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特高壓直流輸電(UHVDC)是指±800kV及以上電壓等級的直流輸電及相關技術。特高壓直流輸電一般采用高可靠性的雙極兩端中性點接線方式,其主要技術特點為:
(1)UHVDC系統中間不落點,可點對點、大功率、遠距離直接將電力輸送至負荷中心;
(2)UHVDC控制方式靈活、快速,可以減少或避免大量過網潮流,按照送、受兩端運行方式變化而改變潮流;
(3)UHVDC的電壓高、輸送容量大、線路走廊窄,適合大功率、遠距離輸電;
(4)在交直流混合輸電的情況下,利用直流有功功率調制可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩,包括區域性低頻振蕩,提高交流系統的動態穩定性;
浙江金華換流站是溪洛渡左岸-浙西±800kV特高壓直流輸電工程的受端換流站,按照±800kV直流輸電工程換流站電氣二次設備交接驗收試驗規程(QGDW_264-2009)要求,換流站投運前需做換流變壓器帶換流閥組的低壓加壓試驗。
換流器低壓加壓試驗是在完成換流變本體試驗、換流閥本體及閥控系統聯調試驗、換流站控制保護裝置試驗及極控與閥控聯調試驗后進行。該試驗的目的是檢查換流變一次接線的正確性,檢查換流閥觸發同步電壓與觸發控制電壓的正確性,檢查一次電壓的相序正確性及閥組觸發順序關系的正確性。該試驗對保證直流工程系統調試的順利進行有著重要意義。
本工程額定直流輸送功率為8000MW,換流回路采用了雙極四閥組,單個閥組采用的基本換流單元為12脈動換流單元,均為電觸發控制。該單元由兩個交流側電壓相位相差30°的6脈動換流單元在直流側串聯而在交流側并聯所組成。
現場采用6臺單相雙繞組變壓器,其中3臺閥側繞組為星形接線,另3臺閥側繞組為三角形接線。極1高、低端閥組采用西門子技術,由6個雙重閥組成,每個雙重閥由2個單閥構成,每個單閥由60個晶閘管級構成。極2高、低端閥組采用ABB技術,由6個雙重閥組成,每個雙重閥由2個單閥構成,每個單閥由59個晶閘管級構成。
控制保護系統采用許繼公司的HCM3000高壓直流控制保護系統,為確保設備可靠性,系統設有一主一備兩套控制裝置。
圖1換流器刀閘開關示意圖
結論
現場試驗前,必須根據系統結構和設備參數進行計算,選擇合理的試驗方案和設備。[5]為確保安全,在滿足晶閘管觸發的前提下,試驗電壓、試驗電流應盡可能的小,直流負載電阻應有一定的裕度,有時為避免旁通斷路器的斷口均勻電容對試驗角度的影響,還需斷開換流閥與閥廳穿墻套管的一次引線。
傳統試驗時,現場往往通過直流電壓的大小及變化來判斷觸發角的正確性,受試驗回路負載、儀器及試驗環境等的影響,試驗時直流電壓實測值均小于理論計算值,使得觸發角的判斷存在不確定性。
本工程試驗時采用取單閥電壓與同步電壓的相位比較法,可以準確判斷觸發角的大小。若直流脈動波形有任一單閥因某種原因沒有導通時,利用所測單閥導通時對應的直流電壓波形,通過正常的觸發順序,可大致判斷出具體哪個閥有問題,該方法簡單有效,有很好的實際應用意義。