要內(nèi)容有閥冷卻系統(tǒng)介紹、閥冷卻系統(tǒng)控制及非電量保護(hù)、閥冷卻系統(tǒng)安裝和調(diào)試、閥冷卻系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)；第二篇為站用電系統(tǒng)，主要內(nèi)容有站用電交流系統(tǒng)、站用電直流系統(tǒng)；第三篇為空調(diào)通風(fēng)、消防及給排水系統(tǒng)，主要內(nèi)容有空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)。

本書(shū)主要適用于直接從事特高壓直流換流站運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)及管理人員參考使用。

2100433B

《特高壓直流換流站檢修標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》是基于特高壓直流換流站相關(guān)檢修試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備結(jié)構(gòu)原理、廠(chǎng)家運(yùn)維說(shuō)明及換流站故障搶修實(shí)際事例編制而成的。共分為六個(gè)分冊(cè)，包括特高壓直流換流站設(shè)備檢修、例行試驗(yàn)工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（一次設(shè)備、二次設(shè)備、例行試驗(yàn)共三冊(cè)）、特高壓直流換流站換流變壓器特殊性檢修工藝、特高壓直流換流站大型設(shè)備更換標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、特高壓直流換流站自驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。