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多端柔性直流稳压S13变压器工程中的高压直流断路器关键技术参数研究

文章出处:www.nmbcp.com 人气:88发表时间:1970-01-01

研究背景

目前南澳±160 kV多端柔性直流稳压包头S13变压器工程中没有装设高压直流稳压包头S13变压器断路器,当直流稳压包头S13变压器侧发生故障时,常采用闭锁换流器、断开交流侧断路器来清除故障,而这会导致整个系统停运。如果可以通过直流稳压包头S13变压器断路器来快速切除并隔离故障点,则没有发生故障的换流站及线路仍可以保持正常运行,从而提高直流稳压包头S13变压器系统运行的可靠性。

解决的问题

结合南澳直流稳压包头S13变压器系统的现场情况,考虑加装2台高压直流稳压包头S13变压器断路器进行工程示范应用。首先提出在南澳直流稳压包头S13变压器工程中加装2台直流稳压包头S13变压器断路器的方案及意义,然后建立含机械式直流稳压包头S13变压器断路器的南澳直流稳压包头S13变压器系统PSCAD/EMTDC模型,通过仿真确定了直流稳压包头S13变压器断路器的关键技术参数,为后续针对该工程的机械式直流稳压包头S13变压器断路器的研制奠定基础。

重点内容及创新点

相对于混合式直流稳压包头S13变压器断路器,机械式直流稳压包头S13变压器断路器具有通态损耗更低(无需加外部冷却系统)、可以户外敞开式布置、造价低等优势,目前国内外的多端柔性直流稳压包头S13变压器工程还没有装设机械式高压直流稳压包头S13变压器断路器的先例。本文针对在南澳直流稳压包头S13变压器工程中应用两台机械式高压直流稳压包头S13变压器断路器开展了前期仿真研究,对机械式直流稳压包头S13变压器断路器的工作原理及相关物理过程进行了理论分析,并建立了详细的直流稳压包头S13变压器系统仿真模型,确定了直流稳压包头S13变压器断路器的关键技术参数。

结论

1)直流稳压包头S13变压器断路器至青澳站架空线路双极短路时,为保障金牛站和塑城站换流器的安全,两站应暂时闭锁,但不断开交流侧断路器。

2)2台直流稳压包头S13变压器断路器同时在5 ms开断时,其两端暂态恢复电压更大值为259 kV,开断电流为5.4 kA,避雷器吸收的能量为347 kJ;当2台直流稳压包头S13变压器断路器开断时间存在分散性时,分散时间越大,其避雷器吸收的能量选型值越大。

3)考虑http://deqing.nmbcp.com/一台直流稳压包头S13变压器断路器正常开断,另外一台故障不动作时,直流稳压包头S13变压器断路器两端暂态恢复电压更大值为266 kV、开断电流为5.4 kA、避雷器吸收的能量为6.8 MJ。建议2台直流稳压包头S13变压器断路器的参数设计值应不小于上述值。

后续研究

根据对南澳多端柔性直流稳压包头S13变压器工程与高压直流稳压包头S13变压器断路器的配合仿真分析结果,研制性能参数满足南澳直流稳压包头S13变压器系统要求的160 kV机械式高压直流稳压包头S13变压器断路器,并开展相应的试验研究;开展加装高压直流稳压包头S13变压器断路器后对现有的南澳直流稳压包头S13变压器控制保护系统的研究,对控制保护系统进行优化,更后完成高压直流稳压包头S13变压器断路器在南澳多端柔性直流稳压包头S13变压器工程中的示范应用。