首页   当前位置:全部素材 > 规范图集 > 图标图集

GB/Z20996.2一2007/IEC/TR60919-2:1991高压直流输电在我国电网设中,对于长距离送电和大区联网有着非常广阔的发展前景,是目前作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。根据我国直流输电工程实际需要和高压直流输电技术发展趋势开展的项目在引进技术的消化吸收、国内直流输电工程设经验和设备自主研制的基础上,研究制定高压直流输电设备国家标准体系。内容包括基础标准、主设备标准和控制保护设备标准。项目已完成或正在进行制定共19项国家标准:(1)《高压直流系统的性能第一部分稳态》(2)《高压直流系统的性能第二部分故障与操作》(3)《高压直流系统的性能第三部分动态》(4)《高压直流换流站绝缘配合程序》(5)《高压直流换流站损耗的确定》(6)《变流变压器第二部分高压直流输电用换流变压器》(7)《高压直流输电用油浸式换流变压器技术参数和要求》(8)《高压直流输电用油浸式平波电抗器》(9)《高压直流输电用油浸式平波电抗器技术参数和要求》(10)《高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则》11)《高压直流输电用并联电香器及交微速被电容器)Z.J(12)《高压直流输电用宜流滤波电容器》P(13)《高压直流输电用普通品间管的一般要求》(14)《输配电系统的电力电子技术静止无功补偿装置用品闸管阀的试验》(15)《高压直流输电系统控制与保护设备》(16)《高压直流换流站噪音》(17)《高压直流套管技术性能和试验方法》(18)《高压直流输电用光控晶闸管的一般要求》(19)《直流系统研究和设备成套导则》I興尚理罚素前网Z.ZC.E1
GB/Z20996.2-2007/1EC/TR60919-2:1991高压直流系统的性能第2部分:故障和操作1总则1.1范围GB/Z20996的本部分是关于高压直流系统暂态性能和故障保护要求的指导性技术文件。论述了三相桥式(双路)联结的12脉波(动)换流单元构成的两端高压直流系统故障及操作的暂态性能。不涉及多端高压直流输电系统,但对包含在两端系统内的并联换流器和并联线路作了讨论。假定换流器使用晶闸管阀作为桥臂,采用无间隙金属氧化物避雷器进行绝缘配合,且功率能够双向传输。本部分没有考虑二极管阀。GB/Z20996由三个部分组成。第1部分稳态,第2部分故障和操作,第3部分动态。在制定与编写过程中,已经尽量避免了三部分内容重复。因此,当使用者准备编制两端高压直流系统规范时,应参考三个部分的全部内容。对系统中的各个部件,应注意系统性能规范与设备设计规范之间的差别。本部分没有规定设备技术条件和试验要求,而是着重于那些影响系统性能的技术要求。本部分也没有包括详细的地展性能要求。另外,不同的高压直流系统可能存在许多不同之处,本部分也没有对此详细讨论,因此,本部分不应直接用作某个具体工程项目的技术规范。但是,可以以此为基础为具体的输电系统编制出满足实际系统要求的技术规范。本部分涉及的内容没有区分用户和制造厂的责任。1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB311.1一1997高压输变电设备的绝缘配合(neg IEC60071-1:1993)GB/T3859(全部)半导体换流器(GB/T3859.1~3859.3-1993,eqv IEC60146-1-1~60146-1-3:1991:GB/T3859.4-2004,IEC60646-2:1999,IDT)GB/T13498高压直流输电术语(GB/T13498一2007,IEC60633:1998,IDT)GB/T20990.1高压直流输电晶闸管阀第1部分:电气试验(GB/T20990.1一2007,IEC60700-1:1999,IDT)GB/Z20996.1一2007高压直流系统的性能第1部分:稳态(IEC60919-1:1988,IDT)GB/Z20996.3一2007高压直流系统的性能第3部分:动态(IEC60919-3:1999,IDT)2高压直流暂态性能技术规范概述2.1暂态性能技术规范高压直流系统在故障与操作期间完整的暂态性能技术规范应包括故障的保护要求。这些概念在卜列暂态性能和相应条款的适当地方说明:—第3章:无故障操作的暂态过程一第4章:交流系统故障一第5章:交流滤波器、无功功率设备和交流母线故障-第6章:换流单元故障1興尚理筑素前网Z..E1
GB/Z20996.2-2007/IEC/TR60919-2:1991第7章:直流电抗器、直流滤波器或其他直流设备故障第8章:直流线路故障第9章:接地极线路故障第10章:金属回线线路故障第11章:高压直流系统的绝缘配合第12章:通信要求第13章:辅助系统下述有关直流线路、接地极线路及接地极的条款仅限于过论它们与高压直流换流站的暂态性能或保护之间的关系。2.2一般规定通常,控制策略能够将扰动影响减至最小,但应该指出,设备的安全依赖于自身的良好性能。3无故障时操作的暂态过程3.1概述本章讨论高压直都系统在换流站交流和直流两侧操作期间和操作之后的暂态过程,不涉及设备或线路发生故障的情况这学故障情况将在本指导性技术文件随后的章节中讨论无故障操作可分成下述几类:1)交流侧设备(如换流变压器、交流滤波器、并联电抗器、电容器组、交流线路、静止无功补偿装置(SVC)利包铜相机等)的投人和切除:2)甩负荷:3)换流器单的起动或停运4)直流极或直流线路并联时直流开关或直流断路器的操作,直流线路(极)小接地极线路、金属回线、直流滤波器等的投人或切除3.2交流侧设备的将》与切除在高压直流输电系统运行寿命期内,换流变压器、交流滤波器、并联电抗器,电容器组、静止无功补偿装置和其他设备的投区或切除可能会多次出现。根据交流系统和被操作设条的特性,在开关操作时产生的电流和电压应为将施加到被操作的设备上,并且通常还会侵入交流系统的某部分中。对工程设计来说,最为产酷的过电压和过电流通常都是来自故障(见第4章到第8章),而不是来自正常的开关操作。但是,为完整起见,本指导性技术文件还是将其视为交流系统的电压扰动进行讨论。滤波器的投切也会引起母线电压的瞬时畸变。并可能干扰换相过程,在弱系统中还可能导致换相失败。因此,为了下述目的,应完成设备的投切研究:—确定交流网络和设备产生异常应力的临界条件和相应的抑制措施;一设备设计;校验避雷器能耗。为了控制谐波干扰和终端稳态电压而需投切滤波器或电容器组时,通常会出现暂态过程。由于操作过电压经常发生,所以通常希望过电压保护装置在这样的操作过程中不要吸收过多的能量。例如,在与滤波器或电容器组相连的断路器中加入适当的电阻或使衙路器选相合闸,都可减小例行的开合操作时产生的过电压幅值,也可诚小逆变器换相失败的概率。高压直流控制系统用于抑制某些过电压也十分有效。在切除电容器时,应采用无重击穿的开关装置,以防止当切除滤波器或电容器组时可能发生重击穿而引起严重的过电压。变压器合闸的励磁涌流可能引起交流和直流系统之间不利的相互作用。此电流可持续数秒钟,起興尚理筑素前网Z..E1
GB/Z20996.2-2007/1EC/TR60919-2:1991始的峰值至少可达变压器额定电流的3倍~一4倍。如果变压器工作在磁饱和区,此时则可能激发某些模式的振荡,出现欠阻尼的暂时过电压。另·个结果则是向电网注入高幅值的低次谐波电流,常常造成对逆变器来说很敏感的电压畸变,并有可能导致换相失败。为减小励磁涌流,常用的方法包括加装断路器合闸电阻、断路器极间同步、设定变压器有载分接开关在最高分接位置等。同时,也应注意换流站其他变压器的投入或静止无功补偿装置的投切也会导致已投运的换流变压器出现饱和。采用低次谐波滤波器也有助于减轻励磁涌流带来的问题。这个方法的有效性很大程度取决于系统和有关设备的特性。另外,交流系统的响应对已投入的换流变压器台数很敏感,在多个换流器单元串联而换流变压器尚未带负载时尤为如此。电容器和滤波器组的投入会使这些元件与电网其余部分之间产生振荡。操作过电压与电容器和滤波器组的容量及电网的特性有关,并可能和过电流同时出现在已带电的交流系统元件上。由于在分闸操作后电容器中有剩余电荷,所以应注意电容器再投入时损坏的可能性。如果电容器的内部放电电阻在规定的等待时间内不足以完成放电过程,那么在重合之前可能需要采取放电措施,否则就可能需要较长的等待时间。滤波器的投人可能会引发振荡,其频率由滤波器和交流网络所决定。同样,切除滤波器或电容器组也可能会引起交流系统的电压振荡。静止无功补偿装置可用于稳定电压和控制暂时过电压。静止无功补偿装置的投入应仅对系统电压产生轻微的影响,或甚至无暂态现象发生。大多数静止无功补偿装置都是通过控制作用来达到这目的。并联电抗器或电容器的投切会引起交流电压的变化。为了把由投切引起的电压变化限制在允许范围内,对这些设备的容量和操作应予以规定风与高压直流换流站相连的交流输电线的投人和切除也会产生电压暂态过程,也应予以考虑。这些操作使影响暂态谐波效应的交流谐波阻抗发生变化当同步调相机在起动或作为感应电动机运行时,会吸收无功功率、降低系统电压,并引起暂态电压,它们在这方面的性能应仔细检验。应将各系统元件在操作期间可接受的暂时或暂态过电压和过电流水平,以表格的形式,或优先以预期的暂态过电压水平和过电流水平随时间变化的曲线的形式写人规范之中。综上所述,有关交流系统的电气特性和未来发展都应尽可能全面地在规范中提供。在规范书中还应提供相关的运行规程和现有的及预期的交流过电压水平。无论投入或切除高压直流换流站中的哪个元件,在前面条款中所述的暂态条件下所希望的性能都应给予说明。高压直流系统的过电压性能应与现在所连交流电网的实际性能特性相配合。3.3甩负荷由于以下原因,无故障时高压直流系统传输的功率可能突然减小:一一由于某一侧交流断路器意外跳啊;一由于控制系统作用使换流单元闭锁或旁路;一由于发电机组丧失或其他可能的各种原因。交流系统电压升高,主要原因是高压直流换流站无功补偿过剩。由于电力变压器饱和满足谐振条件,变压器、滤波器与交流电网之间可能发生谐振。交流系统频率偏移可能加剧过电压的影响。应特别注意逆变器只与滤波器和并联电容器组连接而与交流系统断开的情况。对于这种故障,逆变器应该闭锁并旁路以防止过电压损坏滤波器元件、交流侧避雷器或阀避雷器。对于逆变器通过一回或很少几回线路与交流系统相连的系统,设计保护方案时应考虑线路远端断路器跳闸的情况:交流系统故障后甩负荷的暂态过程,将在4.3.5中讨论。如果预计甩负荷引起的过电压大于3.2所描述的水平时,则应专门规定其可接受的幅值和持续躓素前网
GB/Z20996.2-2007/IEC/TR60919-2:1991时间。需研究适当的运行方案,使系统返回正常运行工况。为此可采取的措施,包括通过对运行中的换流单元进行控制,借以调节系统电压,或者投入电抗器,或者切除电容器或滤波器组等。如果需要在过电压状态下投切电容器或滤波器组,在选择断路器的额定值和容量时应考虑到这一点。如果现有的断路器容量不足,则应禁止使用这种方式而应改用其他方法降低过电压。若欲将换流器用于电压控制,在阀的设计和制造时,应考虑阀在大触发角下运行的工况。采用控制换流器的方法降低交流系统过电压的程度取决于满足交流系统动态性能的供电连续性要求。另外,也可能需要采用其他方法,如投切电容器、电抗器、同步调相机、静止无功补偿装置、特殊金属氧化物(MO)暂时过电压(TOV)吸收器等,把过电压限制在可接受的水平,从而达到希望的换流器性能。虽然在大多数系统设计方案中,经济性占据主要地位,但在成本与系统性能之间,可能仍需要进行仔细权衡。3.4换流器单元的起动与算运应该编制高压直饰输电系统极的正常起动或停运操作规程。串联换流单元的起动片停运是由控制系统完成的,有时由控制系统与换流器单元上并联的开关装置共同完成。为此自的,在断开或闭合旁路开关之前,自动程序通常使阀桥内部形成阁旁路。在这一过程中,任何特殊的要求或限制,如交流母线电压变化的最大允许值,特殊的联锁要求或传输功率的最大变化都应加以规定。尤其在工程分物灣设阶段,应当注意系统中运行的换流器数日少于最终设计的换流器数目。3.5直流断路器靶害流开关的操作系才从用在高压直流输由系统直流侧的开关装置,其作用如下:旁路或切除换流单元;在双极系统冉使换流站极与接地极线路连接或断开,将极或双极并联,包括极性倒换;投切中性母线投切直流线路。投切直流滤波器在单极运行期间将流滤波器并联。它们可根据不同特点分成从类。图1给出换流站直流侧如下几种开关装叠的布置:电流转换开关(S);隔离开关(D);接地开关(E)。要注意下列区别:用于无电流分闸的装置,即使其具有限定的关合和开断能力:能够把电流从一条通路转换到与它相并联的另一通路的装置,为了在转换期间分断预定的电流,这样的装置应具有足够的能量吸收能力;直流断路器能够断开额定值内任意大小的直流电流并能够承受随后的恢复电压。直流断路器可以用来使换流站或直流线路极不受限制地并联或解除并联。直流断路器的一个特殊应用就是用做金属回路转换断路器(MRTB)。无电流情况下操作的开关和具有不超过负载电流的电流开断能力的直流断路器,在故障条件下及运行操作中都应与控制系统的动作相配合。例如,换流站或线路极的并联或解除并联操作就需要断开和闭合不同的开关。4興尚览素前网Z.ZC
GB/Z20996.2-2007/IEC/R60919-2:1991这些操作可能引起多种电压和电流的暂态过程,这些操作功能是由直流控制所决定的操作颗序完成的。因此,这种暂态过程取决于控制系统、开关的动作时间以及交流和直流系统的电气特性对于可靠性要求很高的两端系统,采用直流断路器,通过输电线路并联及沿其路径分段的方法,可以提高输电的可靠性及可用率。这样,当运行需要或发生持续性故障时,甚至无需暂时停运直流输电系统,就可以将并联线路之一或某一段线路隔离。因此,在发热允许范围内,剩下的健全线路能维持最大输电容量。当然,如同并联交流线路,需要采用有选择性的保护。高压直流输电系统中所有开关和断路器,其操作特性,包括速度要求都应加以确定和规定。对于直流开关装置,应定义下列功能:在高压直流换流站内的作用:运行方式;动作时间要求:连续工作电流;分断电流;关合电流;分断电压;断电压;一一合闸和分闸位置时的对地电压。考虑到一极直流侧低阻抗接地故障的情况,至少需要一台能把电流从运行极转移到地的中性线开关。英可巩系灯Z.Z心.NE4交流系统故障4.1概述高压直流系统在交流系统故障及故障清除后紧接着的恢复过程的暂态性能,在系统的设计和规范编制时要慎重考虑。此恢复性能受所采用的特定控制策略的影响,也直接影响到高压直流设备的额定值、与之相连的交流变电站设备以及交流电网的响应。4.2故障类型在制定高压直流系统技术规范时,应考虑下列交流故障:一每一功率流向的送端(整流器)和受端(逆变器)故障;高压直流换流站中三相短路、三相短路接地、相间短路、两相短路接地和单相接地故障;对于大多数规划项目,只要分析三相短路故障及单相接地故障期间直流系统的性能即可;远离高压直流换流站的交流故障;应考虑重合闸的实际情况;在有交流线路与直流线路平行架设且靠得很近的情况下,交流及直流线路上的上述各种故障;这种类型的极端情况是在交流线路和直流线路的交叉处,发生交流线路对直流线路的闪络。4.3影响暂态性能规范的有关事项对于交流系统故障期间及故障之后的暂态性能,高压直流系统的技术规范应考虑影响直流及交流系统运行和设备额定值的所有方面。为了在整个系统的成本和性能之间取得最佳平衡,在高压直流系统规范中应综合考虑。以下条款将讨论影响交流系统故障期间及故障后暂态性能的特性。4.3.1有效的交流系统阻抗有效的交流系统阻抗最简单的形式通常表达为短路比(SCR),即交流系统短路容量(MVA)与换流器直流功率额定值(MW)之比。5罚素前网Z.ZC.E1
GB/720996.2-2007/IEC/TR60919-2:1991然而,短路比的更精确表达形式应是以额定直流功率和交流电压为基准的交流系统导纳。它是在系统频率下计算的,并应包含阻抗角。许多研究都涉及到从换流器向交流系统看进去的总导纳,包括连接在高压直流换流站交流母线上的滤波器及其他无功功率器件的导纳。这称为有效短路比(ESCR)。低次谐波颜率范围内的阻抗是最重要的。这里定义的短路比不同于GB/T3859定义的短路比(RSC),后者是以换流器额定兆伏安(MVA)作分母的。短路比对暂态故障性能的影响表现在以下方面:1)在故障期间能够维持功率稳定传输而不发生换相失败:2)恢复时间,特别是当逆变侧故障时;3)故障后控制恢复电压在可接受的范固内;4)可能出现的低颜谐振条件,即小于5次谐波的谐振:5)暂时过电压。所有这些因素都随交流系统阻抗和相角的增加而变得更加显著。4.3.2故障期间的功率传输对于距离较远的交流系统故障,即使引起的高压直流换流站的交流母线电压变化不大,但高压直沉系统可能对此敏感。交流故障造成的电压降落和畸变会影响换流器的触发角,并使传输的直流功率降低。对于远端三相短路故障,损失的直流功率与交流电压降基本上成正比,当直流电压降到一定水平后,可能需要采用某些形式的与电压相关的控制对策,这将在后面有关章节中讨论。控制模式的转换会造成进一步的直流功率减小,这将在4.3.8中说明。与电压相关的控制提供了一种通过湖互配合使电流裕度不会失去的方法修改每端换流器的电流限值或电流参考值。每瑞的直流电压代表子整流端和逆变端相互配合所需的信息,在此无需其他通信。这样的控制方案有几种,图2所示是一个例子。当换流器用作无功功率控制时,与电压相关的控制的输入电压应为交流母线电压。应对每一系统进行系统研究,以确定所需直流或交流电压國值、电流限制值、时间常数及升降速率的最优整定值。对于靠近整流端及其附近的交流单相对地故障,现代换流器传输功率的减小也基本上与平均的交流电压降成正比,因为通过换流器不平衡触发可以很容易地补偿较大的交流电压不对称。另一方面,对于采用等距触发方案的大多数逆变器控制,为使换相失败诚至最小而设定的最早触发时刻,确定了所有阀的触发时刻。这种控制行为与电压相关的控制一起,通常导致在逆变端交流单相故障期间传输功率最小。在逆变端交流线路对地故障期间,逆变侧切换到按相控制运行,这种方式提供了一种使传输功率大于上述最小传输功率而不会发生次数过多的换相失败的方法,在交流故障条件下能否传输功率,很大程度上取决于所考虑的高压直流系统的性能,因此,最好通过数字仿真和(或)模拟器研究决定。4.3.3故障清除后的恢复恢复时间可以定义为:故障清除后,高压直流系统在规定的超调量和稳定时间内,恢复到规定的功率水平所需的时间。此功率水平的典型值是故障前功率水平的90%。对与低阻抗交流系统相连的整流器或逆变器来说,在换流站中发生的所有非持续性交流故障,对于具有现代控制系统的高压直流系统,恢复时间可以很快,如50ms~100ms。但实际设计或设的许多高压直流系统的一端连接在高阻抗交流系统上,在这种情况下,其恢复时间可能要比连接在低阻抗交流系统上的高压直流系统长几倍。使用长距离直流电缆或很长的直流架空线路的高压直流系统,其恢复时间也会较长。恢复时间的整定值应考虑交流系统受主保护和后备保护故障清除时间影响的稳定性。然而,有些因素,如需要尽量减少换相失败或降低故障后的恢复电压等,经常影响到直流系统控制6興尚理甄素前网Z.ZC.NE]
评星:
  • 0
  • 0

作品评论(0)

登录 后参与讨论
相关推荐:
本站所有资源由用户上传,仅供学习和交流之用;未经授权,禁止商用,否则产生的一切后果将由您自己承担!素材版权归原作者所有,如有侵权请立即与我们联系,我们将及时删除
浏览:91 次数:0
下载:免费下载 收藏:0
等级:
编号:201288 1
文件格式:pdf文本
文件大小:2.17MB
投稿:1001 进入
上传时间:2022/8/16 8:31:43
如有侵权请联系删除

您可能在找这些:

网站首页 典尚平台 建筑素材 三维模型 室内装修 视频素材网 上传教程 帮助中心 热门搜索 版权申明 关于我们 联系典尚

Copyright © 2000-2020 www.jzsc.net.粤ICP备07047611号 All Rights Reserved.

客服QQ:609470690 客服电话:0755-83549300 深圳市典尚风设计有限公司

Copyright© 2016典尚平台 JZSC.NET

网站推荐使用腾讯、Chrome浏览器浏览,不推荐360,很卡

粤公网安备 44030302000908号

QQ咨询
推广分享
×
复制本页url网址

推广详情

如您已登录,分享网址将自动加载您的推广编号,您将获得2元/注册用户的奖励。

推广记录  积分记录

网站首页
回顶部