进步特高压直流的牢靠性
一切进步惯例直流输电牢靠性的办法关于进步特高压直流输电的牢靠性依然有用,而且要进一步予以加强。首要包含:下降元部件毛病率;采 取合理的结构规划,如模块化、开放式等;广泛选用冗余的概念,如操控 保护体系、水冷体系的并行冗余和晶闸管的串行冗余等;加强设备状况监 视和设备自检功用等。
针对惯例直流工程中存在的问题,如从前导致直流体系极或许双极停运的站用电体系、换流变本体保护继电器、直流保护体系单元件毛病等薄弱环节,在特高压直流输电体系的规划和建造中将采纳办法进行改进。此外,还将加强运转保护人员的培训,恰当添加易损件的备用。
进步特高压直流输电工程牢靠性,还能够在规划原则上确保每一个极之间以及每极的各个换流器之间最大程度彼此独立,防止彼此之间的毛病传递。其独立性除了主回路之外,还需求考虑:阀厅安置、供电体系、供 水体系、电缆沟、操控保护体系等。
特高压直流输电牢靠性目标
在我国方案建造的西南水电外送特高压直流输电工程电压为±800千伏,其主接线办法和我国已有的直流工程不同,每极选用两个 12 脉动换流器串联。假如呈现一个12脉动换流器毛病,健全的换流器依然能够和同一个极对端换流站的恣意一个换流器一起运转,因而单极停运的概率将明显下降,考虑到第一个特高压直流工程缺乏经历,可行性研讨报告中开始提出了与三峡-上海直流工程相同的牢靠性目标。技能成熟后,估计停 运次数能够下降到 2 次/(每极·年)以下。双极停运的概率也将大幅下降,能够操控在 0.05 次/年。别的因为体系研讨水平、设备制作技能、建造和运转水平的进步,因为直流工程数量的添加和相关经历的堆集,换流 器均匀毛病率估计能够操控在 2 次/(每换流器·年)。整体来说,特高 压直流工程将会比惯例直流愈加牢靠。
直流输电体系的牢靠性详细目标
直流输电体系的牢靠性目标总计超越 10 项,这儿只介绍停运次数、 降额等效停运小时、能量可用率、能量利用率四项首要牢靠性目标。 停运次数:包含因为体系或设备毛病引起的逼迫停运次数。关于常用的 双极直流输电体系,可分为单极停运,以及因为同一原因引起的两个极同 时停运的双极停运。关于每个极有多个独立换流器的直流输电体系,停运 次数还能够核算到换流器停运。不同的停运代表对体系不同水平的扰动。
降额等效停运小时:直流输电体系因为悉数或许部分停运或某些功用受损,使得运送才能低于额外功率称为降额运转。
降额等效停运小时是: 将降额运转持续时刻乘以一个系数,该系数为降额运转运送丢失的容量与 体系最大接连可运送电容量之比。
能量可用率:衡量因为换流站设备和输电线路(含电缆)逼迫和方案 停运形成能量传输量约束的程度,数学上界说为核算时刻内直流输电体系 各种状况下可传输容量乘以对应持续时刻的总和与最大答应接连传输容量 乘以核算时刻的百分比。
能量利用率:指核算时刻内直流输电体系所运送的能量与额外运送容 量乘以核算时刻之比。
直流输电体系的牢靠性目标守时核算和点评
直流输电体系是一个杂乱的自成体系的工程体系,大都情况下承当大容量、远距离输电和联网使命。因而,需求设定一些直流输电体系牢靠性目标,用于衡量直流输电体系完成其规划要求和功用的牢靠程度,点评直 流输电体系运转功能。直流体系牢靠性直接反映直流体系的体系规划、设 备制作、工程建造以及运转等各个环节的水平。经过直流体系牢靠性剖析,能够提出改进工程牢靠性的详细办法,对新建工程提出合理的目标要求。世界大电网会议专门建立一个直流输电体系牢靠性工作组,每两年对全世界一切直流输电工程进行一次牢靠性的归纳核算和点评。
特高压直流输电线路的走廊宽度和线路附近民房时的房子拆迁规模
特高压直流输电线路的走廊宽度首要依据两个要素确认:1. 导线最 大风偏时确保电气空隙的要求;2.满意电磁环境目标(包含电场强度、离 子流密度、无线电搅扰和可听噪声)限值的要求。依据线路架起的特色,在档距中心影响最为严峻。研讨标明,关于特高压直流工程,线路附近民 房时,经过采纳拆迁办法,确保工程建成后的电气空隙和环境影响满意国 家规则的要求。一般工程建造初期进行可行性研讨时就要核算电场强度、 离子流密度、无线电搅扰和可听噪声的目标,只要这些目标满意国家相关 规则时,工程才具有核准条件。
特高压直流输电线路导线型式的挑选
在特高压直流输电工程中,线路导线型式的挑选除了要满意远距离安 全传输电能外,还必须满意环境保护的要求。其间,线路电磁环境限值的 要求成为导线挑选的最首要要素。一起,从经济上讲,线路导线型式的选 择还直接关系到工程建造出资及运转本钱。因而特高压直流导线截面和分 裂型式的研讨,除了要满意经济电流密度和长时间答应载流量的要求外,还 要在归纳考虑电磁环境限值以及建造出资、运转损耗的情况下,经过对不 同结构办法、不同海拔高度下导线外表场强和起晕电压的核算研讨,以及 对电场强度、离子流密度、可听噪声和无线电搅扰进行剖析,然后确认最 终的导线割裂型式和子导线截面。关于±800 千伏特高压直流工程,为了 满意环境影响限值要求,特别是可听噪声的要求,应选用 6×720 平方毫 米及以上的导线结构。
直流输电线路的绝缘子片数的确认
因为直流线路的静电吸附效果,直流线路的污秽水平要比相同条件下 的沟通线路的高,所需的绝缘子片数也比沟通的多,其绝缘水平首要决议 于绝缘子串的污秽放电特性。因而,现在在挑选绝缘子片数时首要有两种 办法:1.依照绝缘子人工污秽实验选用绝缘子污耐受法,丈量不同盐密下 绝缘子的污闪电压,然后确认绝缘子的片数。2. 依照运转经历选用爬电 比距法,一般区域直流线路的爬电比距为沟通线路的两倍。两种办法中,前者直观,但需求很多的实验和检测数据,且实验检测的成果分散性大。 后者简便易行,但精确性较差。实践运用中,一般将两者结合进行。
直流输电线路的绝缘合作规划要处理的问题
直流输电线路的绝缘合作规划便是要处理线路杆塔和档距中心各种可 能的空隙放电,包含导线对杆塔、导线对避雷线、导线对地、以及不同极 导线之间的绝缘挑选和彼此合作,其详细内容是:针对不同工程和大气条 件等挑选绝缘子型式和确认绝缘子串片数、确认塔头空气空隙、极导线间 距等,以满意直流输电线路合理的绝缘水平。
直流的”静电吸尘效应”
在直流电压下,空气中的带电微粒会遭到稳定方向电场力的效果被吸 附到绝缘子外表,这便是直流的“静电吸尘效应”。因为它的效果,在相 同环境条件下,直流绝缘子外表积污量可比沟通电压下的大一倍以上。随 着污秽量的不断添加,绝缘水平随之下降,在必定气候条件下就容易发生 绝缘子的污秽闪络。因而,因为直流输电线路的这种技能特性,与沟通输 电线路比较,其外绝缘特性更趋杂乱。
建造特高压直流输电线路关键技能
直流架空线路与沟通架空线路比较,在机械结构的规划和核算方面, 并没有明显不同。但在电气方面,则具有许多不同的特色,需求进行专门 研讨。关于特高压直流输电线路的建造,特别需求注重以下三个方面的研讨:
1. 电晕效应。直流输电线路在正常运转情况下答应导线发生必定程 度的电晕放电,由此将会发生电晕丢失、电场效应、无线电搅扰和可听噪 声等,导致直流输电的运转损耗和环境影响。特高压工程因为电压高,假如规划不妥,其电晕效应或许会比超高压工程的更大。经过对特高压直流 电晕特性的研讨,合理挑选导线型式和绝缘子串、金具拼装型式,下降电 晕效应,削减运转损耗和对环境的影响。
2. 绝缘合作。直流输电工程的绝缘合作对工程的出资和运转水平有 极大影响。因为直流输电的“静电吸尘效应”,绝缘子的积污和污闪特性 与沟通的有很大不同,由此引起的污秽放电比沟通的更为严峻,合理挑选 直流线路的绝缘合作关于进步运转水平非常重要。因为特高压直流输电在 世界上尚属首例,国内外现有的实验数据和研讨成果非常有限,因而有必 要对特高压直流输电的绝缘合作问题进行深化的研讨。
3. 电磁环境影响。选用特高压直流输电,关于完成更大规模的资源 优化装备,进步输电走廊的利用率和保护环境,无疑具有非常重要的意 义。但与超高压工程比较,特高压直流输电工程具有电压高、导线大、铁 塔高、单回线路走廊宽等特色,其电磁环境与±500 千伏直流线路的有一 定不同,由此带来的环境影响必定遭到社会各界的重视。一起,特高压直 流工程的电磁环境与导线型式、架线高度等密切相关。因而,仔细研讨特 高压直流输电的电磁环境影响,关于工程建造满意环境保护要求和下降造 价至关重要。
直流输电线路的根本类型
就其根本结构而言,直流输电线路可分为架空线路、电缆线路以及架 空——电缆混合线路三种类型。直流架空线路因其结构简略、线路造价 低、走廊利用率高、运转损耗小、保护便当以及满意大容量、长距离输电 要求的特色,在电网建造中得到越来越多运用。因而直流输电线路一般采 用直流架空线路,只要在架空线线路遭到约束的场合才考虑选用电缆线路。