换流站阀厅用接地开关的设计.pdf

与开发 D Oh 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 3 ． 0 8 ． 0 2 4 换流站阀厅用接地开关的设计 徐光辉，李宇鹏，胡延涛，王占杰，钟建英 河南平高电气股份有限公司， 河南平顶山4 6 7 0 0 1 摘要 对直流工程中直流换流站阀厅内的接地开关的设计进行了介绍，对其特点、技术参数和‘1 二 作原理进行了分析，并对设 计完成的阀厅接地开关的型式试验及在工程实践中的应用情况进行了简单介绍。 关键词 直流输 电 ；换 流站阀厅 ；接地开关 中图分类号 T M 5 6 文献标识码B 文章编号1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 3 1 0 8 0 0 9 4 0 4 De s i g n o f t h e Ea r t h - S wi t c h i n t h e HVDC Co n v e r t e r Va l v e Ha l l X U G u a n g h u i ，L I Yu - p e n g ，HU Y a n - t a o ，WA N G Z h a n - j i e ，Z HO N G J i a n y i n g He n a n P i n g g a o E l e c t r i c C o ． ，L t d ． ，P i n g d i n g s h a n 4 6 7 0 0 1 ，C h i n a Ab s t r a c t I n t r o d u c e s t h e d e s i g n， c ha r a c t e r i s t i c s， a n d t e c h n i c a l p a r a me t e r s f o r DC Va l v e h a l l e a r t h i n g s wi t c h e s i n DC t r a n s mi s s io n p r o j e c t ，a n a l y z e s t h e w o r k i n g p ri n c ip l e ，a n d g i v e s a b r i e f i n t r o d u c t i o n o f t h e D C V a l v e h a l l e a r t h i n g s w i t c h e s t y p e t e s t ，a p p l i c a t i o n ，e t c ． Ke y wo r d s DC t r a n s mi s s i o n； e o n v e r t e r s t a t i o n v alv e h a l l ； e a r t h i n g s wi t c h e s 1 概述 我国能源资源和经济社会发展不均衡的基本 国情决定 了发展 特高压 输 电及 直流输 电的必要 性。根据负荷分布特点，特高压交流定位于主网 架建设和跨大区送电 ，使特高压 交 流 电网覆盖 范 围内的大 型煤 电 、水 电、风电、核 电能就近接 人；特高压直流定位于大型能源 基地的远距离 、大容量外送 ，西 南水电基地 、西北及新疆等煤 电 、风电基地和跨国电力通过直 流输送 。构建 “ 强交强直”混合 电网，可以充分发挥两种输电方 式的功能和优势 ，保证 电网安全 性 和经济性 。2 0 1 1 年 ，第 十一 届全国人民代表大会第四次会议 审议通过的 国民经济和社会发 展第十二个五年规划纲要明确 提出 “ 推动能源生产和利用方 式变革，发展特高压等大容量、 高效率 、远距 离先 进输 电技 术” ，“ 形成若干条采用先进特高 压技术的跨 区域输电通道”[ 1 1 。 2 0 1 0年 6月世界首个 8 0 0 k V直流输 电工程 云广特高压直流输 电工程双极竣工投产 ，这 是迄今世界电压等级最高的直流输电项目，标志 E S 1 为 极线接地开关； E S 2 为中 性母线 接地开 关； E S 3 为 换流变阀侧接地开关 分为Y 绕组侧和D 绕 组侧 图 1 阀厅内接地开关典型电气布置图 河南省科技创新型科技人才队伍建设工程项目 收稿 日期 2 0 1 30 5 2 1 徐光辉 等 换流 站阀 厅用 接 地开关的 设 计 研究与 着中国全面进人了特高压交直流混合电网时代。 换流站 阀厅接地开关的研制 ，是基于我 国电 力建设的布局实现西电东送、南北互供的需要 ， 结合国家电网公司和南方电网公司未来电网建设 发展 ，提出的前瞻性项 目。阀厅接地开关是直流 工程阀厅内设备的重要组成部分 ，是阀厅内设备 进行检修的安全保障，是换流站直流场设计布置 的重要设备。典型电气布置图如图1 所示。 2 产品正常使用条件和基本参数 由于阀厅接地开关安装在换流站的阀厅 内，属 于户内开关设备，根据使用场所，对其要求如下。 1 产品正常使用条件 1 周围空气温度 0 ℃ 一 4 o c； 2 相对湿度 不大于 6 0 ％ 2 0 ℃ ； 3 地震烈度 不超过 A G 3 ； 4 安装场所无经常性的剧烈震动及易燃、易 爆物质和化学腐蚀性气体等的影响。 2 产 品基本参数 如表 1 所示 。 3 阀厅接地开关总体设计方案 如图2 所示，根据换流站阀厅内设备布置的 特点 ，在换 流站 的 阀厅 内 ，一般 安装 有换 流 阀 三相四重阀 、各类套管、阀组避雷器、电压分 压器等高电压设备，以及大量的母线用于四重阀 与换 流变压器和避雷器 的连接 。换 流阀与交流系 统的连接是由穿过阀厅的套管来实现，它包括穿 墙套管、换流变压器阀侧绕组套管 交流 、油浸 表 1 基本参数 序号 项目 名称 单位 参数值 阀厅内接地开关结构型式 l 结构型式 侧墙式 阀 厅内 接地开关操动机构 型式 C J l 1 A型电动机操动机构 操作方式 分相操作 1 电动或手动 电动并可手动 电动机电压 V A C 3 8 0 V 控制电压 V A C 2 2 0 V 2 备用辅助触点 对 l O 开1 O 闭 额定参数 1 额定电压 k V 根据不同安 装位置 其额定电 压不同 2 额定短时耐受电流 k A 2 5 3 额 定短路持 续时间 S 3 4 额定峰 值耐受电流 k A 6 3 5 机械寿命 次 5 O o 0 式平波电抗器靠近阀侧的套管 直流 。套管的结 构可 以是实心 的 、充气或油绝缘 的忙 】 。对 于这些 高压电气设备的接地 ，要求接地开关的布置必须 灵活，可以方便地进行接地检修 ，而接地开关又 必须适 合布 置在 阀厅 内 ，不 占用大 量 阀厅 的面 积 ，不然 的话必定增加 阀厅 的建设成本。 因此 ，对 于阀厅 内接地 开关采用侧墙式 安装 图2 阀厅内各种高压设备典型位置图