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5.1 电气主接线


5.1.1 换流站的电气主接线应根据换流站的接入系统要求及建设规模确定。两端高压直流输电系统换流站的电气主接线应包括换流器单元接线、交/直流开关场接线、交流滤波器和无功补偿设备接线以及站用电接线。背靠背换流站的电气主接线应包括换流器单元接线、交流开关场接线、交流滤波器和无功补偿设备接线以及站用电接线。
5.1.2 两端高压直流输电系统换流站和背靠背换流站的换流器应采用12脉动阀组接线。
5.1.3换流器单元的接线应根据晶闸管的额定参数、换流变压器的制造水平及运输条件通过综合技术经济比较后确定。换流器单元宜采用下列接线方式:
    1 三台单相双绕组换流变压器与一个三相桥式6脉动整流电路联接形成6脉动换流器单元,两个6脉动换流器单元串联构成一个12脉动换流器单元的接线方式;
    2 三台单相三绕组换流变压器与一个三相桥式12脉动整流电路联接形成12脉动换流器单元的接线方式。
5.1.4 交/直流开关场接线应符合下列规定:
    1 交流开关场接线应符合现行行业标准《220kV~750kV变电站设计技术规程》DL/T 5218的规定。
    2 直流开关场接线应按极组成,极与极之间应相对独立。接线中应包括平波电抗器、直流滤波器、直流极线、中性母线、接地极线和金属回线等。
    3 直流开关场接线应具有下列功能:
    1)直流开关场接线应满足双极、单极大地回线、单极金属回线等基本运行方式;
    2)换流站内任一极检修时应能对其进行隔离和接地;
    3)直流线路任一极检修时应能对其进行隔离和接地;
    4)在单极金属回线运行方式下,检修直流系统一端或两端接地极及其引线时,应能对其进行隔离和接地;
    5)在双极平衡运行方式下,检修直流系统一端或两端接地极及其引线时,应能对其进行隔离和接地;
    6)双极中的任一极运行时,单极大地回线方式与单极金属回线方式之间的转换,不应中断直流功率输送,且不宜降低稳态直流输送功率;
    7)故障极的切除和检修不应影响健全极的功率输送。
    4 平波电抗器宜串接在每极直流极母线上。当采用干式平波电抗器时,也可分置串接在每极直流极母线和中性母线上。
5.1.5 交流滤波器接线应符合下列要求:
    1 交流滤波器接线除应满足直流系统要求外,还应满足交流系统接线以及交直流系统对交流滤波器投切的要求;
    2 交流滤波器宜采用大组的方式接入换流器单元所联接的交流母线;
    3 交流滤波器的高压电容器前应设接地开关。
5.1.6 站用电系统接线应符合下列规定:
    1 站用电源宜按三回相对独立电源设置,且至少有一回应从站内交流系统引接;
    2 站用电系统宜采用两级降压;高压站用电系统宜采用10kV电压,低压站用电系统电压宜采用380V/220V;
    3 高压站用电系统宜采用单母线分段接线;全站宜设置两段工作母线和一段专用备用母线,每段母线均应由相对独立的电源供电,工作母线和备用母线之间应设置分段开关;
    4 两端高压直流输电系统换流站的低压站用电系统宜按极设置;背靠背换流站的低压站用电系统宜按背靠背换流单元设置。每个极或背靠背换流单元的低压站用电系统宜采用单母线单分段接线,两段工作母线应分别由不同的高压站用工作母线供电,两段母线之间应设置分段开关。
条文说明
5.1.1 两端高压直流输电系统换流站的典型接线示例见图1。
    关于交流PLC滤波器和直流PLC滤波器的说明:
    换流器在运行过程中会在交流侧和直流侧产生由低次到高次的各种频率的谐波,其中在电力线载波(PLC)频率范围内的谐波将对电力线载波通信造成干扰,影响通信质量。
    当换流站的交流系统或与换流站交流出线相连的变电站采用电力线载波通信时,通常需要在换流变的网侧加装交流PLC滤波器以滤除交流侧相应频段的谐波电流;当换流站的交流系统或与换流站交流出线直接相连的变电站不采用电力线载波通信时,经专题研究一般可取消交流PLC滤波器。
    当换流站的直流系统采用电力线载波通信时,通常需要在换流变的极线加装直流PLC滤波器,其作用有二:一是滤除电力线载波(PLC)频率范围内的直流侧谐波,二是兼作直流极线故障定位装置。目前换流站直流侧均采用光纤通信,因此取消了直流PLC滤波器的功能,可不装设直流PLC滤波电抗器,但是直流极线故障定位装置需要保留直流PLC滤波电容器。
    背靠背换流站的典型接线示例见图2。
5.1.3 单个12脉动阀组的最大制造容量和换流变压器的制造能力及运输限制是确定每极换流器单元接线的决定性因素。根据目前换流设备的制造能力及运输限制,换流变的主要型式有单相双绕组和单相三绕组,换流阀的主要型式有二重阀或四重阀。
5.1.4 两端高压直流输电系统直流开关场接线原则应满足当一极发生故障或检修时应不影响另一极的运行,在各种运行方式之间切换时不应中断直流功率输送,且不宜降低直流输送功率。为满足此要求,直流开关场接线设计中应保证具备条文中所列的各项功能。
5.1.5 当交流滤波器组数较多时,若交流滤波器以小组的方式接入母线,由于小组交流滤波器断路器操作频繁,某一小组交流滤波器断路器故障将造成主母线故障。交流滤波器以大组的方式接入母线后,任一小组交流滤波器断路器故障不会造成主母线故障。
日前国内高压直流工程多采用交流滤波器大组接入交流母线接线方式。
5.1.6 考虑到高压直流换流站的重要性及站用变压器轮换检修的要求,高压站用电源宜按三回电源设置。
   如果换流站与交流变电站合建,从站内联络变压器第三绕组引接电源的可靠性高且投资省,应优先考虑。当站内设有两台及以上联络变压器时,宜从两台联络变压器第三绕组引接两回,另外一回从站外引接;当站内设有一台联络变压器时,宜从联络变压器第三绕组引接一回,另外两回可从站外引接,或从站外引接一回、在站内装设一台专用降压变压器,两个方案须经技术经济比较后确定。
   如果换流站与交流变电站分建,宜在站内装设一台或者两台专用降压变压器,另外两回或者一回从站外引接,两个方案须经技术经济比较后确定。
 
 
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高压直流换流站设计规范 GB/T51200-2016
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