直流開關(guān)設(shè)備在換流站中的運(yùn)用

凌寒凝 楊熙

摘 ? 要：為了讓直流輸電技術(shù)能夠迅速發(fā)展，就需要對直流轉(zhuǎn)換開關(guān)合理設(shè)計，直流開關(guān)設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用相對來說已經(jīng)十分廣泛。本文以直流開關(guān)設(shè)備原理為基準(zhǔn)，對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行研究，重點(diǎn)對換流站中直流開關(guān)設(shè)備的運(yùn)用展開講述。

關(guān)鍵詞：直流開關(guān)設(shè)備 ?換流站 ?運(yùn)用

中圖分類號：TM721.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0082-02

高壓直流輸電技術(shù)在世界范圍中使用十分廣泛，這種方式具有的優(yōu)點(diǎn)頗多，不僅結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，線路方面的造價也相對較低，具有較小的損耗，不容易老化，壽命十分長，輸送距離不會受到相應(yīng)的限制。直流開關(guān)設(shè)備在換流站中運(yùn)用廣泛，具有較大的發(fā)展前景。

1 ?直流轉(zhuǎn)換開關(guān)

1.1 轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式

雙級處于正常的運(yùn)行狀態(tài)時，雙級兩端的中性點(diǎn)會處于接地的位置，有5個點(diǎn)會處于閉合狀態(tài)，3個點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。電流的回路通過圖1表示，直流電流主要的通道是兩根導(dǎo)線，一根是正導(dǎo)線，另一根是負(fù)導(dǎo)線，電流方向相反。當(dāng)雙級對稱運(yùn)行的時候，不同級中存在的電流會不相等，接地極出現(xiàn)的電流就屬于兩級電流之差。

1.2 單極大地回線運(yùn)行轉(zhuǎn)換為單極金屬回線運(yùn)行方式

單極大地回線線路在運(yùn)行的過程中可以對接地極周圍的金屬構(gòu)件造成電化學(xué)腐蝕的影響，這就會對其長期的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，需要及時轉(zhuǎn)換運(yùn)行方式，讓其變成單極金屬回線的運(yùn)行方式[1]。根據(jù)順序?qū)18、S28打開，將S17、S27、S15、S25、ERTB閉合，讓極2導(dǎo)線可以和大地回線并聯(lián)在一起，連接方式為并聯(lián)，這種狀態(tài)下并聯(lián)回路中現(xiàn)有的電流和電阻就會呈現(xiàn)反比例的形態(tài)，圖2是單極大地回線運(yùn)行方式圖。

1.3 單極金屬回路運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換成雙極兩端中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式

對換流閥實施相應(yīng)的檢修，金屬回路的運(yùn)行方式也需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將金屬回路變成常態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)。對這種運(yùn)行方式在轉(zhuǎn)換的時候需要讓兩端中性點(diǎn)的部位有效連接在一起，這就會讓整個金屬運(yùn)行處于一個相反的狀態(tài)[2]。將其中的S13、S23、MRTB有效閉合起來，就會形成一個電流回路，然后打開ERTB、S15、S17、S27，然后閉合S18、S28，然后對接地運(yùn)行方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，圖3是大地回線和金屬回線并聯(lián)運(yùn)行圖。

轉(zhuǎn)換開關(guān)有兩種，一種是MRTB，另一種是ERTB。但是，這和一般的運(yùn)行條件存在不同。有效斷開直流電流，讓并聯(lián)的回路能夠有效斷開，將其中一個回路直接斷開，讓電流能夠順利的進(jìn)入另外一個回路中。大地回路中也存在電阻，這種電阻的阻值比較小。輸電線路中存在的導(dǎo)線和金屬回路中的電阻二者關(guān)聯(lián)頗深，當(dāng)回路中出現(xiàn)的電流十分小的時候就需要將直流電流全部斷開，當(dāng)其他的回路電阻過于大的時候，直流電流在斷開的條件下會十分小。

1.4 直流轉(zhuǎn)換開關(guān)和直流電流的分?jǐn)?/p>

目前，高壓直流輸電系統(tǒng)中已經(jīng)對直流轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行應(yīng)用，主要應(yīng)用的形式有兩種，分別是：無源型自激振蕩型、有源型強(qiáng)迫振蕩型。通過對比可以得出，后者對較大的直流電路分?jǐn)嗥饋硐鄬碚f會更加容易，但是前者相對來說在開關(guān)結(jié)構(gòu)上相對會比較緊湊，花費(fèi)的造價比較低廉，很容易使用和維護(hù)，具有較高的可靠性，所以具備更高的優(yōu)勢。

2 ?直流旁路開關(guān)

2.1 直流旁路開關(guān)的作用

高壓直流系統(tǒng)中存在的電壓如果過高，旁路開關(guān)具有重大的作用，當(dāng)換流橋處于流動狀態(tài)的時候，不會對剩余的換流橋運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。在運(yùn)行中使用已經(jīng)閉鎖的換流橋，這就會對已經(jīng)展開投運(yùn)的換流橋?qū)嵤┐_切的功率輸送。

當(dāng)換流橋被旁路開關(guān)所控制的時候，電路處于并聯(lián)的狀態(tài)，旁路開關(guān)更會是分閘狀況。當(dāng)換流橋附屬系統(tǒng)有故障發(fā)生的時候，處于計劃檢修的需求，需要對旁路開關(guān)、隔離開關(guān)實施良好的操作，使換流橋退出運(yùn)行。對換流橋?qū)嵤z修的時候需要采取隔離措施，讓換流橋能夠處于一種隔離的狀態(tài)，確保換流橋可以正常運(yùn)行。做好換流橋的修復(fù)之后，就需要對旁路開關(guān)實施操作，確保換流橋可以正常運(yùn)行。

2.2 操作時序

第一，合閘旁路開關(guān)時，換流橋處于并聯(lián)運(yùn)行下?lián)Q流橋就會進(jìn)入閉鎖狀態(tài)逐漸從運(yùn)行中退出。旁路開關(guān)如果是分閘情況，電流僅僅會通過換流橋。檢修故障的時候，旁路開關(guān)會是合閘狀態(tài)，換流橋與旁路開關(guān)是直流電流的必經(jīng)之路，閉鎖過程中很容易引發(fā)觸發(fā)脈沖，直流電流就會緩慢經(jīng)過開關(guān)的支路。第二，電路并聯(lián)且處于閉鎖時，換流橋會二次展開運(yùn)行，換流橋進(jìn)入閉鎖狀況時，電流就會從支路流過。對旁路開關(guān)發(fā)下分閘指令的時候，旁路開關(guān)就會在電流過零的時候熄弧，并斷開開關(guān)。

3 ?結(jié)語

直流輸電系統(tǒng)中存在的設(shè)備十分多，直流轉(zhuǎn)換開關(guān)、直流旁路開關(guān)都是非常具有代表性的設(shè)備，能夠?qū)χ绷鬏旊娤到y(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保直流輸電系統(tǒng)可以安全運(yùn)行，充分發(fā)揮直流輸電的優(yōu)點(diǎn)，讓直流輸電能夠得到較大的發(fā)展未來擁有更大廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 裘鵬，黃曉明，王一，等.高壓直流斷路器在舟山柔直工程中的應(yīng)用[J].高電壓技術(shù)，2018， 44（2）：403-408.

[2] 佚名.大容量靜止無功發(fā)生器在高壓直流輸電中的應(yīng)用[J].云南電力技術(shù)，2018，46（4）：95-98.

[3] 彭添，何暢，卓然，等.±800kV特高壓直流隔離開關(guān)抗震性能分析[J].智能電網(wǎng)，2017，5（2）：111-117.