特高压直流输电中换流阀施工技术研究李昊 发表时间：2019-11-21T11:17:19.017Z 来源：《电力设备》2019年第14期作者：李昊1 樊功帅2 李为成3 [导读] 摘要：特高压直流输电技能是指利用直流电压进行输电的技能。 （许继集团许继柔性输电分公司河南省许昌市 461000） 摘要：特高压直流输电技能是指利用直流电压进行输电的技能。直流输电作为特高压输电的一种方法，是处理高压、大容量、远距离输电和网络互联等问题的重要手段。遵循需求扩张电力系统和电力电子技能的开展，特高压直流输电技能越来越成熟，变频器站作为特高压直流输电的龙头，特别是高可靠性要求，特别是在阀中心元素，不能算人民币部分组装，复杂的结构和装置难度高。 关键词：特高压直流输电；换流阀；施工技术；研究 1特高压直流输电 1.1特高压直流输电性能特点 特高压直流输电原理如下：发电体系宣布通讯电力后，提高了电压后，在发送端矫正通讯电力转换器为高压直流电，然后将高压直流发送到接纳端经过直流输电线路，然后接纳端回转直流到交流电力转换器，最后发送的权利在发送端电网。与通讯传输比较，直流传输技术具有线路成本低、传输容量大、传输距离长、控制灵敏、节省传输走廊占地面积等特色。因此，特高压直流输电技术是我国电力长距离大规模输电的必然选择。 1.2主接线方式 中国±800kV特高压直流输电变流阀采用双12脉冲阀串联结构，如图1所示。其电压组合包括±400kV+±400kV、±500kV+±300kV、 +600kV+±200kV3三种方式。一般选用±400kV+±400kV组合（如上海庙至山东临沂换流站）。双12脉冲阀的主接线应按操作要求配置旁路开关，根据操作条件切换操作方式。双12脉冲阀可在全电压、单极全电压、单极半电压运行。 图1 双12脉冲阀组串联结构 2换流阀施工技术研究 2.1换流阀的工作原理 换流阀是特高压直流输电中完成整流和逆变功用的重要设备。它是特高压直流输电体系的要害部件。它的运转与整个特高压直流体系的平稳运转密切相关。换流阀安装在室内，具有空气绝缘和水冷却功用。阀门类型包括水银阀、晶闸管阀和IGBT阀。为了满意电力运送的需求，变电站多采用可控硅阀。换向器阀由可控硅、可控硅操控单元、阻尼电容、饱和电抗器、阻尼电阻、电压均衡电容、电压均衡电阻等部件组成。晶闸管是换流阀的核心元件，换流阀的流量取决于晶闸管的质量。经过串联多个晶闸管元件，可以获得所需的体系电压。有单阀、双阀、四阀，两个单阀可构成一个双阀，两个双阀可构成一个四阀。单桥整流是换向阀的核心原理，换向效果是经过晶闸管、电抗器、阻尼电阻等元件的组合来完成的。原理如图2所示。 换流阀单导通时，传导有两种情况，一种是正向电压，一种是触发电流。换向阀封闭要求电流降为零，即便电压降为零，只要电流，
直流系统常见故障及处理措施 一、当直流系统出现异常情况时，应遵循以下原则来进行检查和处理 1、熟悉设备图纸、使用说明书等技术资料 只有熟悉了这些文件资料，才能正确地进行检查和维护。 2、先考虑外部和操作再考虑设备本身 引起直流设备出现异常情况原因一般有三个方面： ①操作不当-------如某一开关位置不对，设备的运行参数设置不当等。 ②外部原因-------如输入电源消失、缺相等。 ③设备本身-------如某个器件损坏失灵、接触不良、保险熔断等 对于由操作不当和外部原因引起的设备运行异常，只要引起的原因消失，系统就会正常工作，而没有必要对设备本身进行处理，所以应在确认没有这两个方面的原因后再进行设备原因方面的检查和处理。 3、注意区分电源的电压等级和极性，搞清回路的走向 在检查处理有问题的设备单元是要注意区分交流输入的电压等级和相序，直流电源电压等级和正负极性。 4、注意安全，尽量隔离问题区域，不要扩大故障范围 直流系统异常情况在处理时可能会带电作业，所以一定要注意安全，采取安全措施，并且在不影响系统运行的情况下，尽量进行必要的局部隔离，如检查更换充电机模块单元时，要断开相应交流空开，检查电池是可分开电池回路，断开电池熔断器（空气开关）等。另外在更换器件时拆下的线头要进行绝缘扎捆处理，不要人为的扩大故障范围。
二、直流系统常见故障及处理措施 ㈠、充电机模块故障及处理： 1、充电机模块输入过压、欠压保护 当输入模块的交流电压大于一定值（湖南科明大于485±10V）或小于一定值（湖南科明小于313±10V）充电机模块自动保护，无直流输出，保护指示灯点亮（黄灯），当电压恢复到一定值（湖南科明电压恢复到460±10V、335±10V）后，充电机模块自动恢复工作。 当发生充电模块输入过压、欠压保护，微机监控装置中事先设定好相应的交流报警参数，微机监控装置（微机后台）就会发交流过压、欠压报警信息。此时值班人员应用万用表交流500V档位测量供直流两路三相交流电源各线电压是否超过过压或欠压数值。电压正常，可能属于误发信息，应观察馈电屏背面输入输出检测单元工作是否正常，工作灯是否间断闪烁，若一直熄灭不闪烁，则按下输入输出检测单元复归按钮，继续观察监控装置是否还发告警信息。电压不正常则继续观察，随时测量交流电压数值。并上报相关部门。 2、充电机模块输出过压保护、欠压告警 当充电机模块输出电压大于微机监控装置设定过压定值（湖南科明256V）时模块保护，无直流输出，模块不能自动恢复，必须将模块断电重新上电。 当充电机模块输出电压小于微机监控装置设定欠压定值（湖南科明198V）时，模块有直流输出发告警信息，电压恢复后，模块输出欠压告警消失。 充电模块输出电压过高、欠压时用万用表直流500V档位测量充电机输出电压实际值，测量电压值高于或低于设定值，并上报相关部门处理。测量电压值正常，可能属于误发信息，应观察充电屏背面充电机检测单元工作是否正常，工作灯是否间断闪烁，若一直熄灭不闪烁，则按下充电机检测单元复归按钮，继续观察监控装置是否还发告警信息。 3、充电机模块输入缺相保护 当输入的两路三相交流电源有缺相时，模块限功率运行（模块输出电流有限，达不到额定输出电流）。此时值班人员应用万用表交流500V档位测量供直流两路三相交流电源各相电压是否正常，有无缺相现象。无缺相可能属于误发信息，应观察馈电屏背面输入输出检测单元工作是否正常，工作灯是否间断闪烁，若一直熄灭不闪烁，则按下输入输出检测单元复归按钮，继续观察监控装
柔性直流换流阀在线监测技术研究 发表时间：2018-08-17T10:05:46.513Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：卓智伟[导读] 摘要：柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。本文针对厦门柔性直流换流站的换流阀讨论了针对子模块的在线监测技术。 （福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 361000）摘要：柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。本文针对厦门柔性直流换流站的换流阀讨论了针对子模块的在线监测技术。 引言 柔性直流输电是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术，在控制传输电能的同时可独立调节无功功率。柔性直流输电不存在换相失败问题，无需配置滤波及无功补偿设备，易于构建多端直流网络，具备黑启动能力。可以解决目前交直流输电面临的诸多技术瓶颈，可以改善风电接入性能，大大提高低电压穿越能力和系统稳定性，是远距离海上风电并网的唯一技术手段。该技术的出现，为新能源发电并网、大型城市中心负荷供电、孤岛供电、多端直流联网提供了一个崭新的解决方案，是构建智能电网的重要技术手段。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，甚至引发重大的安全事故。引发换流阀设备出现故障有很多原因，在线监测技术能够及时发现并排除设备的安全隐患。因此，开展柔性直流输电换流阀在线监测技术研究，能够大大提高换流阀运行的安全可靠性，降低各种安全事故的风险。电力电子器件的结温严重影响着其工作可靠性，结温过高与结温波动过大都会对电力电子器件的性能造成影响，因此，获取电力电子器件的结温对其优化设计、可靠性分析、寿命预测等具有重要作用。对于金属化薄膜电容器，随着电容器的老化，容值会逐渐的衰减，造成子模块电压波动变大，甚至影响系统稳定运行。因此必须对电容进行容值的监测。 1、IGBT结温监测技术 1.1光纤测温原理 光纤光栅是利用掺有锗离子的光纤纤芯材料的光敏性，通过紫外激光将入射光的相干光场曝光到光纤的纤芯之中，使原本沿光纤纤芯轴向均匀分布的折射率发生永久性的周期性变化，此形成的一种光学结构被称为光纤光栅。光纤光栅具有高的反射特性、选频特性和色散特性，波长移动响应快，线性输出动态范围宽，能够实现被测参量的绝对测量，不受发光强度影响，对于背景光干扰不敏感、小巧紧凑、易于埋入材料内部，并能直接与光纤系统耦合。光纤光栅的反射波长与光栅周期及纤芯有效折射率有关，由于光纤Bragg 光栅（FBG）对外界环境敏感，当光纤光栅外部环境温度发生变化时，会产生热光效应和热膨胀效应，分别影响光纤光栅纤芯的有效折射率和栅格常数，导致FBG 的反射波长发生偏移，通过对反射波长偏移量的测定，可以间接测量外界物理量的变化。因此，基于光纤光栅的传感过程是通过外界参量对光纤光栅反射波长的调制来获得传感信息。下图是光纤光栅的工作原理图。 因此IGBT结温可使用光纤测温法测出。 1.2 IGBT 参数法测温原理 IGBT本质上是一个由MOSFET驱动的BJT管，因此结构与MOSFET十分相似，差别仅在于它是P+衬底，而MOSFET是N+衬底。 IGBT的饱和压降为在门极电压驱动下IGBT工作于饱和区时，IGBT集电极（C）与发射极（E）之间的电压。由IGBT的内部结构可知，IGBT的正向饱和压降由两部分组成，即二极管压降和MOS沟道压降。二极管的压降呈现负温度系数的电阻特性，而MOS沟道电阻随温度的升高而增大，因此沟道压降随温度的升高而升高。这使得IGBT的正向压降在不同的正向电流下呈现不同的温度特性。当电流较小时，沟道压降影响较小，IGBT的正向伏安特性与二极管相似，具有负温度系数，而当电流较大时，沟道压降起主要作用，IGBT的正向压降具有正温度系数。 实验测量结果证实在热稳态和热瞬态过程中，IGBT的正向饱和压降与温度的关系只与芯片内部结构和集电极电流有关，与封装结构等无关。故IGBT结温也可由测量IGBT运行过程中的电压及电流参数推算得出。 2、电容监测原理 由于子模块电容容值C 满足式2.1：
变电站直流系统保护选择的有关问题 变电站直流电源既是开关的操作电源，也是继电保护装置的电源，电网和变电站的安全运行要求直流电源必须具有高可靠性，失去直流将可能造成继电保护和开关的拒动，造成电网大面积停电和设备的损坏，严重威胁设备和电网的安全运行。直流由所属单位分散管理，设备种类多，标准应该统一，下面就直流电源使用谈以下几个应引起注意的问题。 一、目前存在的直流断路器（直流开关）和熔断器（保险管）的配合 其配合关系应执行《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004条款中6.1.3的规定： 1. 熔断器装设在直流断路器上一级时，熔断器额定电流应为直流断路器额定电流的2倍及以上。这样可保证动作的选择性。 2. 直流断路器装设在熔断器上一级时，直流断路器额定电流应为熔断器额定电流的4倍及以上。即：熔断器为2A时，上一级直流断路器应为8A及以上。这样的配合主要是考虑了直流断路器动作速度相对比较快。由于下级采用熔断器，相应增加了上级开关的额定电流，所以建议最末一级应尽量采用直流断路器。 二、上下级熔断器之间、上下级自动开关之间额定电流的选择，其配合关系应按《火力发电厂、变电所二次接线设计技
术规程》DL/T5136-2001条款9.2.10、9.2.11中的规定： 9.2.10条款为：1.熔断器额定电流应按回路的最大负荷电流选择，并满足选择性的要求。干线上熔断器熔件的额定电流应较支线上的大2级——3级。 在安全评价文件中，要求上、下级熔体之间（同一系列产品）额定电流值，必须保证2——4级级差，电源端选上限，网络末端选下限。为避免蓄电池组总熔断器无选择性熔断，该熔断器和分路熔断器之间，必须保证3——4级级差，对级差的要求又有所加大，其目的主要是使上级脱扣（熔断）时间大于下级，确保上、下级直流熔断器在过负荷或直流短路时选择性。 级差是熔断器( 直流断路器)生产制造时的额定电流关系，额定电流分别为3A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A 、50A、63A、80A、100A、125A等，它不是成固定倍数的关系。分支熔断器选用6A，按大2-3个级差考虑干线应选用16A或20A的熔断器。 一般每个回路继电保护配置的保险丝为3A或6A，可以根据直流电压和一次开关合闸、跳闸线圈电阻阻值很容易确定合闸、跳闸电流，那么它干线上保险丝的额定电流就很容易确定了，直流屏馈出的熔断器电流值不宜选择过大，因为它决定着上一级熔断器电流值的大小，否则无法与总保险配合，必要时必须增加直流馈出的数量，分散负荷，避免负荷
液压系统常见故障及排除方法 一液压泵常见故障分析和排除方法 故障现象故障分析排除方法 不出油1、电动机转向不对1、检查电动机转向 输油量不足2、吸油管或过滤器堵塞2、疏通管道、清洗过滤器、换新油 压力上不去3、轴向间隙或径向间隙过大3、检查更换有关零件 4、连接泄露，混入空气4、紧固各连接处螺钉，避免泄露，严防 空气混入 5、油粘度太大或油温升太高5、正确选用油液，控制温升 噪音严重1、吸油管及过滤器堵塞或过滤器容量小1、清洗过滤器使过滤器畅通、正确选用 过滤器 压力波动2、吸油管密封处泄露或油液中有气泡2、在连接处或密封处加点油，如果噪音 减小，可拧紧接头处或更换密封圈； 回油管口应在油面以下，和吸油管要 有一定距离 3、泵和联轴节不同心3、调整同心 4、油位低4、加油液 5、油温低或粘度高5、把油液加热到适当温度 6、泵轴承损坏6、检查（用手触感）泵轴承部分温升 温升过高1、液压泵磨损严重，间隙过大泄漏增加1、修磨零件，使其达到合适间隙 2、泵连续吸气，液体在泵内受绝热高压，2、检查泵内进气部位，及时处理 产生高温 3、定子曲面伤痕大3、修整抛光定子曲面 4、主轴密封过紧或轴承单边发热4、修整或更换 内泄漏1、柱塞和缸孔之间磨损1、更换柱塞重新配研 2、油液粘度过低，导致内泄2、更换粘度适当的油液 二、液压缸常见故障分析和排除方法 故障现象故障分析排除方法 爬行1、空气入侵1、增设排气装置，如无排气装置，可开动液压 系统以最大行程使工作部分快速运动，强迫排气 2、不同心2、校正二者同心度 3、缸内腐蚀，拉毛3、轻微者去除毛刺，严重者必须镗磨
冲击1、靠间隙密封的活塞和液1、安规定配活塞和液压缸的间隙，减少泄露压缸之间间隙过大节流阀 失去作用 2、端头的缓冲单向阀失灵，缓冲不起作用2、修正研配单向阀和阀座 推力不足1、液压缸或活塞配合间隙太大或O型密封1、单配活塞和液压缸的间隙或更换O 或工作速度圈损坏造成高低压腔互通型密封圈 逐渐下降2、由于工作时经常用工作行程的某一段2、镗磨修复液压缸孔径，单配活塞 甚至停止，造成液压缸孔径线性不良（局部腰鼓） 至使液压缸高低压油腔互通， 3、缸端油封压得太紧或活塞杆弯曲3、放松油封，以不漏油为限，校直活塞 使摩擦力或阻力增加杆 4、泄露过多4、寻找泄露部位，紧固各结合面 5、油温太高，粘度太小，靠间隙密封或5、分析发热原因，设法散热降温，如密 密封质量差的油缸行速变慢，若液压缸封间隙过大则单配活塞或增设密封环 两端高低压油腔互通，运行速度逐步减 慢或停止 原位移动1、换向阀泄露量大1、更换换向阀 2、差动用单向阀锥阀和阀座线接触不良2、更换单向阀或研磨阀座 3、换向阀机能选型不对3、重新选型，有蓄能器的液压系列一般 常用YX或Y型机型 三、溢流阀的故障分析和排除方法 故障现象故障分析排除方法 压力波动1、弹簧太软或弯曲1、更换弹簧 2、锥阀和阀座接触不良2、如锥阀是新的即卸下调整螺母将导杆推 几下，使其接触良好，或更换锥阀 3、钢球和阀座密配合不良3、检查钢球圆度，更换钢球，研磨阀座 4、滑阀变形或拉毛4、更换或修研滑阀 5、锥阀泄露5、检查，补装 调整无效1、弹簧断裂或漏装1、更换弹簧 2、阻尼孔堵塞2、疏通阻尼孔 3、滑阀卡住3、拆出、检查、修整 4、进出油口反装4、检查油源方向 5、锥阀泄露5、检查、修补 泄露严重1、锥阀或钢球和阀座的接触不良1、锥阀或钢球磨损时更换新的锥阀或钢球 2、滑阀和阀体配合间隙过大2、检查阀芯和阀体的间隙
特高压直流输电换流阀短路保护原理及特性研究 摘要：随着特高压直流输电(UHVDC)技术的发展，直流输电已经成为了远距离大 容量输电的主要模式，直流输电已得到了越来越广泛的应用。在大电网时代，直 流输电不仅成为交流输电的一种有力补充，而且成为了电力系统中最具有重要经 济和技术意义的环节之一，成为了国内电力科研工作者研究的重要方向。换流器 是高压直流输电系统中最为关键、复杂且昂贵的元件，其故障形式和机理、保护 配置和原理与交流系统有着很大的不同。 关键词：特高压；直流输电；换流阀；短路保护；原理；分析 1导言 特高压直流输电系统以其更远的输送距离，更大的输送功率，更大区域的非 同步互联，更低的功率损耗，灵活的功率调节，更低的线路造价等优势而被越来 越多的应用在电力传输领域。特高压直流输电换流阀的本体，作为关键设备，其 运行稳定性、安全性、可靠性是通过设计、制造、安装、调试的全过程质量控制 才能得以实现的。特高压直流输电换流阀的安装过程，是换流阀从图纸和零部件 完成到实体阀的最后关键阶段，需要对整个安装过程中影响特高压换流阀性能的 关键节点进行合理控制，才能彻底保证特高压换流阀的优良品质，实现更好的长 期稳定运行。 2阀短路保护(VSCP)检测原理 为了保护换流阀免受由于换流变压器压器直流侧短路造成的过应力破坏，特 高压直流输电系统中均设置了阀短路保护;该保护主要通过测量换流变压器压器阀侧电流(IVY，IVD)和直流极母线电流(IDC1/2P)和中性线电流(IDC1/2N)，并计算出最大的换流变压器压器电流和最大的直流电流，正常运行时这2个值是平衡的。当 换流变压器压器阀侧电流幅值高于直流电流则可作为阀短路或其他相间短路的判据，在交流侧电流过大时，换流器被立即跳闸。 3特高压直流输电换流阀 特高压直流输电工程通常采用双极十二脉动换流器单元系统，电压等级在 ±800kV及以上，电流可以从4000A到最高6250A。该特高压双极直流输电系统包括2个完整的可独立输电的单极直流系统，即极1直流系统和极2直流系统。每 个完整的单极系统包含2个单极换流器单元，分别安装在整流换流站和逆变换流站。每个换流站内的单极换流器单元由2个12脉动阀组串联组成。一个阀厅仅 包含一个12脉动阀组。因此每个换流站共分四个独立阀厅，即极1高压阀厅、 极1低压阀厅、极2高压阀厅、极2低压阀厅。锡盟站换流阀设备由西安西电电 力系统有限公司自主制造，换流阀采用空气绝缘、水冷却的户内悬吊式双重阀结构。每个阀厅换流阀阀组由6个双重阀阀塔组成。根据电流流向不同，双重阀阀 塔分为2种结构，即电流上结构和电流下结构。阀侧星形接法的3相双重阀阀塔 是其中一种结构，阀侧三角形接法的3相双重阀阀塔是另一种结构。每个阀厅换 流阀阀组通过冷却水管、管母金具、光纤分别与换流阀冷却系统、换流变压器、 换流阀控制单元对应连接。在换流阀整体设计中，综合考虑了各种相关的复杂因素，如过电压与绝缘配合、阀电子电路单元抗电磁干扰、主回路电气件合理布局 和散热、换流阀的防火和抗震等要求、机械性能和电气性能要求、安装维护便捷 要求等，按特定装配工艺，将换流阀的各个组成部件通过标准化作业组装在一起，具有安装快捷，维护方便的特点，有效保证了换流阀和整个直流输电系统的稳定性、可靠性及安全性。
GDF-3000A直流接地故障查找仪 一、概述 直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，危害电力系统正常运行。 为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了直流故障查找仪。 直流接地查找仪采用高精度电流钳表，利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位，将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中，可以检测出各电压等级（24V，48V，110V，220V）直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。 随着电力系统对安全运行的要求越来越高，电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高，因此，高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。 基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术，通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找安全性与灵敏度方面的矛盾，将直流接地故障技术推向了一个新的高度，具有广泛的应用前景。 二、装置结构及原理：
2.1装置组成 直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成，如下图示： 2．2 装置原理 2.2.1 绝缘故障查找原理
系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示： 图中馈线1为正常馈线，馈线n 为存在负对地绝缘故障的馈线，x R 为绝缘故障阻值，R 为系统平衡电桥。 分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E 、F 表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为f 、使直流系统产生的对地电压变化幅值为V ?，则流过x R 上的电流变化幅值为 x R V I ?=?5，变化频率与检测桥投 入频率f 相同。 探测仪分别在A ，B ，C 处进行检测。在A 处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B 处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n 存在绝缘故障，而在C 处检测不到该变化电流信号，从而可以
厦门柔性直流换流阀子模块结构及功能简介 发表时间：2018-10-17T10:32:57.787Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：卓智伟 [导读] 摘要：柔性直流输电在国家能源结构调整、区域能源互联发展中具有重要的作用，是一种具有广泛应用前景的先进输电技术。（福建省电力有限公司检修分公司福建厦门 361000） 摘要：柔性直流输电在国家能源结构调整、区域能源互联发展中具有重要的作用，是一种具有广泛应用前景的先进输电技术。换流阀是柔性直流换流站中的核心设备。目前常用的拓扑结构为模块化多电平换流器（MMC）的拓扑构造。其中构成换流阀的基本原件即子模块。本文针对厦门柔性直流换流阀子模块结构及功能做一个简要介绍。 引言 厦门柔直是世界首个采用对称双极接线方案的柔性直流工程，电压等级为±320kV，直流电流1600A，输送容量达1000MW。换流阀是其核心设备，常用的电压源换流器主要有两电平、三电平和模块化多电平三种。厦门柔直采用的是模块化多电平换流器，其制造难度和损耗较低，波形质量高。什么是模块化多电平换流器呢？就是将IGBT换流阀子模块一个一个串联起来，每一个子模块可以等效为一个电容，其额定运行电压为1.6kV，厦门柔直每个桥臂有200个子模块处于工作状态，通过控制投入和退出子模块的数量来实现阶梯正弦波。下面简单介绍构成厦门柔直工程换流阀的基本元件子模块的结构。 1、换流阀 换流阀是柔性直流输电工程中的核心设备，输电过程中的整流和逆变过程均通过换流阀完成。厦门工程换流阀采用模块化、积木式设计。每极换流阀A、B、C三相分上下桥臂共6桥臂18个阀塔构成，每个阀塔由12个阀模块构成，每个阀模块包含6个子模块。 2、子模块组成及结构 IGBT子模块是换流阀的最小电气单元，采用半桥结构，见下图2-1。由以下8个部分组成：旁路开关K、晶闸管T、直流电容器C、均压电阻R、直流取能电源、子模块控制器（CLC+GDU）、散热器和IGBT模块（IGBT-二极管反并联对：S1、S2）。 图2-1子模块电器结构示意图 3、旁路开关 3.1旁路开关结构：旁路开关主要由本体、操动机构、控制板三个部分组成。 3.2主要作用：由图2-1可以看到旁路开关与下管IGBT（S2）并联运行，其主要作用为隔离故障子模块，使其从主电路中完全隔离出来，而使故障子模块不影响整个系统的正常运行。 3.3技术参数：旁路开关额定电压设计为3.6kV，额定电流为1250A，合闸时间为≤3ms；顶部绝缘件为环氧树脂材料，其阻燃性为UL94-V0（UL94标准V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭，不能有燃烧物掉下）。 4、晶闸管 4.1晶闸管安装位置：由图2-1可以看到晶闸管T与旁路开关及下管IGBT（S2）并联安装。具 4.2主要作用：直流系统短路故障时，分流通过续流二极管的短路电流，有效避免续流二极管的热击穿。 4.3技术参数：全压接型普通晶闸管，断态重复峰值电压为3400V，通态平均电流为3200A；短路故障时晶闸管最大分流比达到91.5%，保证IGBT换流阀可耐受峰值不小于35kA。 4.4晶闸管功能测试：a、通态压降：25℃，通态压降≤1.8V。b、耐压：DC2.1kV外观：无变形。 5、直流电容器： 5.1直流电容器安装位置：由图2-1可以看到直流电容器并联在上下管IGBT两侧安装。 5.2主要作用：（1）与IGBT器件共同控制换流器交流侧和直流侧交换的功率；（2）抑制功率传输在换流器内部引起的电压波动。 5.3技术参数：无油干式电容器（阻燃、防爆），额定直流电压为2100V，设计电容值为10000uF。 6、直流均压电阻（直流放电电阻）： 6.1直流电阻安装位置：由图2-1可以看到直流电阻并联在直流电容器两侧安装。 6.2主要作用：（1）在IGBT换流阀闭锁时，实现各子模块的静态均压；（2）在IGBT换流阀停运时，对各子模块直流电容器进行放电 6.3技术参数：电阻值为25kΩ，额定电压为3500V，额定功耗600W，换流阀闭锁后的自然放电时间常数为250s。 7、直流取能电源： 7．1直流取能电源安装位置及外形：直流取能电源安装在子模块正面底部，其后端通过探针从直流电容处取得工作电压。 7.2主要作用：（1）为子模块的中控板（CLC）和IGBT驱动板（GDU）提供15Vdc电源；（2）为旁路开关的储能电容提供400Vdc的电源 7.3技术参数： （1）输入电压由0上升至400Vdc时，取能电源板导通输出，在此之前闭锁输出 （2）取能电源板导通之后，在输入电压350Vdc~3000Vdc之间均能正常工作，否则闭锁输出（过压恢复电压2700Vdc） 7.4故障信号 取能电源故障类型主要有以下几种：1）输入过压、欠压保护；2）15Vdc输出过压、欠压保护；3）400Vdc输出过压、欠压保护；4）
FISHER防喘振阀简介防喘振阀技术的关键在于其可靠性和最佳性能。 其重要特点： 一、保护压缩机 1、阀门必须快开与完全可靠； 2、阀门流量充分以防止起浪点； 3、避免噪音和振动所产生的压缩机和管道损害。 二、起动和停车时的敏感控制 1、阀门应随阶跃响应而活动，超调应限制在最小； 2、阀门备有正反馈位置； 3、阀门仪表附件调整简单。 典型气路图如下：
概述：整个气路的功能在正常情况下实现精确的阀位控制，快开慢关；在紧急情况（失气、失电）下快速打开阀门以保护压缩机。 正常情况（即调节控制）下，两个电磁阀带电，对三通电磁阀，3和2通；两通电磁阀，1和2断开。这时经过过滤减压后的空气分成三路，一路经单向阀到四通，然后到2625、储气罐、377的F口；一路经三通电磁阀后，到377的SUP口，来自SUP口的气体压缩377内部弹簧，这样在377内部气路中，A口和B口通，D口和E口通；另一路到DVC6020的SUP口，作为DVC的气源。当控制信号（控制系统DCS/PLC输出到DVC6020的4-20MA 信号）增大时，定位器A口输出增大，B口输出减小；增大的A口气压经377A-B口、快排阀后作用在汽缸（1061执行机构）上腔；B口的气压经377D-E口作为气路放大器2625的输入信号，控制2625输出到汽缸（1061执行机构）下腔的压力；这时，汽缸活塞上部的压力》下部的压力+管道
风压作用在碟板上的力+机构摩擦力，活塞往下运动，由铭牌上ACTION：PDTC（PUSH DOWN TO CLOSE，意思就是活塞往下运动时，阀门关闭）可知，阀门开口度减小。反之，控制信号减小，定位器A口输出减小，B口增大，这时由于有快排阀和气路放大器2625的作用，活塞快速往上运动，阀门实现快开。 当电磁阀失电，对三通电磁阀，1和2通，两通电磁阀1和2通； 这时，377SUP口的压力经三通电磁阀1口卸掉，377在其内部弹簧的作 用下，气路发生转换，B口和C口通，E口和F口通；储气罐的气加上 气源的气经377F-E口后作为气路放大器2625的控制信号，由于这时储 气罐的气压很高（等于减压阀出口压力），使2625主阀口开得很大，储 气罐里的气和气源的气以最大流量经2625进入汽缸下腔，汽缸上腔的 气经快排阀、两通电磁阀快速排向大气，阀门快速打开。 当失气时，由于有单向阀的存在，使得储气罐的压缩空气不致倒流。 整个原理同失电一样，只是使阀门快速打开的只有储气罐里的压缩空气。 储气罐里的压缩空气除了在气源失气时使阀门快速打开外，正常情 况下起稳定气路压力的作用。 各个主要附件的功能简介： 一、过滤器262K 主要功能：除去气源中污垢、水垢和一些固体杂质。
柔性直流输电 一、常规直流输电技术 1. 常规直流输电系统换流站的主要设备。常规直流输电系统换流站的主要设备一般包括：三相桥式电路、整流变压器、交流滤波器、直流平波电抗器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用电系统)等。 2. 常规直流输电技术的优点。 1）直流输送容量大，输送的电压高，最高已达到800kV，输送的电流大，最大电流已达到4 500A；所用单个晶闸管的耐受电压高，电流大。 2）光触发晶闸管直流输电，抗干扰性好。大电网之间通过直流输电互联（背靠背方式），换流阀损耗较小，输电运行的稳定性和可靠性高。 3）常规直流输电技术可将环流器进行闭锁，以消除直流侧电流故障。 3. 常规直流电路技术的缺点。常规直流输电由于采用大功率晶闸管，主要有如下缺点。 1）只能工作在有源逆变状态，不能接入无源系统。 2）对交流系统的强度较为敏感，一旦交流系统发生干扰，容易换相失败。 3）无功消耗大。输出电压、输出电流谐波含量高，需要安装滤波装置来消除谐波。 二、柔性直流输电技术
1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。 2. 柔性直流输电技术的优点。柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。此外，柔性输电还具有一些自身的优点。 1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。 2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。 3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。 4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。 3. 柔性直流输电技术的缺点。系统损耗大（开关损耗较大），不能控制直流侧故障时的故障电流。在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。 三、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比
液压站常见故障及处理方法 目前提升机是我国矿井提升机制动装置大多采用液压盘式闸制动装置，该装置由液压站与盘形闸和电控系统组成。其中液压站是机制动系统的驱动和调节压力机构，液压站的稳定可靠运行是矿井安全提升的必要保证，其性能和质量直接影响设备和人身的安全。使用表明恒减速控制液压站，在紧急制动时，能使平均制动力矩随负载变化而变化，能实现恒减速控制，符合提升系统恒减速要求。但由于该液压制动系统和控制系统较为复杂，使用与维护不当会出现制动减速度超限和制动力矩不足等多种故障，以致造成严重后果。 一提升机液压站的作用 提升机液压站可作为盘型制动器提供不同的油压值的压力油，以获得不同的制动力矩。在事故状态下，可以使制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经过延时后，制动器的油压迅速回到零，使制动达到全制动状态。供给单绳双滚筒提升机调绳装置所需要的压力油。 二提升机液压站常见故障分析及处理办法 2.1 漏油及油压不稳长期使用后，安全制动装置中的各集油路之间，以及阀与集油路间大量泄漏，且油压下降导致松不开阀，原因是它们之间的螺钉松动，将螺钉拧紧即可消除故障；油压不稳原因是液压系统中混入空气，应排除空气，或是电液调压装置线圈的电流滤波不好，线圈上下振动，造成油压不稳，加装电解电容器加强滤波即可。 2.2 油压值不能保证原因是系统内有空气吸入，油箱内的油有好多
泡沫，或者是溢流阀、电磁换向阀内泄漏大，处理方法：检查油泵吸油口是否泄漏；油泵吸油处管接头是否拧紧；吸油过滤器的螺钉是否拧紧；检查吸油过滤器到油泵吸油口处的管路是否漏气；检查油泵端盖螺钉是否拧紧；清洗溢流阀阀芯，如果阀芯在阀体内活动不灵活，可以用手拿住阀芯在体内来回研磨；清洗电磁换向阀阀芯，要求阀芯在阀体内运动灵活，保证工作时阀芯到位。 2.3 零油压制动器不松闸系统没有压力的原因：油泵旋转方向反了或油泵没有输出液；电液比例装置上的溢流阀阀芯卡死，阻尼孔堵塞；油泵吸油口不畅通，吸油过滤器堵塞；压力阀内有脏物，锥阀关不住。处理方法：纠正泵的旋转方向，排除油泵故障；把溢流阀拆开清洗，要求做到阀芯在阀体内运动灵活，用压缩空气把阻尼孔吹通；清洗过滤器滤芯，并检查吸油管路是否堵塞；拆开压力阀，把锥阀芯取下来清洗。 2.4 残压过大残压过大会使制动器失去作用，其主要原因是：电液调压装置的控制杆上的档板离喷嘴距离太小；溢流阀节流孔太大。处理方法：将控制杆上档板调整或更换；将溢流阀节流孔更换直径小一些的节流孔。 2.5 二级制动油压值保压性能故障产生二级制动油压值保压故障的原因有：油路块上的大溢流阀内有脏物卡住使阀芯关不严；单向节流截止阀开口太大，油大量泄出；电磁换向阀内有脏物，内泄漏太大。针对这一类故障可先取下阀芯清洗，去掉脏物，使阀芯到位，然后调整单向节流截止阀，使其开口尽量开得小，起到节流与补油作用。
防喘振调节阀典型气路图 描述：整个气路的功能在正常情况下实现精确的阀位控制，快开慢关；在紧急情况下（失气、失电）下快速打开阀门以保护风机。 正常情况下，两个电磁阀带电，对三通电磁阀，1和2通；两通电磁阀，1和2断开。这时经过过滤减压后的空气分成三路，一路经单向阀到四通，然后到2625、储气罐、377的F口；一路经三通电磁阀后，到377的SUP 口，SUP口的气压压缩377内部弹簧，这样在377内部气路中，A口和B 口通，D口和E口通；另一路到DVC6020的SUP口，作为DVC的气源。当控制信号（控制系统DCS/PLC输出到DVC6020的4-20MA信号）增大时，定位器A口输出增大，B口输出减小；增大的A口气压经377AB口、快排阀后作用在汽缸（1061执行机构）上腔；B口的气压经377DE作为气
路放大器2625的输入信号，控制2625输出到汽缸（1061执行机构）下腔的压力；这时，汽缸活塞上部的压力》下部的压力+管道风压作用在碟版上的力，活塞往下运动，有铭牌上ACTION:PDTC可知，阀门开口度减小。反之，控制信号减小，定位器A口输出减小，B口增大，这时由于有快排阀和气路放大器2625的作用，活塞快速往上运动，阀门实现快开。 当电磁阀失电，对三通电磁阀，1和3桶，两通电磁阀1和2通；这时，377SUP口的压力经三通电磁阀3口卸掉，377在内部弹簧的作用下，气路发生转换。B口和C口通。E口和F口通；储气罐的气加上气源的气经377FE口作为气路放大器2625的控制信号，由于这时储气罐的气压很高（等于减压阀的出口压力）。使2625全开，储气罐里的气和气源的气以最大流量经2625进入汽缸下腔，上腔的气经快排阀、两通电磁阀快速排向大气，阀门快速打开。 当失气时，由于有单向阀的存在，使得储气罐的压缩空气不致倒流。整个原理同失电一样，只是使阀门快开的只有储气罐里的压缩空气。
柔性直流输电 一、柔性直流输电技术 1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。 2. 柔性直流输电技术的优点。柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。此外，柔性输电还具有一些自身的优点。 1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。 2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。 3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。 4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。 3. 柔性直流输电技术的缺点。系统损耗大（开关损耗较大），不能控制直流侧故障时的故障电流。在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。 二、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比 1. 换流器阀所用器件的对比。 1）常规直流输电采用大功率晶闸管，由于晶闸管是非可控关断器件，这使得在常规直流输电系统中只能控制晶闸管换流阀的开通而不能控制其关断，其关断必须借助于交流母线电压的过零，使阀电流减小至阀的维持电流以下才行。 2）柔性直流输电一般采用IGBT阀，由于IGBT是一种可自关断的全控器件，即可以根据门极的控制脉冲将器件开通或关断，不需要换相电流的参与。 2. 换流阀的对比。 1）常规直流输电系统中换流阀所用的器件是大功率晶闸管和饱和电抗器，
溢流阀在液压系统中起着控制压力的作用，如果出现故障，将会影响整个系统的稳定性、可靠性、运动粘度及正常工作。因此，对溢流阀出现的故障应引起足够重视，现介绍几种常见故障及维修方法。 1 ．系统压力升不高 ( 1 )溢流阀主阀芯锥面密封差产生的原因有：①主阀芯锥面磨损或不圆。②阀座锥面磨损或不圆。③锥面处有脏物粘住。④主阀芯锥面与阀座锥面不同心。⑤主阀苍工作时有别劲现象，使阀芯与阀座配合不严密。⑥主阀压盖处有泄漏( 如密封垫损坏，装配不良，压盖螺钉有松动等) 。 ( 2 )先导阀故障调压弹簧弯曲或太弱、太短。锥阀与阀座结台处密封差( 如锥阀与阀座磨损，锥阀接触面不圆，接触面太宽容易进^脏物或被胶质粘住) 。 ( 3 )远控口电磁阀故障电磁阀常闭位置时内泄严重；阀口处阀体与滑阀磨损严重；滑阀换向未达到最终位置，造成油封长度不足；远控口管接头处有外泄漏维护方法：清洗、修配阀芯与阅座．使之密封良好，必要时更换溢流阀，消除外泄漏。 2．压力波动、不稳定、不规则的压力变化原因：油液中有微小灰尘，使主阀芯滑动不灵活，有时会使阀卡住，产生不规则的压力变化，或者主阀芯时堵时通。不顺畅。其次是主阀芯阀面与阀座锥面接触不良，磨损不均。阻尼L 径太大，阻尼作用差。先导阀调整弹簧弯曲锥阀与锥阀座接触不好、磨损不均。调节压力的螺钉由于锁紧螺母松动而使压力变动。 维护方法：无论是新旧机床的液压系统，在使用前和维修后，油箱和管路都要进行清洗，进入系统的液压油要过滤；阀类要拆卸清洗，修配或更换不合格的零件或整个阀，适当减小阻尼孔径。 3．压力完全加不上去 ( 1 )主阀故障由于主阀芯阻尼孔被堵，主阀芯在开启位置卡住卡死．主阀芯复位弹簧折断或弯曲，使主阀芯不能复位一维护方法：清洗阻尼孔，使之畅通；油液过滤或更换；拆开检修，重新装配，更换折断或弯曲的弹簧；阀盖紧固螺钉拧紧力要均匀。 ( 2 )先导阀的故障调压弹簧折断或未装入，锥阀或钢球未装，锥阀碎裂维护方法：更换或补装零件，使之正常工作。 ( 3 )远控口电磁阀故障电磁阀未通电( 常开)或滑阀卡死。维护方法：检查线路，接通电源，检修，更换零件。 ( 4 )装错进出油口装错了，要纠正过来。 ( 5 )液压泵故障滑动表面问间隙过大；叶片泵的太多数叶片在转子槽内卡死；叶片和转子方向装反。维护方法：修配间隙，清洗、纠正装错方向。 4．压力突然升高 ( 1 )主闽故障主阀芯工作不灵敏，在关闭状态突然卡死( 如零件加工精度低，装配质量差，油液中杂质多等) 。 ( 2 )先导闻故障先导阀阀芯与阀座结合面被粘住、脱不开；调压弹簧弯曲、别劲。维护方法：清洗、修配、更换溢流阈。 5 ．压力突然下降
110kV站，全站共有33个高压开关,直流屏采用200AH，10A 充电模块。充电模块该如何配置，有什么依据？ 充电模块的输出电流=0.1C10+常用负荷+备份,C10指的是电池的10小时放电容量，200AH的电池现在大多是配置4台10A 的模块。其中2台电池均充电时用，1台共常用负荷，1台备份。 直流屏电池组DC110V/500A.h 要活化，请问下放电电流一般为多少？ 一般的充放电实验，是以0.1C的容量来做的。500A.h 的电池组，就是用50A的电流，放电10小时，理论上讲50X10=500Ah，刚好把充满电的电池所有容量放掉。 但是你现在是活化实验，不用深度放电，用50A电流放电3~5小时就可以了，放了电的电池要尽快充电，否则电池里的化学介质会破坏，造成电池容量下降的。 1000AH容量蓄电池，以500A电流放电，放电率是多少？ 放电电流有两种表示方式。一种是1000Ah电瓶500A放电电流为0.5C；另外一种是X小时率，设5小时率规定为额定容量，那么5个小时率放电电流I=1000/5=20A，则500A电流可以表示为25I。 直流屏和UPS的区别
直流屏的作用是当厂用电中断时通过双电源开关迅速的提供可靠的备用电源，还有供给高压开关的操作电源等。UPS的作用就是将直流电源转换成交流电供给DCS或其他装置电脑等。 直流屏和直流电源的区别 直流屏是蓄电池和智能充电器的完美的统一体，它的自动化程度很高功能较多仅在电力系统内应用比较广泛；直流电源主要指各类干电池也包括各类电气设备内外的经过整流滤波的直流部分可以说是五花八门多种多样有些质量较差。 直流屏的作用 直流屏提供直流电DC220V、48V等等，主要的作用是给高低压开关设备提供直流分合闸操作电源，及电力仪器仪表控制电源、临时照明等作用。应急电源提供交流电AC380/220。主要作用是在市电断电后，短时间（一般是60/90分钟）内给负载提供交流应急供电。所带负载一般为应急照明、金属灯、风机、电梯、防火卷帘门等电气设备。 直流屏的工作原理 直流屏两路市电经过交流切换输入一路交流，给各个充电模块供电。直流屏充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池