- 特高壓柔性直流輸電系統過電壓及絕緣配合
- 高錫明主編
- 1138字
- 2022-01-21 14:09:53
2.2 特高壓混合多端直流閥組接線
2.2.1 特高壓傳統直流閥組接線
高壓直流工程中均采用12脈動換流器作為基本換流單元,以減少換流站所設置的特征諧波濾波器。在滿足設備制造能力、運輸能力及系統要求的前提下,閥組接線應盡量簡單。大容量傳統直流輸電工程可能的接線方式通常有以下三種方案。
方案一:每極1個12脈動閥組。隨著晶閘管閥的技術的發展和通流能力的提高,單閥電流能滿足系統要求,我國±500kV雙極輸送容量在3200MW及以下的直流工程,均采用此接線。
方案二:每極多個12脈動閥組串聯。該方案主要適用于單閥電流能滿足系統要求,但電壓等級高,直流輸送容量大,而交流系統相對較弱,需要減輕直流停運對交流系統的沖擊,或換流站設備(主要是換流變壓器)受制造和運輸限制的情況。
方案三:每極多個12脈動閥組并聯。其特點是減少了流過單個換流單元的電流,是單閥通態電流不能達到系統要求的唯一選擇。
對于烏東德工程而言,送端云南側換流站額定直流電流為5000A,受端廣東側換流站額定直流電流為3125A,受端廣西側換流站額定直流電流為1875A。考慮到換流變壓器制造和運輸條件,推薦烏東德工程送端換流站采用每極2個12脈動閥組串聯接線方式。高端12脈動閥組和低端12脈動閥組電壓組合為(400kV+400kV),兩個12脈動閥組的接線方式相同,如圖2.2所示。

圖2.2 換流站接線示意圖
根據變壓器的制造能力以及大件運輸的尺寸和重量限制,烏東德工程送端換流站的換流變壓器型式推薦采用單相雙繞組變壓器,換流變壓器接線方案與已經投運的±800kV特高壓直流工程相同,即換流變壓器網側套管接成Y0聯結后與交流系統直接相連,閥側套管按順序完成Y、D聯結后與12脈動閥組相連。換流變壓器三相聯結組標號采用YNy聯結及YNd11聯結。
2.2.2 特高壓柔性直流閥組接線
柔性直流輸電的接線方式有對稱單極和對稱雙極兩種,如圖2.3、圖2.4所示。
對稱單極接線是目前柔性直流輸電工程中廣泛采用的一種方式,其換流閥交流側主設備不需要承擔直流偏置電壓,設備較為簡單,且不需要設計專門接地極。但直流故障將導致整個直流系統跳閘,損失全部輸送功率,可靠性較低。綜合國內外已經投運的對稱單極型柔性直流輸電,其輸送容量一般不超過2000MW。此外,柔性直流輸電技術采用對稱單極接線時,直流線路單極對地故障后,健全極的直流電壓將翻倍,換流站、直流線路的絕緣水平需要大幅度提高。對稱雙極接線方式下,直流系統一個極的故障僅損失一半功率,系統可靠性較高,同時也與送端傳統直流相互匹配,比較適合遠距離大容量輸電領域。因此,大容量柔性直流輸電工程建議采用對稱雙極接線。

圖2.3 柔性直流對稱單極接線示意圖

圖2.4 柔性直流對稱雙極接線示意圖
對于柔性直流輸電而言,雙極接線方式下,每個極的接線方式有單閥組和高低閥組串聯兩種,如圖2.5a、b所示。

圖2.5 柔性直流輸電雙極接線方式
a)單閥組接線示意圖 b)高低閥組串聯接線示意圖