晶闸管换流阀试验
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高压直流输电换流阀晶闸管试验研究摘要:随着经济社会的发展,我国已成为世界最大的能源消费国,但国内能源生产和能源消费呈现明显的逆向分布,负荷中心主要在东部地区,能源基地主要分布在西部和北部地区。
传统以化石能源为主的能源传输方式,受到环境保护、气候变化、运输容量等因素的影响,已经难以为继,为满足大容量、远距离、高效的能源传输需求,建设特高压电网是现阶段最优的选择。
关键词:高压直流输电;换流阀;晶闸管;分析1导言为了耐受更高的电压,高压直流输电的换流阀都是由晶闸管级串联组成的;例如贵广直流输电工程中,采用西门子的光控阀,每个换流阀体包含了78个晶闸管级;葛南直流工程中采用的是原BBC的电控阀,每个换流阀体则包含了120个晶闸管级。
SVC(Static Var Compensator)中TCR(Thyristor Controlled Reactor)或TSC(Thyristor Switched Capacitor)阀体,也根据补偿的电压等级和选用晶闸管的耐压等级,由不同数量的晶闸管级串联组成。
如下所示为三广直流工程换流阀中晶闸管级电气连接的示意图(不同的阀体可能稍有区别)。
2换流阀晶闸管级原理高压直流输电换流阀中的每个单阀一般由几十个甚至上百个相同的晶闸管串联构成。
每个晶闸管需要并联1个阻尼电路和1个静态均压电路。
阻尼电路用来缓冲晶闸管关断电压过冲,并使串联电压线性化分布,解决动态均压问题。
在晶闸管关断状态,静态均压电路使晶闸管级间电压分布均匀。
每个晶闸管级配备一块TTM板。
当换流阀需要触发导通时,VBE通过光纤向晶闸管TTM传输触发脉冲编码,TTM解码后触发晶闸管。
TTM为晶闸管提供过电压保护、反向恢复期保护、电流断续保护。
在保护动作时,TTM触发晶闸管,实时监测晶闸管状态是否良好,并通过光纤向VBE传输过电压保护动作信息和晶闸管状态信息。
TTM工作所需的能量从阻尼电路和静态均压电路获取。
当交流系统出现三相对地金属短路时,三相电压降至0V,持续时间至少为0.7s。
HighVoltageApparatusJun.2006用于高压直流输电的晶闸管换流阀运行试验回路等价性比较贺恒鑫,何俊佳(HuazhongUniversityofSicenceandTechnology,Wuhan430074,China)EquivalenceEvaluationofOperationalTestCircuitsofHVDCThyristorValves(华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074)HEHeng-xin,HEJun-jia文章编号:1001-1609(2006)03-0201-04摘要:现代晶闸管阀的大容量使得难以采用传统的背靠背试验回路对其进行运行试验。
替代型等效试验回路的应用显著地降低了运行试验所需的设备容量,但其试验等价性是一个值得讨论的问题。
对替代型试验回路等价性进行考核的核心在于其是否正确再现作用在晶闸管阀上的负荷。
笔者基于EMTP/ATP对现有的三种等效试验回路进行周期性触发和关断试验的仿真,仿真结果表明ABB合成试验回路具有更好的试验灵活性和试验等价性。
关键词:晶闸管阀;试验回路;运行试验;等价性中图分类号:TM721.1;TN34文献标识码:AAbstract:ModernthyristorvalvesforHVDCareofhighpowerratinganddifficulttobetestedinaconventionalback-to-backtestcircuit.Theapplicationofsomeequivalenttestcircuitssignificantlyreducesthesizeoftestfacilities,butthetestequivalenceofthosetestcircuitsisworthtobediscussed.Thecoretoevaluatetheequivalenceofthosetestcircuitsiswhetheritcanreproducethestressappliedonthevalvescorrectly.Threetypesoftestcircuitsareintroducedinthispaper,periodicfiringandextinctiontesthavebeencarriedoutbasedonEMTP/ATPsimulation.ThesimulationresultverifiesthattheABBsynthetictestcircuitismoreflexibleinsettingtestconditionandmoreaccurateinreproducingthestressappliedonthevalves.Keywords:thyristorvalve;testcircuit;operationaltest;equivalence1引言高压直流输电晶闸管阀的运行试验传统上采用背靠背直接试验回路。
目 次前 言 (IV)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 技术要求 (2)5 技术参数与性能要求 (4)6 测试功能要求 (5)7 检验规则 (6)8 包装、运输及存储 (7)9 产品标识 (7)10 供货成套 (7)I1高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置使用技术条件1 范围本标准规定了高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置的术语和定义、使用环境条件 、技术参数及性能、检验规则、产品标识、包装、运输及存储等方面的基本要求。
本标准适用于±1100kV 及以下电压等级直流输电系统换流阀晶闸管级试验装置。
该装置一般用于换流阀晶闸管级的工厂出厂试验、站内例行检修及诊断性测试。
2 规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改)适用于本文件。
GB/T 2887-2011计算机场地通用规范 GB/T 4208-2017 外壳防护等级(IP 代码)GB/T 7268 电力系统保护及其自动化装置用插箱及插件面板基本尺寸系列 GB/T 9174-2008 一般货物运输包装通用技术条件GB/T 11287-2000 电气继电器 第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇:振动试验(正弦)GB/T 14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T 14598.27-2008 量度继电器和保护装置 第27部分:产品安全要求GB/T 19520.12电子设备机械结构 482.6 mm(19 in)系列机械结构尺寸 第3-101部分:插箱及其插件IEC 62151 与电信网络电气连接的设备安全(Safety of Equipment Electrically Connected to a Telecommunication Network ) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
10kV晶闸管换流阀型式试验李臻1鞠建永1陈志磊1夏烈11)国网电力科学研究院江苏南京 210061摘要本文介绍了10kV晶闸管换流阀型式试验的一种方案,介绍了该试验内容、步骤和结论。
关键词10kV,晶闸管,型式试验The Type Test of 10k-level voltage of thyristor valvesAbstractA way to test the 10k-level voltage of thyristor valves is introduced in this article.Key words 10k-level voltage of thyristor valves, type test1.试验背景高压晶闸管阀串技术是电力电子技术向电网应用拓展的重要手段,同时也是必须跨越的、首要的技术壁垒。
可以说,掌握了高压晶闸管阀串技术,就掌握了打开电力电子在电网中应用技术大门的钥匙。
10kV 晶闸管环流阀是高压晶闸管阀串技术本文展开对10kV晶闸管换流阀的型式试验的研究开发。
改型式试验的目的是为了的检测用于静止无功补偿装置(SVC)主回路的晶闸管串联阀是否能够正常工作。
该试验也是检验静止无功补偿装置(SVC)是否达到现场的要求诸多试验中最重要一环。
2.试验内容本文介绍晶闸管阀串型式试验内容、试验过程和结论,包括阀对地绝缘强度试验、端间绝缘强度试验、运行试验等。
试验除了包括10kV晶闸管阀串通过国标、行标要求的型式试验之外,还增加了一些验证阀绝缘可靠性和触发可靠性的试验。
具体试验内容如下表所示:3.试验步骤和结论3.1 阀对地绝缘强度试验3.1.1 交流耐压试验与雷电冲击试验交流耐压试验是为了验证阀体在试验交流耐压的情况下,验证阀组件端对地是否有足够的距离防止击穿放电。
试验时将每个晶闸管级短接起来,局部放电检测仪的高压端接到晶闸管上,接地端接到非金属外壳处,调节局放仪电压从42kV的50%上升到100%并维持1分钟,将电压降低到17kV并维持10分钟,经测量阀体的局部放电水平为70~90pC(标准要求不大于200pC)雷电冲击试验是为了验证阀结构在雷电冲击下元器件不会产生损坏,绝缘性能不会下降。
第2期・・・特高压专栏・UHVDC换流阀及其晶闸管元件试验程序的优化丁一工(国家电网公司,北京市,100031)1特高压直流工程换流阀及晶闸管参数特点向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程起点四川复龙换流站,落点上海奉贤换流站。
新建±800kV换流站2座,输送容量达7000MW;新建±800kV直流输电线路1回,沿线经过四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、上海8省市,全长约2000km。
向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程是双极直流系统。
系统包括2个完整单极,每个完整单极每端由2个电压相等的12脉动换流器串联组成,换流变压器采用型式为单相两绕组。
每个完整单极中任何1对12脉动换流器退出运行,都不影响剩余换流器构成不完整单极运行。
基于特高压直流工程换流器的巨大容量以及运行过程中可能受到的电流电压应力,继续采用目前常规直流工程中所采用的5英寸晶闸管作为换流元件将对换流阀阻尼均压回路以及冷却系统提出非常苛刻的要求,从而影响整个工程的经济性和可靠性。
经过各方面的反复研究论证,并考虑到未来中国西南水电送出将需要建立多条7000MW级特高压直流送出回路,国家电网公司自2005年就明确表明特高压直流工程换流阀(见表1)将采用当时国际上尚无工业产品的6英寸高压直流输电用晶闸管,同时积极推进国内外各相关厂家开展该方面的研发工作。
截至目前各厂家已经分别研制出6英寸高压直流输电用晶闸管。
对于特高压直流输电用6英寸晶闸管,在国家电网公司倡导下,经过国内外相关研究单位和专家、以及各个制造厂的共同研究,得出了6英寸晶闸管的参数推荐,见表2。
目前晶闸管制造厂家所研发出来的样片参数水平已经达到并在某些参数上超过了参数推荐表2中的要求。
比照目前常规直流工程中所采用的5英寸晶闸管,6英寸晶闸管将具有很高的电压阻断能力、通流能力、浪涌电流及di/dt承受能力,及更低的热阻。
世界上首次基于6英寸4500A的晶闸管换流阀研制成功并完
成全部型式试验
佚名
【期刊名称】《电力技术》
【年(卷),期】2009()7
【摘要】由中国电科院牵头承担,结合西北与华中灵宝背靠背扩建整流侧换流阀
工程,国家电网公司在世界上首次开展基于6英寸4500A晶闸管换流阀的研制。
6月18日,当前世界上最大通流能力的新一代直流换流阀顺利通过所有型式试验,各项参数指标均达到或超过了合同要求,标志着中国在直流输电换流阀集成及试验技术研究方面取得了重要的阶段性成果。
【总页数】1页(P75-75)
【关键词】晶闸管换流阀;型式试验;世界;国家电网公司;直流输电;通流能力;参数指标;试验技术
【正文语种】中文
【中图分类】TM721.1;TM311
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