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特高压直流换流站设计规范
,member,IEEE,and V. Ramaswami
摘要
特高压直流输电系统在超远距离的大容量输电中效益 显著。在世界范围内，有大量的特高压直流输电工程目前正 在规划，特别是在中国大型水/13
TT 3/24/36
ShuntC
容量
Mvarr
250
250
250
大组分组
一
3
小组分组
一
5
3
4
逆变侧：无功功率需求范围：+450~-450 MVAr
假定交流系统有足够的强度（SCR»3）O在这种情况下， 双极直流系统连接的交流系统不存在协调联锁和负载脱落 的风险，可以保持在稳定的状态。基频过电压甩负荷不会超 。
第四节直流滤波器、平波电抗器
对于一个特高压直流方案的谐波滤波器数量和类型在 很大程度上取决于冗余性能要求。两个三调谐无源滤波器 TT12/24/36可在每个极和每个站安装。平波电抗器的电感之 将根据系统数据OHL特点来选择。预计每站每极中，中性 电容器将在15pF范围，平波电抗器在250-300mH的范围内 选择。平波电抗器的最终尺寸将根据直流滤波器的性能要求 与架空线参数来选择。干式平波电抗器是特高压直流等应用 的首选解决方案。特别推荐的是，电感两部分平均布置在 800kV母线和接地中性母线的布置方式。
第五节绝缘配合
800kV直流输电系统中的绝缘配合设计类似现有的 500kV的方案。然而，特别注意要绘制选择避雷器避雷器额 定值的安排，为在技术上和经济上的优化主要设备的绝缘水 平提供依据。
特高压直流设备的开关脉冲的水平将成为尺寸选择主 要因素。直流电压不随闪络距离决定。在更高的海拔高度安 装设备应该按照IEC 60071-2标准修正。闪络距离的增加超 过与开关冲击电压线性相关。最后，设计的正确性应由该设 备相应的型式试验验证。
500kV换流站的附加避雷器可以在换流站中的几个位置 处使用，以进一步限制过电压。例如，在800kV母线和接地 极之间，六脉动换流器的换流变压器的次级侧之间的避雷器 安装。换流变压器的绝缘水平由SIL/BIL=1800/ 1600kV决 定，同样用于800kV母线。绝缘水平（安全余量为BIL15% SIL与20%的）要依据从数字模拟和安全裕度的结果，和给 出IEC 60071-5保护级别选择。
周压变压
器
阀塔
平波电抗
器
直流母线
雷电冲击耐受水平
[kV]
操作过电压耐受水
平[kV]
1800
1600
1800
1600
2000
1600
2000
1600
户外应用的爬电距离外绝缘比的闪光距离复杂，它严重 依赖于环境和气候条件，即对设备和潮湿条件下的污染程度 （雨，雾等）的外壳表面污染。
从经验上，直流工程考虑用两类棚形式瓷外壳、它是深 棱下和备用梭轮廓。但是，硅橡胶外壳与复合绝缘子可以由 高达25%提高的性能。这种类型的绝缘体，长时间有较小的 机型应力，已经成功应用于换流站。另一种可能性可以是涂 覆的瓷外壳与疏水性材料。为了完整性起见，应该提到的是 增压棚的方法也是公知的可能性来改善陶瓷绝缘子的性能
To
对晶闸管阀在阀室内大厅，考虑特高压直流场设备的安 装也在室内安装，即所谓的直流阀厅。如果选择将阀厅的设 计目的是未来彻底实现的低污染和湿度条件，不依赖于外界 环境条件。室内安装的爬电距离比与室外安装更低。
相对于现有的设备可以说，特高压直流设备室内安装的 爬电距离比室外安装更能确保污闪事故降低，提高安全性 能。此外，基于实际现场，爬电距离与拔高度无关。
第六节 站方面的设计
单线图
±800kV UHVDC换流站的单线图与±500kV HVDC大多 是一样的，稍微不同的是仅在直流侧(包括在A2避雷器)。 每极双12脉动换流器是有一个长期运行的全球经验。这意 味着没有特高压直流单线图开发的新概念。
典型的阀厅的布置
单相2绕组变压器必须使用直流工程阀厅，有大小约60 米长变压器插入阀厅阀侧套管。根据设计经验在这种情况 下，双阀塔布置优先。一个典型的阀厅布局如下。避雷器 A2也位于阀厅内。但在现有经验的基础上旁路开关设备不 得设置在阀厅。
典型的电气布置
在800kV特高压直流输电直流厂站的布局与500kV直流 输电直流厂站布局类似，是一个合理的优化配置。
对于户外布局，除了主设备的选择合理的外绝缘，800kV 母线长度和数量、800kV瓷柱绝缘子是设计的主要对象。直 流滤波器电容C1悬挂在构架上。
一个典型的户外布局如下所示。考虑到污染对特高压直 流800kV外绝缘性能的挑战，室内布局一个可行的解决方 案。两个油型和干型平波电抗器可以集成到室内的布局。只 有一个直流线路侧避雷