一種換流閥閥避雷器配置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域的配置方法，具體涉及一種換流閥閥避雷器配置方法。該方法包括下述步驟：（1）確定閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)；（2）確定閥避雷器電阻片總數(shù)；（3）對閥避雷器的配置進行校核。該方法通過換流閥全工況仿真電路確定換流閥持續(xù)運行電壓最大峰值（PCOV），可以得出避雷器長期工作電壓的精確數(shù)值；并且根據(jù)選定的閥避雷器電阻片串并聯(lián)數(shù)，參照電阻片U/I特性曲線，建立閥避雷器電氣模型，將避雷器電氣模型放入換流閥全工況仿真電路中，直接對閥避雷器的漏電流進行校核，可以直觀地得出避雷器的漏電流是否超出了起始動作電流，這種校驗方法比傳統(tǒng)方法更加精確。
【專利說明】一種換流閥閥避雷器配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域的配置方法，具體涉及一種換流閥閥避雷器配置方法。【背景技術(shù)】
[0002]換流閥在實際運行中可能會承受操作、雷電和陡波前三種類型的過電壓，當(dāng)操作過電壓施加在閥兩端時，晶閘管將承受所有的過電壓，這種工況對換流閥來說是最嚴(yán)重的，須要有一種設(shè)備可以把換流閥的操作過電壓限制在一定的范圍內(nèi)，以保證換流閥的長期可靠運行，這種設(shè)備就是閥避雷器。閥避雷器是由避雷器電阻片組成的，避雷器電阻片具有優(yōu)良的U/I特性，其電阻值隨承受電壓的升高而降低，特別是在承受較高沖擊電壓時，其電阻值可以跌落到很小的值。換流閥對閥避雷器的配置具有特殊的要求，當(dāng)閥正常運行時，要求閥避雷器不能動作，其漏電流不能超過避雷器起始動作電流，否則避雷器將會長期過熱而燒毀，而當(dāng)操作沖擊電壓出現(xiàn)在閥兩端時，要求避雷器電阻值降到很低的水平，起到抑制過電壓的作用。單個電阻片的耐壓能力有限，須要將多個電阻片串聯(lián)，才能滿足換流閥對閥避雷器的要求；此外，當(dāng)避雷器動作時，要求閥避雷器具備一定的能量吸收能力，通常由單柱電阻片串聯(lián)而成的避雷器不能滿足能量吸收能力的要求，為了保證閥避雷器的安全，需要增加避雷器的并聯(lián)柱數(shù)，根據(jù)避雷器的能量吸收能力來確定避雷器并聯(lián)柱數(shù)；避雷器電阻片并聯(lián)柱數(shù)又會影響避雷器殘壓和配合電流，增加了避雷器電阻片配置的復(fù)雜性。
[0003]GB/T311.3—2007《高壓直流換流站絕緣配合程序》對于閥避雷器的持續(xù)運行電壓的規(guī)定中只給出了不考慮換相過沖的持續(xù)運行電壓峰值(CCOV)與空載直流電壓的換算關(guān)系，并沒有提出考慮換相過沖持續(xù)運行電壓最大峰值(PCOV)的計算方法，無法根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對閥避雷器長期運行能力進行校核。傳統(tǒng)的對避雷器長期運行能力校驗的方法認(rèn)為避雷器PCOV荷電率小于1，避雷器就可以長期安全運行，這種方法比較粗糙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種換流閥閥避雷器配置方法，該方法通過換流閥全工況仿真電路確定持續(xù)運行電壓最大峰值(PC0V)，可以得出避雷器長期工作電壓的精確數(shù)值；并且根據(jù)選定的閥避雷器電阻片串并聯(lián)數(shù)，參照電阻片U/I特性曲線，建立閥避雷器電氣模型，將避雷器電氣模型放入閥換流閥全工況仿真電路中，直接對閥避雷器的漏電流進行校核，可以直觀地得出避雷器的漏電流是否超出了起始動作電流，這種校驗方法比傳統(tǒng)方法更加精確。
[0005]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供一種換流閥閥避雷器配置方法，所述方法用的系統(tǒng)為換流閥系統(tǒng)，包括12脈動換流單元，12脈動換流單元由兩個6脈動換流單元串聯(lián)組成；其改進之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0007](I)確定閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)；
[0008](2)確定閥避雷器電阻片總數(shù)；[0009](3)對閥避雷器的配置進行校核。
[0010]進一步地，所述6脈動換流單元包括:換流變壓器、換流閥和閥避雷器；換流變壓器通過換流閥系統(tǒng)的等效電抗器與三相整流橋連接；三相整流橋的每一相均由上下兩橋臂構(gòu)成，每個橋臂均由換流閥構(gòu)成；每個換流閥兩端并聯(lián)閥避雷器；
[0011]所述換流閥包括阻尼回路、直流均壓回路、晶閘管、飽和電抗器和閥內(nèi)雜散電容；所述阻尼回路、直流均壓回路和晶閘管并聯(lián)后組成阻尼回路-直流均壓回路-晶閘管并聯(lián)支路，阻尼回路-直流均壓回路-晶閘管并聯(lián)支路與飽和電抗器串聯(lián)與閥內(nèi)雜散電容并聯(lián)。
[0012]進一步地，兩個6脈動換流單元的兩個換流變壓器，一個為星型連接，一個為三角形連接。
[0013]進一步地，所述步驟(1)中，根據(jù)換流閥兩端操作過電壓水平來確定閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)，閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)用下述表達式表示:
【權(quán)利要求】
1.一種換流閥閥避雷器配置方法，所述方法用的系統(tǒng)為換流閥系統(tǒng)，包括12脈動換流單元，12脈動換流單元由兩個6脈動換流單元串聯(lián)組成；其特征在于，所述方法包括下述步驟: (1)確定閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)； (2)確定閥避雷器電阻片總數(shù)； (3)對閥避雷器的配置進行校核。
2.如權(quán)利要求1所述的閥避雷器配置方法，其特征在于，所述6脈動換流單元包括:換流變壓器、換流閥和閥避雷器；換流變壓器通過換流閥系統(tǒng)的等效電抗器與三相整流橋連接；三相整流橋的每一相均由上下兩橋臂構(gòu)成，每個橋臂均由換流閥構(gòu)成；每個換流閥兩端并聯(lián)閥避雷器； 所述換流閥包括阻尼回路、直流均壓回路、晶閘管、飽和電抗器和閥內(nèi)雜散電容；所述阻尼回路、直流均壓回路和晶閘管并聯(lián)后組成阻尼回路-直流均壓回路-晶閘管并聯(lián)支路，阻尼回路-直流均壓回路-晶閘管并聯(lián)支路與飽和電抗器串聯(lián)與閥內(nèi)雜散電容并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的分析方法，其特征在于，兩個6脈動換流單元的兩個換流變壓器，一個為星型連接，一個為三角形連接。
4.如權(quán)利要求1所述的閥避雷器配置方法，其特征在于，所述步驟(1)中，根據(jù)換流閥兩端操作過電壓水平來確定閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)，閥避雷器電阻片的串聯(lián)數(shù)用下述表達式表示:
5.如權(quán)利要求1所述的閥避雷器配置方法，其特征在于，所述步驟(2)中，根據(jù)避雷器的能量吸收能力確定閥避雷器電阻片總數(shù)，閥避雷器電阻片總數(shù)為串并聯(lián)的電阻片之和，包括下述步驟: <a>判斷總的電阻片能量吸收能力是否大于工程規(guī)定的換流閥能量吸收能力； <b>若大于工程規(guī)定的換流閥能量吸收能力，則閥避雷器的并聯(lián)柱數(shù)-1 ;否則，閥避雷器的并聯(lián)柱數(shù)+1 ; 〈C〉繼續(xù)判斷閥避雷器的并聯(lián)柱數(shù)-1時能量吸收能力是否小于工程規(guī)定的換流閥能量吸收能力，若是則進行步驟(3);否則，返回步驟(1)； 并繼續(xù)判斷閥避雷器的并聯(lián)柱數(shù)+1時能量吸收能力是否大于工程規(guī)定的換流閥能量吸收能力，若是則進行步驟(3);否則，返回步驟(1)。
6.如權(quán)利要求1所述的閥避雷器配置方法，其特征在于，所述步驟(3)中，通過換流閥全工況仿真，對閥避雷器的配置進行校核，包括下述步驟: A、根據(jù)選定的閥避雷器電阻片串聯(lián)數(shù)和并聯(lián)柱數(shù)，并參照電阻片的U-1特性，建立閥避雷器電氣模型； B、判斷電組片每個并聯(lián)柱的漏電流是否小于工程規(guī)定的閥避雷器開通電流Im:若小于工程規(guī)定的閥避雷器開通電流Im，校核結(jié)束；否則，增加電阻片并聯(lián)柱數(shù)同時確定電阻片串聯(lián)數(shù)，并返回步驟A。
7. 如權(quán)利要求6所述的閥避雷器配置方法，其特征在于，所述閥避雷器的電氣模型是根據(jù)閥避雷器電阻片的U/I關(guān)系、避雷器電阻片串并聯(lián)數(shù)建立的非線性電阻模型，避雷器的電阻值隨著避雷器兩端電壓的變化而變化，反映避雷器的非線性特性。
【文檔編號】H02H9/04GK103580017SQ201310541517
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】張靜, 魏曉光, 曹均正, 郭煥 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院