换流阀

摘要： 高压直流开路试验是高压直流工程的一项重要试验,准确的原理分析及开路电压的计算是十分必要的。从换流阀的基本模型入手,详细分析了不带直流线路和带直流线路的开路试验中换流阀的导通情况,建立了开路电压可定量计算的等效电路。通过列写换流阀开通时等效电路的微分方程,建立换流阀关断时的拉氏变换电路,对不带直流线路和带直流线路工况下的开路电压进行解析计算,并阐述开路电压建立的基本过程和物理本质。最后,在PSCAD/EMTDC软件中利用CIGRE高压直流标准测试模型验证了所提公式的准确性。

摘要： 绝缘板是换流阀中不同级阻尼电容间的重要绝缘设备,其长时间运行并且表面积污遇潮后,出现的沿面放电现象将会影响阻尼电容间的绝缘乃至换流阀的安全运行。近年来,声阵列定位检测高压设备局部放电的技术发展逐渐成熟。因此基于排布较优的4×4方形声音传感器阵列,提出了一种MCSPO-MUSIC定位算法。该算法利用CBF预估出来的角度,作为混沌粒子群算法进行角度寻优的初值,且不需要遍历寻优。在MATLAB中进行定位仿真,该算法计算时间约为1.5 s左右,相较于传统MUSIC算法在计算时间上减少了一个数量级;仿真定位误差RMSE为1.54°小于MUSIC与CPSO-MUSIC算法。在实验室中搭建出绝缘板沿面放电定位检测平台,利用该算法计算了10组实验数据,定位误差RMSE为1.97°,验证了该算法的准确性和实用性。

摘要： 基于Simulink和FloTHERM进行仿真,分析其存在的潜在缺陷,开展可靠性研究,针对缺陷进行了改进优化,取得了较好的效果。

摘要： 在直流输电系统中晶闸管换流阀存在发生火灾的风险。文中联合热失重分析—差式扫描量热仪(TGA/DSC)以及热空气炉的实验方法,研究了换流阀主要元件的有机高分子材料在空气环境下的热失重起始温度、放热临界温度以及燃点。提出了通过TGA/DSC联用实验测定换流阀高分子材料在空气环境下的燃点的方法。通过对实验确定的3项参数之间的关联性分析,确定了影响换流阀元件高分子材料的引燃温度的影响因素。研究结果表明:换流阀的引燃过程受到了高分子材料的热解过程和在高温下的放热过程的共同作用。引燃过程所需温度与热解过程发生的温度和材料在空气环境下能够依靠自身发生放热反应升温的最低温度呈正相关。文中对比研究了换流阀主要元件所包含的不同有机高分子材料在空气环境下的多项燃烧相关参数,可为换流阀元件高分子材料的引燃特性以及换流阀火灾风险评估提供借鉴。

摘要： 换流阀是特高压直流输电工程的核心设备,其质量水平直接决定了工程运行的可靠性。通过对历年以来特高压直流输电工程质量问题统计发现,换流阀设备中80%以上的质量问题均由原材料、组部件问题导致。尤其以晶闸管、饱和电抗器、PVDF (聚偏氟乙烯)水管的质量问题最为突出。本文结合以往工程典型质量问题,提出了换流阀晶闸管、饱和电抗器、PVDF水管的检验检测方法。

摘要： 柔性直流输电的能量转换核心装置是柔性直流输电换流阀,柔直换流阀的基本组成单元是子模块,柔直工程换流阀的子模块数量众多,按传统逐个测试的方法需耗费数周时间才能完成检测,因此目前的柔直换流阀检修一般采用抽检的方式,存在漏检的安全隐患。为了快速检测换流阀子模块,根据子模块检测实验需求,设计了一套柔直换流阀子模块现场批量自动测试装置,采用10 kV直流电压源为阀段供电、子模块轮流导通关断的方式自动完成测试,并在鲁西工程广西侧换流阀阀段上进行了实验验证,实验结果表明该套装置可快速实现对柔直换流阀阀段级子模块的IGBT、触发回路、控制板卡等主要组件的测试。

摘要： 以柔直系统断电后,换流阀子模块电容存在残余电荷,如何快速放电这一难题为研究对象,进行了电容放电原理研究、放电方案对比,并进行了整个放电系统和放电装置的设计,对电阻、气缸及接插件进行了选型设计。最后,制作了电容放电装置,并进行了放电对比试验,结果表明:引入电容放电装置可以快速达到放电的目的,放电速率是自然放电的20~25倍,满足使用要求。

摘要： 随着柔性直流输电技术的不断发展,柔直换流阀的设计也趋向于更加精细化。柔直换流阀子模块内部母排连接着核心器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)与直流电容,其作为主要换流回路,杂散电感是影响IGBT可靠工作的关键因素。此处以优化母排杂散电感为目标,通过对激励源频率和母排结构尺寸灵敏度进行分析,实现母排的优化设计。

摘要： 晶闸管是特高压直流输电领域中的核心设备,其运行状态直接影响了直流输电系统的稳定性。晶闸管关断过程中,电流从额定值降为零后,才具备承受反向电压的能力。由于晶闸管结电容的存在,需要一定的反向恢复电荷,使得电流过零后反向流动,这一过程称为反向恢复期。如果晶闸管在反向恢复期内端电压突然升高,斜率超过一定值后,晶闸管就会被击穿,所以需要在反向恢复期内监视晶闸管端电压,一旦电压上升率超过一定值,就必须立刻触发晶闸管,保护晶闸管不被击穿。提出了一种应用于大功率晶闸管反向恢复期保护逻辑信号的优化方案,并通过硬件电路实现。通过仿真分析及硬件电路试验测试,验证了该方案无延时的保护效果,证明了该方案在晶闸管反向恢复期保护中的优越性。

摘要： 换流阀是特高压直流输电工程中换流阀厅内的关键设备,其在阀厅内的抗震性能直接影响到阀塔的设计及电力生命线工程的安全。基于缩比理论,建立1:3的换流阀缩比模型,开展地震台振动试验,研究阀塔的最大摆幅、受力以及运动状态等。试验结果表明:地震作用下,阀厅对阀塔存在动力放大效应,各层阀塔间加速度变化不大;悬吊绝缘子中间截面受力小于两端截面,存在弯曲及扭转效应,并非严格意义上的二力杆;阀塔底部摆副最大,顶部加速度最大,且各层运动状态不一样,这些均需在工程设计中重点考虑。缩比模型试验对特高压换流阀工程设计及分析具有一定的指导意义。

摘要： 本文针对换流阀冷却的闭式冷却塔污水排放问题,提出了用于换流站外冷却废水处理零排放的方案,采用RO(反渗透)浓缩储存+MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发浓缩结晶结合的方式,实现节约水资源、减少水环境污染和回收无机盐.并以某换流站为案例,以其喷淋废水数据基础,考虑沸点升高的影响,建立沸点升高与温度、浓度的数学模型设计方案.

摘要： 换流阀低压加压试验是对换流变压器、换流阀以及控制保护系统构成的整体所进行的整组模拟试验,是换流站系统调试前必须要进行的试验项目.本文以特高压金华换流站为例,对换流阀低压加压试验中参数选择和试验方法进行了详细的分析,提出了验证触发角的新方法,具有重要的现实意义.

摘要： 换流阀是高压直流换流站的核心装备,在高电压等级下,阀端采用多根支撑绝缘子串联,从而实现对地的绝缘隔离.换流阀支撑绝缘子串联电压分布不均匀易导致绝缘闪络和劣化,因此,使其串联电压均匀分配是实现换流阀绝缘优化设计的关键.本文与±800kV柔性直流工程结合,增加水管与串联绝缘子连接金属之间的电位钳制点,以此达到电压均衡的目的;通过电路等效计算方法,高效准确地得到电压分配结果,并采用反复修改钳制点位置的方法,优化钳制效果.水路钳制是一个极为方便采用的均压手段,电路等效计算方法相比有限元电场计算方法更加适合计算得到水路钳制的优化效果,两种方法的结合,能够在满足工程需求的同时,大大节约工程成本与时间.

摘要： UPFC换流阀中所使用的绝缘栅双极晶体管(IGBT)在高速开通与关断中会产生大量的电磁骚扰,可能会影响外电路的正常工作.本文以Infineon公司的FF450R17ME4型高压IGBT模块为对象,着重研究了其工作时所产生的近场骚扰.文章根据单环模型及镜像法建立了IGBT的近场电磁场计算模型,并通过CST软件对模块产生的骚扰进行仿真.研究结果对预测IGBT器件电磁骚扰有一定借鉴意义.

摘要： 作为高压直流输电换流阀的核心器件,晶闸管的反向恢复特性对换流阀的电磁暂态特性有重要影响,也是换流阀设计、制造、运行和检修的理论基础.搭建实验平台,通过实验研究了正向电流、电流变化率和吸收电容电阻参数对晶闸管反向恢复特性的影响,并对影响机制进行了分析.结果表明:正向电流和电流变化率对反向恢复电荷有显著影响,并进而改变晶闸管所承担的反向恢复电压应力.吸收电容越大,晶闸管反向恢复电压应力越小,吸收电容一定时,有唯一吸收电阻使晶闸管反向恢复电压过冲最小.

摘要： 基于ANSYS Mechanical有限元软件,通过对柔性直流输电换流阀实体模型合理的简化和模拟,建立柔性直流输电换流阀阀塔的有限元模型;通过加重力载荷、地震响应谱及约束等边界条件,分别对柔性直流输电换流阀整机有限元模型进行机械应力计算和抗震性能分析.在分析计算中考虑结构的大变形效应,并考虑地震载荷和重力载荷的组合作用,对换流阀模型进行机械应力及抗震仿真计算,为换流阀的结构进一步优化设计和建造施工提供有力的技术手段支持.

摘要： 无闭锁架空柔直系列控制技术完美契合远距离架空柔性直流输电控制需求.关键物料极限性能测试功率模块测试功率模块老化测试阀段老化测试阀支架绝缘试验阀端间绝缘试验确保换流阀产品可靠性.依次完成功率模块、阀段、阀塔研制并完成型式试验.研制完成±800kV/5000MW柔直换流阀阀塔并通过了全部绝缘型式试验及功率模块、阀段级各项实验.特高压架空柔直换流阀+低成本直流断路器将有助于推进多端直流不直流电网由示范运行进入商业运行。

摘要： 以电压源型换流器为核心的轻型直流输电技术(VSC-HVDC),代表着直流输电领域的发展方向.由于VSC阀普遍具有大功率、高电压、强电流的特点,导致在试验环境中很难构建与实际工程相同的全载电路进行试验.因此,为了最大程度的检验换流阀和控制保护设备的性能和可靠性,研制了20级100kW/±1.6kV动模试验样机,并对该试验样机进行了仿真分析,验证了换流阀和控制保护设备设计的合理性和性能的可靠性,为实际工程中换流阀和控制保护设备的研制积累了宝贵的经验.

摘要： 柔性直流换流器具有维持互联的交流系统电压和频率稳定、有功和无功独立控制、交流故障隔离等优点,在城市配电网中有很好应用前景。本文介绍了国内已经投运的舟山柔直工程和南澳柔直工程所采用的MMC拓扑、文昌作业区和贵州配网轻型直流输电示范工程所采用的三相桥级联拓扑。针对这两类拓扑均无法闭锁直流故障电流的问题,本文介绍了两种改进型的拓扑。本文从造价、占地和效率三方面比较了这两类拓扑的优缺点,MMC拓扑更适用于电缆敷设的交流电压10kV,不用隔离变压器的交直流配电网络;改进型三相桥拓扑更适用于空间狭小和经济性要求高的交直流配电网络。

摘要： 结合南方电网内各直流输电工程换流站阀冷却系统运行情况,通过介绍换流阀冷却系统的基本原理及其对直流输电系统的影响,结合实际分析了换流站阀冷系统运行中暴露出来的一些典型问题并提出了相应处理措施.这些运行经验为未来直流输电工程阀冷却系统的设计和施工、换流站内阀冷系统的运行和维护都提供了有益的参考.

摘要： 本发明公开了一种换流阀部件、换流阀及换流阀的外绝缘试验方法，该换流阀部件装配于换流阀内部，用于模拟换流阀内部的晶闸管，包括：第一外壳、绝缘垫块和第二外壳；其中，第一外壳和第二外壳连接，构成一密闭空间；绝缘垫块固定于密闭空间内。本发明采用绝缘垫块替换晶闸管管的硅片，提供一种模拟换流阀内部真实晶闸管的换流阀部件，装配于换流阀内部，以实现对换流阀的外绝缘试验，由于绝缘垫块具有不可导通性，在换流阀外绝缘试验过程中，不会因施加过高电压而导致晶闸管击穿损坏。

摘要： 本发明涉及一种换流阀子模块控制回路单元、换流阀子模块组件及换流阀，换流阀子模块控制回路单元包括机箱，机箱内集成有背板和至少两个与背板导电连接以用于控制子模块的控制线路板，所述背板用于与子模块的子模块端子导电连接以实现各控制线路板对子模块的控制。当需要进行换流阀子模块控制回路单元的维护或部件更换时，可先将机箱拆下，然后对机箱内的控制线路板进行检修和更换。与现有技术相比，换流阀子模块控制回路单元的控制线路板集成在同一机箱上，安装和维修方便，解决了现有技术中换流阀子模块组件安装和维护不方便的问题。

摘要： 本发明涉及一种换流阀阀组模块及使用该阀组模块的换流阀阀塔，换流阀阀塔包括支撑框架，支撑框架上沿上下方向间隔布置至少两个阀层组件，各阀层组件分别包括阀组模块和电抗器模块，阀塔还包括用于冷却所述阀组模块和电抗器模块的水冷系统，阀组模块包括晶闸管和相应的水冷散热器，水冷散热器包括散热器本体，散热器本体上设有水冷通道和与水冷通道对应连通的进水孔和排水孔，进水孔和排水孔对应与所述水冷系统连通，进水孔和/或排水孔为密封装配有套筒状的均压电极的安装孔，均压电极具有供冷却水流过的内孔。由于均压电极的作用，可以控制散热器周围的电场分布，将回路中产生的漏电流吸引在均压电极上，避免对散热器本体内部造成腐蚀。

摘要： 本发明涉及换流阀阀塔及使用该换流阀阀塔的阀厅。该换流阀阀塔包括间隔设置的两列换流阀组件，两列换流阀组件之间设有检修平台，每列换流阀组件中的换流阀组件有两个以上并且自上而下分层设置，两列换流阀组件错层设置。由于两列换流阀组件错层设置，可增大各换流阀组件的安装维护空间，在现场安装和检修时，工作人员站在检修平台上，可任意变换工作姿势，可选择舒适的工作位，从而可方便地对任意换流阀组件检修操作，大大提高了安装检修效率，解决了现有的换流阀阀塔检修不变的问题。

摘要： 本发明公开了一种换流阀部件、换流阀及换流阀的外绝缘试验方法，该换流阀部件装配于换流阀内部，用于模拟换流阀内部的晶闸管，包括：第一外壳、绝缘垫块和第二外壳；其中，第一外壳和第二外壳连接，构成一密闭空间；绝缘垫块固定于密闭空间内。本发明采用绝缘垫块替换晶闸管管的硅片，提供一种模拟换流阀内部真实晶闸管的换流阀部件，装配于换流阀内部，以实现对换流阀的外绝缘试验，由于绝缘垫块具有不可导通性，在换流阀外绝缘试验过程中，不会因施加过高电压而导致晶闸管击穿损坏。

摘要： 本发明涉及一种换流阀子模块控制回路单元、换流阀子模块组件及换流阀，换流阀子模块控制回路单元包括机箱，机箱内集成有背板和至少两个与背板导电连接以用于控制子模块的控制线路板，所述背板用于与子模块的子模块端子导电连接以实现各控制线路板对子模块的控制。当需要进行换流阀子模块控制回路单元的维护或部件更换时，可先将机箱拆下，然后对机箱内的控制线路板进行检修和更换。与现有技术相比，换流阀子模块控制回路单元的控制线路板集成在同一机箱上，安装和维修方便，解决了现有技术中换流阀子模块组件安装和维护不方便的问题。

摘要： 本发明涉及一种换流阀阀组模块及使用该阀组模块的换流阀阀塔，换流阀阀塔包括支撑框架，支撑框架上沿上下方向间隔布置至少两个阀层组件，各阀层组件分别包括阀组模块和电抗器模块，阀塔还包括用于冷却所述阀组模块和电抗器模块的水冷系统，阀组模块包括晶闸管和相应的水冷散热器，水冷散热器包括散热器本体，散热器本体上设有水冷通道和与水冷通道对应连通的进水孔和排水孔，进水孔和排水孔对应与所述水冷系统连通，进水孔和/或排水孔为密封装配有套筒状的均压电极的安装孔，均压电极具有供冷却水流过的内孔。由于均压电极的作用，可以控制散热器周围的电场分布，将回路中产生的漏电流吸引在均压电极上，避免对散热器本体内部造成腐蚀。

摘要： 本发明涉及换流阀阀塔及使用该换流阀阀塔的阀厅。该换流阀阀塔包括间隔设置的两列换流阀组件，两列换流阀组件之间设有检修平台，每列换流阀组件中的换流阀组件有两个以上并且自上而下分层设置，两列换流阀组件错层设置。由于两列换流阀组件错层设置，可增大各换流阀组件的安装维护空间，在现场安装和检修时，工作人员站在检修平台上，可任意变换工作姿势，可选择舒适的工作位，从而可方便地对任意换流阀组件检修操作，大大提高了安装检修效率，解决了现有的换流阀阀塔检修不变的问题。

摘要： 本实用新型涉及一种换流阀冷却管及换流阀冷却管路和换流阀，换流阀冷却管包括金属的冷却管管体和用于加热的加热装置，加热装置包括套设于冷却管管体外围的导线线圈或者用于缠绕于冷却管管体的外围的导线，导线线圈和导线具有用于接通交流电的接线端，接通一定频率的交流电后，导线线圈或导线会产生磁场线圈，在金属的冷却管上产生涡流，使冷却管发热，迅速将电磁能转化为热能，从而加热流经冷却管中的冷却介质，导线线圈或导线均是位于冷却管的外部，不会对内部的冷却介质产生影响，不易发生故障且维修方便，降低了成本。

摘要： 本实用新型涉及一种换流阀阀塔及使用该换流阀阀塔的阀厅。该换流阀阀塔包括间隔设置的两列换流阀组件，两列换流阀组件之间设有检修平台，每列换流阀组件中的换流阀组件有两个以上并且自上而下分层设置，两列换流阀组件错层设置。由于两列换流阀组件错层设置，可增大各换流阀组件的安装维护空间，在现场安装和检修时，工作人员站在检修平台上，可任意变换工作姿势，可选择舒适的工作位，从而可方便地对任意换流阀组件检修操作，大大提高了安装检修效率，解决了现有的换流阀阀塔检修不变的问题。