DL/T 5426-2020 ±800kV高压直流输电系统成套设计规程.pdf

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标准编号:DL/T 5426-2020
文件类型:.pdf
资源大小:84.9 M
标准类别:电力标准
资源ID:277063
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DL/T 5426-2020标准规范下载简介:

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TB/T 3360.2-2014 铁路隧道防水材料 第2部分:止水带DL/T 54262020

1.0.1为规范高压及特高压直流输电工程的直流系统设计和设备 成套的工作范围、程序、技术要求和深度,特制定本规程。 1.0.2本规程适用于采用电网换相换流器的高压直流输电系统设 计。本规程不适用于直流线路和接地极线路及接地极本体的设计 1.0.3本规程规定了直流系统成套设计的一般要求,对于工程的 持殊设计要求,应根据工程的技术规范在本规程各项规定的基础 上进行相关研究,完善和优化最终的设计方案。 1.0.4高压直流输电系统设计除应符合本规程外,尚应符合国家 现行有关标准的规定。

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交流系统处子正常运行电压,直流输电系统在全接线方式、 额定直流电压、额定分接位置、额定控制角下,所有测量误差、 控制偏差和制造工差为零时,从送端换流站向受端换流站输送的 功率。对于远距离直流输电系统,功率的测点在送端换流站平波 电抗器的线路侧对地

直流输电系统以高于额定功率的水平持续运行。

2.0.3短时过负荷运行shortperiod overloadoperation

直流输电系统以高于额定功率的水平短时运行,持续时间 般为 0.5 h~2 h。

2.0.4降压运行reducedvoltageoperatior

由于运行环境等因素的影响,直流输电系统以低于额定直流 电压值的水平连续运行。

可通过一台断路器投切的交流滤波器组、并联电容器组或并 联电抗器的最小单元。

2.0.6双重投切binaryswitching

在投入(切除)一个无功分组的同时切除(投入)另一个无 功分组。

2.0.7稳态电压变化

稳态电压变化steadystatevolta

所有控制,包括换流变压器有载调压开关控制响应之后的交 流母线基波电压变化。

.8直流偏磁电流DCbiasingcul

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3.1.1高压直流输电系统成套应开展全面的系统研究和设计,寻 求最优的系统设计方案,并对直流系统的各项性能进行验证。系 统研究的主要工作至少应包括:直流系统定值要求、系统接线方 式及控制策略、直流系统性能设计、无功补偿及控制、直流系统 谐波及滤波系统、交/直流系统相互影响及附加控制、换流站绝 缘配合、直流控制策略和保护配置等。 3.1.2直流系统定值可包括额定输送容量、直流电压及直流电流 等。输送容量是由输送端的电源开发和负荷侧的市场需求共同 决定的,同时还应兼顾交流系统条件和各种规定、输电距离、投 资及回报率和对环境的影响。通常直流输送容量及直流电压应在 设计输入条件中确定,其他直流系统参数应在详细设计阶段逐步 确定。

3.1.1高压直流输电系统成套应开展全面的系统研究和设计,寻 求最优的系统设计方案,并对直流系统的各项性能进行验证。系 统研究的主要工作至少应包括:直流系统定值要求、系统接线方 式及控制策略、直流系统性能设计、无功补偿及控制、直流系统 谐波及滤波系统、交/直流系统相互影响及附加控制、换流站绝 缘配合、直流控制策略和保护配置等。

3.1.2直流系统定值可包括额定输送容量、直流电压及直流

等。输送容量是由输送端的电源开发和负荷侧的市场需求共同 决定的,同时还应兼顾交流系统条件和各种规定、输电距离、投 资及回报率和对环境的影响。通常直流输送容量及直流电压应在 设计输入条件中确定,其他直流系统参数应在详细设计阶段逐步 确定。

3.1.3直流系统接线方式宜考虑输送容量、功能、环境、可靠

性、可用率方面的要求来确定。在初步设计时可提出直流系统 基本的接线方式和初步的控制策略,之后在详细设计阶段不断 完善。

3.1.4在高压直流系统成套设计

3.1.4在高压直流系统成套设计中应确定换流站的无功补偿方案

和控制策略,并满足电力系统无功平衡和电压控制的要求,以及 实现交流系统的过电压控制。成套设计输入条件中应提出换流站 与交流系统无功交换的范围。更多详细规定可按现行国家标准 《高压直流换流站无功补偿与配置技术导则》GB/T31460的有关

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内,谐波的限制值应按照现行国家标准《电能质量公用电网谐 波》GB/T14549的规定确定。直流侧谐波也应控制到不影响附近 通信设施的程度。交/直流滤波器设计应通过谐波及滤波研究,提 出完整的滤波系统设计方案及设备元件参数和定值要求

3.1.6在直流系统规划设计的各

互影响研究,并确认交/直流系统运行稳定性及是否达到预期的 性能要求。当直流接入交流系统短路强度较低时,应对交流系统 故障后直流换相失败及恢复过程进行详细研究。当新建直流计划 馈入已有直流运行的交流系统时,已运行的直流也应进行合理的 模拟。

3.1.8支/直流系统相互影响应采用详细的数字模拟上具进行仿 真。当规划阶段无法取得详细直流模型时,可用简化直流模型代 替。该简化模型也应具有足够的精度,并保证研究结果能覆盖全 部实际可能出现的方式。在详细设计阶段,应采用与实际一致的 模型验证交/直流系统可稳定运行且具有可靠的稳定性。

特殊的相互影响项目研究,如次同步振荡、低频振荡、附加频率 控制等。在规划阶段应进行初步的扫描并确定后续是否需要开展 这些项目的深入研究。

置、过电压的确定、避雷器要求、设备的绝缘水平、空气间隙要 求、爬电比距及开关场雷电保护要求等。换流站避雷器保护方案

和绝缘水平应在详细设计阶段通过仿真验证其合理

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和绝缘水平应在详细设计阶段通过仿具验证其合理性。 3.1.11成套设计涉及的过电压研究应包括下列内容: 1工频过电压; 2谐振过电压; 3暂时过电压; 4暂态过电压。 3.1.12应在开展换流站详细设计前通过调研或专项研究取得换 流站站址的环境污移条件、地震、温度等影响换流站设计的数 据,同时,直流系统设计的最终结果应满足国家标准或其他行业 标准中对换流站噪声、电磁环境、入地电流(某些运行方式下) 及无线电干扰等限制值的规定。

3.2.1高压直流系统成套设计应在工程建设的不同阶段开展全面 的系统研究及仿真,并最终确定直流系统特性、规范参数及性能 指标。成套设计的工作流程见图3.2.1。

3.3.1在直流系统成套设计及系统研究的基础上完成的

.1在直流系统成套设计及系统研究的基础上完成的换流站主 备或子系统技术规范,应包括下列内容:

1 晶闸管阀; 2 换流变压器; 3 平波电抗器; 4 开关设备; 5 测量设备; 6 避雷器; 7 交流滤波器; 8 直流滤波器;

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9 绝缘子; 10 套管; 11 换流站运行人员控制系统: 12 直流极控制/换流器控制系统: 13 交/直流站控系统; 14 直流保护系统:

图3.2.1高压直流系统成套设计流程图

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15 暂态故障录波系统; 16 保护信息管理子站: 17 电能量计费系统终端设备; 18 直流线路故障定位系统: 19 换流站主时钟系统等。

15 暂态故障录波系统; 16 保护信息管理子站: 17 电能量计费系统终端设备; 18 直流线路故障定位系统: 19 换流站主时钟系统等。

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4.1.1在进行直流系统设计和设备成套时应尽可能取得换流站的 详细大气环境资料或气象数据,包括环境温度、大气压力、湿度、 风向及风速、光照强度、降水量、雷暴日等。具体气象数据要求 可参考现行国家标准《高压直流系统的性能第1部分:稳态》 GB/Z20996.1的规定执行。 4.1.2换流站外绝缘设计应根据站址污水平进行,污水平的 确定应符合下列规定: 1对于承受直流电压的设备,污移水平应采用直流电压作用 下设备外绝缘自然积污水平。换流站污秽水平可用等值盐密 (ESDD,单位mg/cm²)表示。 2对于无法直接获得直流电压作用下设备外绝缘自然积污 水平的地区,可通过测量交流电压作用下设备外绝缘自然积污 水平推算直流电压下的积污水平,并应选择适当的直交流积污比 系数。 3重污移地区(ESDD>0.1mg/cm)的换流站可采用复合 绝缘子。对于特高压工程,重污移条件下还可采用户内直流场。 4.1.3应提供换流站区的地震烈度或动峰值加速度,该数值用于 设备、阀厅及其他建筑物抗震设计。 4.1.4应提供换流站区的海拔。当换流站所处海拔高于1000m 时,设备外绝缘设计必须进行海拨修正。具体的海拨修正方法可 参考现行国家标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计 规范》GB/T50064、《绝缘配合第2部分:使用导则》GB/T311.2

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及《绝缘配合第3部分:高压直流换流站绝缘配合程序》GB/T 311.3的规定。

311.3的规定。 4.1.5应提供换流站区、接地极区、沿直流输电线路和接地极线 路路径的大地电导率、站区土壤电阻率。

4.2.1应提供大件设备到换流站的运输条件,其中包:

.1应提供大件设备到换流站的运输条件,其中包括运输方 距离,以及对设备最大尺寸和质量的限制等。

4.3.1用于高压直流系统设计的交流系统运行方式应包括下列 内容: 1典型运行方式,应包括直流工程投产年及设计水平年的运 行方式,并综合考虑本直流工程投产计划、换流站所在区域电网 与主网的联系、换流站的接入系统方案(本期、远期)与换流站 相关的电站的装机计划(机组出力、台数、投产年等)等因素确 定。 2特殊运行方式可包括调试方式、送端的孤岛运行方式或 特殊检修方式。进行直流系统设计时可按正常方式进行设计,但 应对特殊方式下的设备定值进行校核。特殊方式下,可充许直流 系统降低输送功率运行或损失某些功能或性能。 4.3.2用于主回路参数计算及直流输电系统性能验证的交流系统 数据应包括下列内容: 1交流线路、变压器、补偿设备参数: 2发电机及其调节器参数,如原动机、调速器、调压器等; 3机组及负荷模型; 4开展某些特殊研究需要的参数,如开展次同步振荡研究需 要的发电机轴系参数。 433一场流站交流母线稳太由压亦化菇围应包好下列内究

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1交流母线的稳态电压变化范围(正常连续运行电压范围) 可通过对典型方式的潮流分析确定。其中在各方式下最可能出现 的电压可被确定为额定电压,该电压将用于确定换流变压器额定 分接的变比以及无功补偿设备容量。 2极端连续运行电压范围可通过采用稳定分析软件对典型 方式计算确定,需要考虑的故障包括: 1)因故障失去换流站近区一回交流线路: 2)因故障跳开换流站近区一台最大发电机或失去最大 负荷; 3)双极系统闭锁一极或拥有多个换流器的背靠背直流 输电系统失去一个及以上换流器; 4)闭锁同一区域内另外一个直流: 5)·直流线路故障及恢复; 6)换相失败及恢复过程等。 4.3.4换流母线频率变化范围指交流系统正常及扰动后的频率变 化,可用换流母线频率变化的包络线(图4.3.4)表示。频率变化 应包括:换流站母线频率的正常波动范围、事故后频率变化范围、 放障清除后频率波动范围的上下限。换流母线频率正常变化范围

图4.3.4交流系统频率变化范围示意图

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可参考系统运行规定确定,典型值为(50士0.1)Hz~(50士0.2) Hz。故障后频率变化可通过典型方式的稳定计算确定,考虑的故 障可以参考本规程第4.3.3条。故障后频率变化还应与交流系统 频率保护相协调,尤其是发电机的高周保护。 4.3.5进行直流系统设计时,应根据交流系统实际情况确定系统 的无功提供及吸收能力。交流系统的无功提供及吸收能力随系统 条件和运行方式而变化,可通过潮流计算或换流站近区无功平衡 确定,

的无功提供及吸收能力。交流系统的无功提供及吸收能力随系统 条件和运行方式而变化,可通过潮流计算或换流站近区无功平衡 确定。

助换流站实现无功平衡。如果直流系统送端发生严重故障,如损 失部分电源后,允许直流相应降低输送功率,则系统无功提供能 力可以采用故障前的条件确定:反之则必须考虑故障条件。

4.3.7为确定交流系统无功能力的潮流计算应考虑以下

1·不同方式下充许的电压变化范围; 2 换流站近区负荷的无功需求; 3 发电机开机组合及检修方式 4 直接馈入换流站的重要交流线路检修; 5 发电机功率因数; 发电机最小有功限制; 6 7 发电机自励磁限制。

4.3.8发电机功率因数可在0.85~0.9范围内取值,容量较大的机 组可取大值,容量小的机组可取小值。在进行无功提供能力计算 时,发电机功率因数宜控制在0.92~0.95范围内。在直流系统采 用小方式运行时,如果采用发电机进相运行吸收过剩无功,进相 运行的发电机功率因数不宜超过一0.95,

剩无功,也可将低压电抗器安装在近区交流系统。在换流站内安 装低压无功设备时,可与交流系统小方式无功平衡统一考虑确定 所需的总容量,并由换流站无功控制功能进行统一协调控制。如

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果低压无功设备安装在换流站近区或受端交流系统具有较高的短 路水平,则交流系统具有一定的无功吸收能力,但应注意多馈入 系统中多个直流换流站同时小功率运行对系统电压的影响,

4.3.10交流系统背景谐波电压和负序工频电压是开展交

4.3.11背景谐波应通过现场的谐波测试及离线谐波潮

4.3.11背景谐波应通过现场的谐波测试及离线谐波潮流计算取 得。测试应覆盖换流站近区的交流线路和变电站,并包括所有 重要的电压等级及典型方式。测试应采取连续(至少24h)方式 进行。

用的谐波源应合理考虑负荷发展以及规划中的新的谐波源,如电 气化铁路、电力电子装置、其他换流站等,并兼顾测试数据确 定。在谐波预测计算基础上考虑一定裕度后可确定换流站设计的 背景谐波电压。

4.3.13交流系统负序工频电压可取正序工频电压的1%。换

交流母线上实际负序电压应为交流系统背景负序工频电压同直流 引起的负序工频电压的向量和。交流系统背景负序工频电压相对 正序工频电压的相角应选取适当的值,使得在换流站交流母线上 的负序工频电压幅值最大。

4.3.143次谐波电压使用时应认为全部是正序,其他各

压可认为是正序、负序或正负序组合,但算术和应相等。交流系 统背景谐波电压相对于正序工频电压的相角应选取适当的值,使 得在换流站交流母线上的谐波电压幅值最大。

4.3.15换流站交流母线短路电流或短

的基准电压水平)应包括最大三相、最大单相、最小三相短路电 流或短路容量。设计输入中还应给出换流母线处的系统电抗和电 阻的比值。对于分阶段建设的工程,换流母线的短路电流水平应 根据不同阶段分别明确。当直流送端电源主要由大型机组群组成

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4.4.1需要在等值交流系统上进行仿真分析时,应对等值系统的 适用范围做出明确的界定,每种等值系统仅用于指定的研究项 目。等值网络可分为用于AC/DC系统仿真研究的等值系统、用 于无功投切及工频过电压研究的等值系统、用于AC/DC系统电 磁暂态特性研究的等值系统、用于低次谐振研究的等值系统及用 于交流滤波器设计的等值系统。

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4.4.2AC/DC动态/暂态仿真研究的等值系统所考虑的运行方式 应综合本直流工程投产年、设计水平年的各种典型运行方式选取。 等值系统可通过静态等值方法得到,但必须对等值系统与原网在 换流站近区的动态特性及阻抗特性进行一致性验证。 4.4.3AC/DC动态/暂态仿真研究用的等值系统与原始网络的保 留部分校核应包括下列内容: 1潮流结果; 2保留范围内各母线短路电流与原网允许误差为10%; 3 换流站近区交流系统故障时,换流母线动态电压恢复 特性; 4 故障后保留机组的功率摇摆; 5 保留网边界处谐波阻抗特性。 4.4.4AC/DC系统仿真的等值系统可用于下列研究: 1对直流控制和保护的功能进行评价; 2对直流输电系统在不同控制模式下的AC/DC系统性能进 行评价; 3对直流侧发生故障(如换流站闭锁、极闭锁、直流线路故 障、阀侧绕组故障等)时的直流输电系统性能进行评价: 4验证直流输电系统的响应是否符合规定的响应; 5验证无功补偿大组和小组投切时直流输电系统的暂态 响应; 6 研究扰动时直流输电系统和附近发电机组之间的相互 作用; 7对实际现场控制系统的子系统进行试验: 8对交流系统发生严重故障并引起交流母线电压下降及发 生畸变时的直流输电系统性能进行评价: 9交/直流系统操作过电压研究及直流系统铁磁谐振过电压 研究;

4.4.5AC/DC系统仿真的等值系统不宜用于下列研究:

交流滤波器的研究; 2 绝缘配合研究的唯一手段: 3工频电压研究; 4交流系统静态电压调节原则的验证

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1交流滤波器的研究; 2绝缘配合研究的唯一手段; 3工频电压研究; 4交流系统静态电压调节原则的验证。 4.4.6无功投切及工频过电压研究可以采用等值系统进行。等 值系统可用于计算滤波器分组或电容器分组在投切瞬间换流站 交流母线的电压变化,以及验证由直流甩负荷引起的最大过电 压。换流站交流母线的电压可通过调整电压源的电压来得到, 但必须保持在本规程第4.3.3条规定的极端莲续运行电压范围 内,所保留的其余真实母线电压也必须保持在极端连续运行电 压范围内,但该静态等值模型不适用于确定过电压控制设备的 热容量。 4.4.7用于交流滤波器设计的等值应通过扫描原始网络阻抗得 到,并应兼顾避免交流侧谐振和滤波器合理设计的要求。谐波阻 抗扫描中交流系统的所有元件,包括交流线路、电缆,变压器、 扫描的方式应包括所

值系统可用于计算滤波器分组或电容器分组在投切瞬间换流站 交流母线的电压变化,以及验证由直流甩负荷引起的最大过电 玉。换流站交流母线的电压可通过调整电压源的电压来得到, 但必须保持在本规程第4.3.3条规定的极端连续运行电压范围 内,所保留的其余真实母线电压也必须保持在极端连续运行电 压范围内,但该静态等值模型不适用于确定过电压控制设备的 热容量。

到,并应兼顾避免交流侧谐振和滤波器合理设计的要求。谐波阻 抗扫描中交流系统的所有元件,包括交流线路、电缆,变压器、 发电机、负荷等均应采用其频率模型表示。扫描的方式应包括所 有典型运行方式。

4.4.8确定谐波阻抗扫描的方式集合时应考虑的因素,包括

4.4.10用于低次谐振研究的等值系统可以仅保留换流母线,也可 以保留部分换流站近区电网。等值系统可用于交流系统低次谐 振LS/T 1820-2018 粮食大数据资源池设计规范,如2次、3次及5次谐振研究,以及交流系统低次谐振对直

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流控制系统的影响研究及直流回路低次谐振的研究。谐振研究等 值系统示意图见图4.4.10。

图4.4.10谐振研究等值系统示意图

4.4.11对低次谐振研究的等值系统的要求包括下列内容: 1从换流母线看,等值网与原网络的短路电流水平一致; 2从换流母线看,等值网与原网络的基波阻抗和各次谐波阻 抗特性一致。

GB/T 30785-2014 食品加工设备术语4.5直流输电线路和接地极参数

4.5.1直流输电线路极导线结构数据可包括下列内容: 1 导线型号; 2 线路长度; 3结构,含极导线铝、钢部分各自的根数/直径(mm) 4截面积(mm²),含极导线铝、钢部分各自的截面积和总 截面积; 5外径 (mm); 6 每极导线分裂根数及子导线分裂间距; 7 20℃下的单位直流电阻(Q2/km); 8.悬挂高度、水平距离及导体弧垂: 9导、地线之间的距离。

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