±800 kV换流站阀厅和主控楼结构选型

结合国内现有的±500 kV换流站设计、实施和运行经验,以二重阀高端阀厅为例讨论±800 kV阀厅、防火墙和主控楼的结构选型。通过技术经济比较,建议阀厅及防火墙采用钢结构优化方案,主控楼采用钢筋混凝土结构方案。     

±800kV特高压直流换流站阀厅金具的结构特点

±800 kV特高压直流换流站阀厅工程设计中,换流阀与换流变压器及穿墙套管之间采用管型母线连接方式,设备连接需采用特殊的管型母线连接金具。笔者通过对向家坝—上海、锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程换流站阀厅金具的结构介绍,阐述了阀厅金具的整体结构特点,分析了金具的载流量和耐热性、防电晕特性、机械强度的可靠性、外形尺寸以及连接形式等要求。通过实例介绍了5种常用的阀厅金具的结构细节及特点,为哈密南—郑州及溪洛渡—浙江等特高压换流站阀厅金具设计提供参考和借鉴。     

±1100kV古泉换流站阀厅防火墙上电气设备抗震分析

±1100 kV古泉换流站由于电压等级高,阀厅防火墙上电气设备高而"柔",在地震作用下容易发生破坏。基于古泉低端阀厅整体计算模型,对防火墙及墙上电气设备进行模态分析、反应谱分析和动力时程分析,得到防火墙及墙上电气设备在地震作用下的动力响应,同时对比分析了防火墙不采取加强措施以及防火墙在设备下设置钢筋混凝土加强柱和防火墙端部增加T型柱三种方案对设备的动力响应影响。     

±500 kV柔直换流站阀厅金具表面电场计算

为研究柔直传输系统阀厅金具电场分布情况,以张北+500 kV柔直电网工程丰宁换流站金具及配套设备为研究对象,构建了其三维模型.用直流偏置+正弦波模拟其运行电压情况,实现了阀厅整体电位和电场分布的高效计算,得到了各金具表面最大场强及分布位置,并将其最大场强控制在了2 kV/mm以内.该研究结果为土500 kV柔直换流站阀厅的规划设计提供了参考,对阀厅内部金具的抗晕结构优化具有一定的参考价值.     

±800kV特高压换流站阀厅金具防晕设计尺寸研究

起晕场强是阀厅金具电晕控制的重要依据,针对±800 kV特高压换流站阀厅金具防晕设计裕度过大问题,在海拔高度分别为50 m和4300 m的试验室开展了管母线和屏蔽球的起晕电压试验。利用起晕电压试验、Peek公式和Ansys三维电场仿真计算结果,给出了±800 kV阀厅不同类型金具的防晕最小设计尺寸,并在此基础上提出了阀厅金具表面场强控制建议。建议±800 kV阀厅管形金具等效管径不小于150 mm、球形金具等效球径不小于800 mm、边缘倒角曲率半径不小于30 mm。提出±800 kV阀厅金具场强控制原则为:等效直径大于200 mm的管形金具、近似圆柱体或球形金具其起晕场强控制值不大于12 kV/cm,等效直径不大于200 mm的管形金具或近似圆柱体金具其起晕场强控制值不大于18 kV/cm。研究成果为±800 kV阀厅金具的防晕优化设计提供了一定的参考依据,为后续阀厅金具表面场强控制标准制订提供了技术支撑。     

换流站阀厅结构选型与抗震分析

换流站阀厅主要有3种结构形式:混合结构、钢排架结构和混凝土结构。在综合考虑各种因素情况下指出混合结构方案较好,并对其模型进行动力分析。通过简化换流阀计算模型以及假定计算条件,采用结构分析软件分别对换流阀和阀厅模型进行模态分析,得出阀厅自振周期与换流阀相差较大,在水平方向不会引起共振。采用振型分解反映谱法,研究了地震作用下换流阀对阀厅的影响,结果表明在竖向地震作用下,换流阀动力放大系数较大,直接导致屋架承担较大的竖向荷载。     

葛洲坝换流站阀厅火灾事故原因分析

葛洲坝换流站极１阀厅于１９９４年６月２５日发生阳极电抗器着火引起事故?根据现场结果以及各种监控设备的记录对这次事故的原因做了详细的分析，并就阀厅防火及消防问题提出了作者的见解。     

±800 kV换流站高端阀厅钢-钢筋混凝土抗震墙混合结构抗震性能分析

通过振型分解反应谱法（CQC 法）、弹性时程分析法和静力弹塑性法等方法对独立布置的±800 kV换流站高端阀厅采用钢－钢筋混凝土全抗震墙、钢－钢筋混凝土T型截面抗震墙等几种混合结构进行深入的抗震设计研究和结构抗震性能分析对比。结果表明,除与横向防火墙脱开布置的纵向T型截面抗震墙混合结构在弹性和弹塑性阶段具有良好的承载和变形能力,其各项指标均符合规范要求外,其他3种结构模型的扭转效应都比较显著,当地震等灾害来临时,其反应尤为敏感,特别是在强震时,容易引起结构的脆性破坏,严重者甚至会使阀厅结构整体倒塌。从抗震角度,提出±800 kV换流站独立布置的高/低端阀厅采用钢-钢筋混凝土混合结构选型建议,为后续特高压直流工程换流站阀厅结构抗震设计提供参考。     

高岭背靠背换流站阀厅金具设计

直流输电工程中换流站阀厅内设备的接线特点要求设计适合阀厅接线的特殊金具。 为了推进阀厅金具国产化,结合东北华北联网高岭背靠背换流站工程设计经验,针对阀厅金具在不同使用位置,提出了相应的技术要求和设计原则。 结合高岭背靠背换流站工程阀厅金具设计实例,给出了各种金具设计细节及优缺点。 研制出的换流站阀厅金具可应用到其他常规直流工程。     

背靠背换流站阀厅电气设计

阀厅内的设备布置及接线设计是背靠背换流站工程设计的重点和难点内容之一。东北-华北联网高岭背靠背换流站工程是目前国内外最大规模的背靠背换流站, 阀厅布置主要包括两侧换流阀本体的布置、换流阀与换流变压器阀侧套管以及平波电抗器套管的连接、直流测量装置的布置连接、接地开关的布置连接等。阀厅的布置满足电气接线和空气净距要求, 并与各专业接口配合。     

±800 kV特高压换流站阀厅及控制楼电磁屏蔽

分析了±800 kV云广特高压直流工程楚雄和穗乐换流站电磁干扰的产生机理,并结合各自的布置情况,对2站的电磁干扰进行了定量分析,得出了2站阀厅及控制楼电磁屏蔽的需求,进而提出2站阀厅及控制楼应采取的屏蔽措施。     

±800 kV特高压换流站换流阀组接线选择

依托已完成的中俄跨国直流输电工程前期设计成果,对±800 kV特高压换流站可采用的几种阀组接线从送电可靠性、线损、经济性等方面进行分析比较,指出各种接线的优点、缺点及适用情况,为设计人员进行特高压换流站阀组接线选择提供借鉴。     

±800kV滇西北至广东特高压直流 输电工程阀厅空气净距研究

以±800kV滇西北至广东特高压直流输电工程为背景,基于工程的交直流系统条件和高压直流输电换流站绝缘配合原则,提出了换流站绝缘水平。在上述研究基础上,提出了采用理论计算和数据拟合相对比的方法来获取阀厅最小空气净距。最后,从工程应用的角度计算了换流站阀厅空气净距。     

换流站阀厅结构动力特性的实测研究

对正在施工过程中某换流站阀厅结构挂阀前后分别进行了动力测试,采集了控制点的加速度、位移时程,并对其进行了频谱等相关动力分析,全面地了解了换流站阀厅结构挂阀前后结构自振频率和阻尼比等动力特性的变化规律。为换流站阀厅结构的抗震设计提供了依据。     

±800kV特高压直流换流站阀厅金具的电气设计特点

为增强特高压直流阀厅金具设备的自主化生产能力,打破其一直受外方所控的困局,通过对阀厅整体结构的介绍,阐述了金具的重要作用及设计要求,指出了阀厅金具在连接软导线的设计,防电晕设计以及在起晕校验等方面的缺陷与不足。以期对特高压直流输电阀厅金具设备的国产化进程提供一定的借鉴作用。     

海拔3000m±800kV换流站阀厅及直流场空气净距计算研究

800 kV特高压直流换流站的阀厅和直流场空气净距设计是特高压直流工程的关键技术之一。海南±800 kV换流站位于青海省海南州,站址海拔2880 m,为确保换流站电气布置的合理性和安全运行,需要确定合理的直流空气净距取值,作为换流站的设计依据。由于换流站阀厅内部有空调系统调节,大气密度、温度、湿度等都不同于户外的气象温度,需特殊考虑。本文详细介绍了基于g参数法的换流站阀厅空气净距计算原理及方法,并强调阀厅空气间隙计算应避免大气密度的重复修正。直流场布置于户外,其空气温度及湿度不受空调控制,推荐采用GB311.1-2012的方法进行修正。将两种方法分别应用在海南±800 kV特高压直流换流站的空气净距设计中,推荐了阀厅和直流场±800 kV典型间隙的最小空气净距。     

特高压换流站高端阀厅结构设计

特高压换流站高端阀厅跨度大、高度高、工艺布置复杂。穗东±800 kV换流站共有高端阀厅2座,独立布置;阀厅纵向防火墙及换流变防火墙采用钢筋混凝土框架结构,采用变截面T型柱;屋架采用梯形钢屋架,腹杆与弦杆通过节点板采用高强螺栓连接;在设置有屋架竖向支撑的开间内设置柱间交叉支撑,沿阀厅纵向设置水平支撑,交叉支撑和水平支撑均按压杆设计,采用方形钢管;屋架端部几个节间节点杆件轴力较大,需要采用双排螺栓交错布置,内排螺栓中心线与节点中心线重合,此时要特别注意杆件轴力对节点偏心的不利影响,本工程中偏心弯矩产生的剪力为轴向力产生的剪力的27%,不能忽视;本工程中阀吊梁连接于屋架下弦杆下部。     

HVDC换流站阀厅防火及消防系统

文章详细说明几种阀厅火灾检测方法和消防系统及其特点,并介绍它们在美国CU换流站、Sandy Pond换流站及我国葛上直流工程HVDC换流站的应用情况。     

柔性直流换流站阀厅布置方案研究

柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可控关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。该技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点,在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电和城市电网供电等领域具有明显的优势;而阀厅是直流换流站工程的核心设计内容之一。文中综合考虑换流阀进出线选择,换流阀与直流场、阀冷、阀控间的连接布置,从设备布置、建筑、结构、暖通等多方面,研究了换流站阀厅布置方案,并最终提出柔性直流换流站阀厅布置的优化方案。     

±500kV换流站四重阀阀厅金具电场计算与分析

对于阀厅全模型电场强度数值模拟,电位加载方式不同时,阀厅内部金具上的电场分布是不同的,因此有必要对典型相序时的电位、电场分布进行仿真分析。笔者根据阀厅设备电位波形特点,提出瞬时电位加载法进行电场计算,能够真实模拟阀厅内部电位各种频率分量的作用。相对于两重阀而言,四重阀阀塔周围金具连接结构复杂,电场计算难度较大。基于文中提出的方法,依据昭通±500 kV换流站阀厅四重阀真实模型,建立有限元仿真模型,通过计算得到了阀厅内部金具表面电场强度的最大值,为阀厅内部金具的电晕控制提供了依据。