《特高压直流输电系统过电压保护与换流站绝缘配合学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《特高压直流输电系统过电压保护与换流站绝缘配合学习教案.pptx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1特高压直流输电系统特高压直流输电系统(xtng)过电压保护过电压保护与换流站绝缘配合与换流站绝缘配合第一页，共33页。直流输电直流输电(shdin)系统系统的过电压的过电压 n n直流输电系统的过电压也像交流输电系统一样，按过电压持续时间的长短(chngdun)，分为:n n暂时过电压n n操作过电压n n雷电过电压n n陡波过电压第2页/共33页第二页，共33页。暂时暂时(znsh)过电压过电压 n n换流站交流侧暂时过电压 n n1）甩负荷过电压 n n2）变压器投入时引起(ynq)的饱和过电压 n n3）清除故障引起(ynq)的饱和过电压 n n换流站直流侧暂时过电压 n n1)
2、从交流侧传来的暂时过电压n n2 由换流器故障所引起(ynq)的过电压 第3页/共33页第三页，共33页。操作操作(cozu)过电压过电压 n n操作过电压是指波头为操作过电压是指波头为30-100030-1000 s s，波尾为，波尾为15001500 s s或更长的过电压波或更长的过电压波 n n换流站交流侧操作过电压换流站交流侧操作过电压 由交流侧操作和故障所引起由交流侧操作和故障所引起 n n 1 1）线路合闸和重合闸）线路合闸和重合闸 n n 2 2）投入和重新）投入和重新(chngxn)(chngxn)投入交流滤波器或并联电容器投入交流滤波器或并联电容器 n n 3 3）逆变站交流
3、母线的出线全部或大部被误切除）逆变站交流母线的出线全部或大部被误切除 n n 4 4）对地故障）对地故障 n n换流站直流侧操作过电压换流站直流侧操作过电压 n n 1 1）交流侧传来的操作过电压）交流侧传来的操作过电压 n n 2 2）换流器短路故障）换流器短路故障 n n 3 3）直流电流断续）直流电流断续 n n直流输电线路的操作过电压直流输电线路的操作过电压n n 1 1）极对地短路故障）极对地短路故障 n n 2 2）开路的直流线路不受控充电）开路的直流线路不受控充电 第4页/共33页第四页，共33页。雷电雷电(lidin)过电压过电压 n n雷电过电压通常是指波头为雷电过电压通常是
4、指波头为1-31-3 s s，波尾为，波尾为10-10010-100 s s的过电压波。的过电压波。n n直流架空线路产生雷电过电压的机理，与交流输电系统的情况直流架空线路产生雷电过电压的机理，与交流输电系统的情况(qngkung)(qngkung)没有本质差别。没有本质差别。n n直击雷和反击雷在直流线路上产生雷电过电压，它将沿线路传入换流直击雷和反击雷在直流线路上产生雷电过电压，它将沿线路传入换流站的直流开关场。站的直流开关场。n n雷电大多为负极性，从而使正极导线的雷击次数远高于负极导线。因雷电大多为负极性，从而使正极导线的雷击次数远高于负极导线。因此，单极架空线路直流工程大多选负极性。
5、此，单极架空线路直流工程大多选负极性。n n换流站内的雷电过电压通常都是从交流线路或直流线路侵入的。换流站内的雷电过电压通常都是从交流线路或直流线路侵入的。n n雷电过电压对换流站设备来说，并不是绝缘选择的决定性因素。雷电过电压对换流站设备来说，并不是绝缘选择的决定性因素。n n对于直流架空线路，只要全线装有避雷线，在杆塔接地电阻较小时，对于直流架空线路，只要全线装有避雷线，在杆塔接地电阻较小时，雷电过电压也不会造成威胁。雷电过电压也不会造成威胁。第5页/共33页第五页，共33页。陡波过电压陡波过电压 n n陡波过电压通常是指电压上升率到陡波过电压通常是指电压上升率到1200 kV/1200
6、kV/s s的过电的过电压波。压波。n n当处于当处于(ch(ch y)y)高电位的换流变压器阀侧出口到换流阀高电位的换流变压器阀侧出口到换流阀之间对地短路时，换流器杂散电容上的极对地电压将之间对地短路时，换流器杂散电容上的极对地电压将直接作用在阀上，对阀产生陡波过电压。直接作用在阀上，对阀产生陡波过电压。n n当两个换流器串联时，如果某一换流器全部阀都导通当两个换流器串联时，如果某一换流器全部阀都导通或误投旁通对，剩下未导通的换流器将耐受全部极对或误投旁通对，剩下未导通的换流器将耐受全部极对地电压，此时将造成陡波过电压。地电压，此时将造成陡波过电压。第6页/共33页第六页，共33页。过电压保
7、护措施过电压保护措施 n n1.1.阻尼装置阻尼装置 阀阻尼回路阀阻尼回路n n2 2 控制系统措施控制系统措施 n n 1 1）防止全电压起动）防止全电压起动(q(q dn dn)n n 2 2）防止电流断续）防止电流断续 n n 3 3）防止直流停运时的过电压）防止直流停运时的过电压 n n 直流电流到零之后，再闭锁触发角直流电流到零之后，再闭锁触发角n n 4 4）防止换流站交流母线暂时过电压）防止换流站交流母线暂时过电压 n n 快速无功功率控制快速无功功率控制 n n3 3 保护间隙保护间隙 现已不用现已不用n n4 4 避雷器避雷器n n 雷器是输电系统绝缘配合的基础，其保护水平雷
8、器是输电系统绝缘配合的基础，其保护水平决定了设备的绝缘水平。直流避雷器的运行条件要决定了设备的绝缘水平。直流避雷器的运行条件要比交流避雷器严酷得多。比交流避雷器严酷得多。n n 目前在直流输电工程中，已无例外地均采用氧化目前在直流输电工程中，已无例外地均采用氧化锌避雷器作为过电压保护装置。锌避雷器作为过电压保护装置。第7页/共33页第七页，共33页。换流站绝缘换流站绝缘(juyun)配合配合 n n换流站的绝缘配合是以避雷器的保护特性为基础，其主要内容是：n n1.避雷器配置方案的选择(xunz)n n2.各种避雷器特性及参数的选择(xunz)n n3.各种设备绝缘水平的确定第8页/共33页第
9、八页，共33页。绝缘配合绝缘配合(pih)的一般过程的一般过程 n n换流站过电压保护和绝缘配合的一般过程是：换流站过电压保护和绝缘配合的一般过程是：n n 确定避雷器的配置方案；确定避雷器的配置方案；n n 确定各避雷器的额定电压和保护特性；确定各避雷器的额定电压和保护特性；n n 初步确定配合电流，保护残压和设备绝缘水平；初步确定配合电流，保护残压和设备绝缘水平；n n 进行过电压研究，确定避雷器能量要求，校核进行过电压研究，确定避雷器能量要求，校核(xio h)(xio h)实际流过避雷器的电流幅值是否超过配合电实际流过避雷器的电流幅值是否超过配合电流；流；n n 如果必要，进行调整，一
10、般情况下调整避雷器并联如果必要，进行调整，一般情况下调整避雷器并联柱数，必要时需调整额定电压甚至配置方案，最终确柱数，必要时需调整额定电压甚至配置方案，最终确定保护方案和绝缘水平。定保护方案和绝缘水平。第9页/共33页第九页，共33页。12脉动换流器的避雷器典型配置脉动换流器的避雷器典型配置(pizh)方案方案 第10页/共33页第十页，共33页。换流站主要设备换流站主要设备(shbi)的绝缘水的绝缘水平平 n n绝缘配合应针对每一个或一类设备按以下绝缘配合应针对每一个或一类设备按以下(y(y xi)xi)步骤进行：步骤进行：n n 确定哪种避雷器动作将会在设备上产生最高的过电压；确定哪种避雷
11、器动作将会在设备上产生最高的过电压；n n 根据配合电流确定相应避雷器在各种冲击波下的保护水平；根据配合电流确定相应避雷器在各种冲击波下的保护水平；n n 根据规程规定的绝缘裕度要求，确定设备的最低绝缘水平及最根据规程规定的绝缘裕度要求，确定设备的最低绝缘水平及最小空气间隙长度；小空气间隙长度；n n 根据根据IECIEC标准试验电压序列，将设备绝缘水平向上规整到最近一标准试验电压序列，将设备绝缘水平向上规整到最近一个标准试验电压。个标准试验电压。第11页/共33页第十一页，共33页。直流母线绝缘水平直流母线绝缘水平(shupng)比较比较第12页/共33页第十二页，共33页。第13页/共33
12、页第十三页，共33页。直流绝缘直流绝缘(juyun)水平水平（西门子）（西门子）第14页/共33页第十四页，共33页。绝缘绝缘(juyun)裕度推荐值裕度推荐值 第15页/共33页第十五页，共33页。换流站防雷保护换流站防雷保护(boh)n n换流站的防雷保护与常规交流变电站的防雷保护换流站的防雷保护与常规交流变电站的防雷保护没有本质区别，都是采用避雷针和避雷线等方法没有本质区别，都是采用避雷针和避雷线等方法将雷电波直击的概率降低到工程上可以将雷电波直击的概率降低到工程上可以(ky(ky)不不考虑的程度。考虑的程度。n n确定换流站各部分防雷标准的基础是绝缘配合中确定换流站各部分防雷标准的基础
13、是绝缘配合中采用的雷电波配合电流。采用的雷电波配合电流。第16页/共33页第十六页，共33页。n n5.2 特高压直流输电系统过电压保护与换流站绝缘配合(pih)的特点第17页/共33页第十七页，共33页。特高压换流站避雷器布置特高压换流站避雷器布置(bzh)第18页/共33页第十八页，共33页。特高压避雷器特高压避雷器参数参数(cnsh)第19页/共33页第十九页，共33页。特高压直流绝缘特高压直流绝缘(juyun)裕度裕度第20页/共33页第二十页，共33页。800kV高端换流变绝缘高端换流变绝缘(juyun)水平水平第21页/共33页第二十一页，共33页。800kV阀绝缘阀绝缘(juyu
14、n)水平水平第22页/共33页第二十二页，共33页。800kV平抗绝缘平抗绝缘(juyun)水平水平第23页/共33页第二十三页，共33页。800kV800kV直流穿墙直流穿墙直流穿墙直流穿墙(chun qin(chun qin)套套套套管绝缘水平管绝缘水平管绝缘水平管绝缘水平第24页/共33页第二十四页，共33页。800kV800kV直流母线设备直流母线设备直流母线设备直流母线设备(shbi)(shbi)绝缘绝缘绝缘绝缘水平水平水平水平第25页/共33页第二十五页，共33页。向上向上(xingshng)直流绝缘配合直流绝缘配合n n高端换流变阀侧绝缘水平高端换流变阀侧绝缘水平n n LIWL
15、 SIWL LIWL SIWLn n 1800kV 1600kV 1800kV 1600kVn n交流耐压试验电压交流耐压试验电压(diny)(diny)、直流耐压试验电压、直流耐压试验电压(diny)(diny)、换流变套管极性反转试验电压、换流变套管极性反转试验电压(diny)(diny)是线圈绝缘水平的是线圈绝缘水平的1.151.15倍。倍。n n雷电冲击和操作冲击试验电压雷电冲击和操作冲击试验电压(diny)(diny)比线圈绝缘比线圈绝缘水平高水平高5 5。n n外绝缘：向上工程外绝缘：向上工程 ESDD ESDD0.067mg/cm20.067mg/cm2n n 户外直流场户外直流
16、场n n 硅橡胶、磁或玻璃绝缘子涂以硅橡胶、磁或玻璃绝缘子涂以PRTVPRTV第26页/共33页第二十六页，共33页。向上向上(xingshng)换换流站过电压保护流站过电压保护第27页/共33页第二十七页，共33页。同里户内直流场最小空气同里户内直流场最小空气同里户内直流场最小空气同里户内直流场最小空气(kngq)(kngq)间隙间隙间隙间隙(mm)(mm)间隙特征间隙特征导体对平面导体对平面导体对支架导体对支架导体对导体导体对导体极母线对地极母线对地709657625093中性母线对地中性母线对地219178158极母线对极母线极母线对极母线176591439512722极母线对中性母线极母线对中性母线946077116815中性线对中性线中性线对中性线697568502第28页/共33页第二十八页，共33页。云广换流站过电压保护云广换流站过电压保护(boh)第29页/共33页第二十九页，共33页。云广直流绝缘云广直流绝缘(juyun)配合配合第30页/共33页第三十页，共33页。云广直流绝缘云广直流绝缘(juyun)裕度裕度第31页/共33页第三十一页，共33页。谢谢(xi xie)!请提出(t ch)您的宝贵意见第32页/共33页第三十二页，共33页。33感谢您的观看(gunkn)！第33页/共33页第三十三页，共33页。