高压直流输电用消能装置技术规范 第1部分：直流可控自恢复消能装置

目次………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………(资料性)直流可控自恢复消能装置关键部件典型结构示意(资料性)直流可控自恢复消能装置工作原理…………………………………………………(资料性)直流可控自恢复消能装置工程参数示例(资料性)直流可控自恢复消能装置典型型式试验参数…………………………………………………………………………………………………… 前言Ⅲ引言Ⅳ1范围12规范性引用文件13术语和定义14运行条件45性能46关键部件57试验118标志189包装、运输、贮存和安装18附录A19…………………………………附录B22附录C25……………………………………………附录D28………………………………………参考文献29Ⅰ 前言《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定《高压直流输电用消能装置技术规范》的第1部分:直流可控自恢复消能装置;部分:交流可控自恢复消能装置。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国高压直流输电设备标准化技术委员会(SAC/本文件起草单位:中国电力科学研究院有限公司、西安高压电 器 研 究 院 股 份 有 限 公 司、西 安 西 电 避雷器有限责任公司、国网经济技术研究院有限公司、金冠电气股份有限公司、平 高 东 芝(廊 坊)避 雷 器 有限公司、南方电网能源发展研究院有限责任公司、南京南瑞继保工程技 术 有 限 公 司、南 方 电 网 科 学 研 究院有限责任公司、许继电气股份有限公司、常州博瑞电力自动化设备有限公司、北京交通大学、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网冀北电力有限公司、湖南福德电 气 有 限 公 司、新 疆 维 吾 尔 自 治 区质量基础发展研究院、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司。本文件主要起草人:高冲、周会高、王秀环、何计谋、黄超、杜商安、贾涛、徐学亭、李明刚、弥璞、许钒、李婷婷、王培人、秦康、张一鸣、王德昌、张搏宇、吴文 祥、申 笑 林、常 鹏、冯 俊 杰、张 文 博、马 俊 杰、杨 晓 辉、张宏涛、姚宁、陈鹏、刘晓玮、肖冕、季一润、王晨星、孙梅、廖汉卿、范伟强、关保林、姚尧、张长虹。 本文件按照GB/T1.1—2020起草。本文件是GB/T45648部分。GB/T45648已 经 发 布了以下部分:———第1———第2本文件由中国电器工业协会提出。TC333)归口。Ⅲ 引言高压直流输电用消能装置用于限制直流系统故障引起的过电压水平,并消耗盈余能量,以实现故障旨在规范高压直流输电用消能装置的设计、制造及使用方法,目前暂由两部分构成。部分:直流可控自恢复消能装置。目的在于规范直流可控自恢复消能装置的术语和定义、运行条件、性能、关键部件、试验等要求。部分:交流可控自恢复消能装置。目的在于规范交流可控自恢复消能装置的术语和定义、运行条件、性能、关键部件、试验等要求。 穿越,保障直流系统可靠运行。GB/T45648———第1———第2Ⅳ 高压直流输电用消能装置技术规范第1部分:直流可控自恢复消能装置本文件界定了直流可控自恢复消能装置(以下简称消能装置)的术 语 和 定 义,规 定 了 消 能 装 置 的 运行条件,性能,关键部件,试验,标志、包装、运输、贮存和安装等要求。±100kV及以上高压直流换流站直流侧用消能装置。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必 不 可 少 的 条 款。其 中,注 日 期 的 引 用 文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包 括 所 有 的 修 改 单)适 用 于包装储运图示标志2022电力变压器第11部分:干式变压器高压交流断路器电工术语避雷器、低压电涌保护器及元件电工术语高压开关设备和控制设备电工术语电力半导体器件2013半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1继电保护和安全自动装置基本试验方法2020高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求机电产品包装通用技术条件高压直流输电术语高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求2020高压直流输电晶闸管阀第1部分:电气试验户外和户内电气设备用空心复合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐2023高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器2008高压直流输电系统控制与保护设备第1部分:运行人员控制系统2018高压直流输电用晶闸管阀电气装置安装工程电气设备交接试验标准电力设施抗震设计规范继电保护和安全自动装置通用技术条件高压直流输电换流阀晶闸管级试验装置技术规范GB/T2900.20、GB/T2900.32、GB/T13498界定的以及下列术语和定义适用于本 1范围本文件适用于2规范性引用文件本文件。GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB/GB50150—GB50260DL/DL/3术语和定义GB/文件。 T191T1094.11—T1984—2024T2900.12T2900.20T2900.32T3859.1—部分:基本要求规范T7261—2016T11022—T13384T13498T16927.1T20990.1—T21429T22389—T22390.1—T36559—2016T478—2013T2042—2019T2900.12、1 3.1(3.43.23.33.42 直流可控自恢复消能装置DCcontrollableandself-recoveryenergyabsorptiondevice由消能元件(3.2)、控制开 关(3.6)、测 量 装 置、控 制 保 护 设 备 及 辅 助 设 备 构 成,通 过 投 切 受 控 元 件),实现换流站直流系统过电压限制并消耗能量的装置。注1:典型结构示意图见图1。注2:均压电阻连接方式见A.2。标引符号说明:Ue———消能元件;Uf———固定元件;Uc———可控元件;R1、R2———均压电阻器;Kc———控制开关;Kt———触发开关;Kb———旁路开关;CT1———分支电流测量装置;CT2———汇流测量装置;DCVD———电压测量装置。图1消能装置典型结构示意图消能元件energyabsorptionunit消能装置的组成部分,由固定元件(3.3)和受控元件(3.4)串联组成。固定元件fixedunit消能元件(3.2)中不与控制开关(3.6)并联的部分,由多个非线性电阻元件串联和(或)并联组成。注:通常位于高压端。受控元件controlledunit消能元件中与控制开关(3.6)并联的部分,由多个非线性电阻元件串联和(或)并联组成。注:通常位于低压端。 3.53.63.73.83.93.10 非线性电阻元件unitofnon-linearresistor一个完全封装好的元件,由多个非线性金属氧化物电阻片串联和(或)并联组成。控制开关controlswitch由触发开关(3.7)和旁路开关(3.10)并联组成,用于投入和退出受控元件(触发开关triggerswitch对受控元件(3.4)快速旁路的开关。注:通常分为晶闸管触发开关和间隙触发开关两种类型。晶闸管触发开关thyristortriggerswitch由晶闸管阀与快速机械开关并联组成的触发开关(注:典型结构示意图见图2。标引符号说明:Vth———晶闸管阀;Kf———快速机械开关。图2晶闸管触发开关示意图间隙触发开关gaptriggerswitch由触发间隙与快速机械开关并联组成的触发开关(注:典型结构示意图见图3。标引符号说明:G———触发间隙;Kf———快速机械开关。图3间隙触发开关示意图旁路开关bypassswitch跨接在触发开关(3.7)和受控元件(3.4)两端的开关。 3.4)的开关。3.7)。3.7)。 注:通常采用机械开关,为触发开关和受控元件提供旁通路径。3.11高电位供能设备具有电位隔离能力,为触发开关(3.12可控比controllableratio受控元件(3.4)的参考电压与消能元件(4运行条件4.1正常运行条件消能装置的正常运行条件如下:a)户内;b)长期施加在消能装置端子间的电压不应超过消能装置的持续运行电压;c)海拔不超过1000 md)环境温度在5 ℃~50 ℃e)相对湿度不超过f)地震烈度不超过84.2特殊运行条件运行条件超出正常运行条件时,应在工程技术规范中提出,制造商在设计时充分考虑。5性能5.1基本要求消能装置关键部件典型拓扑见附录Aa)应具备在系统工况要求时间内快速旁路受控元件的能力;b)应具备吸收系统故障下的最大盈余能量的能力,并保留一定的裕度;c)消能元件的热备用不应小于d)控制开关应满足在系统故障时间内连续两次动作要求;e)系统故障工况结束后,控制开关应具备可靠分断的能力;f)应具备抗电磁干扰能力。5.2电气性能消能装置电气性能要求如下:a)应具备耐受直流系统产生的最高运行电压及暂时过电压的能力;b)应具备耐受规定的操作及雷电冲击电压的能力;c)受控元件正确旁路后,应具备耐受流过故障电流的能力。注:引起直流系统暂时过电压的典型工况包括受端网侧交流侧系统故障、5.3机械性能消能装置机械结构设计宜结构紧凑且布置合理,并要求如下:4GB/T45648.1—2025 high-potentialpowersupplyequipment3.7)提供工作电源的设备。3.2)参考电压的比值。;;60%;度。,工作原理见附录B20%; ,基本要求如下: VSC阀侧接地故障等。 a)连接应可靠;b)应具备承受所有动态、静态条件下的机械力的能力,同时应满足抗震的要求。电磁兼容性能消能装置的电磁兼容性能应符合GB/T11022—2020中6.19的规定,并做出如下补充:a)消能装置的各关键部件(除消能元件外)均应满足电磁兼容的性能要求;b)消能装置应按照7.1.3.2进行电磁干扰的相关试验。设备状态5.5.1投入状态系统故障引起的换流器直流侧电压大于整定值时,消能装置转为投入状态。注1:消能装置的受控元件被旁路,仅有固定元件接入系统的状态称为投入状态。注2:此处直流系统故障通常为受端网侧交流侧系统故障、VSC阀侧接地故障等。5.5.2退出状态换流器直流侧电压小于整定值时,消能装置转为退出状态。注:消能装置的受控元件退出旁路,与固定元件一起重新接入系统的状态称为退出状态。5.5.3受保护状态当消能元件能量、温度、电流分布不均匀系数超过整定值时,控制系统将消能装置转为受保护状态。注:消能装置在系统中被旁路的状态称为受保护状态。防火防爆5.6.1防火消能装置的防火设计满足以下要求:a)消能装置内的非金属材料应是阻燃的,并具有在规定时间内自熄灭的能力;非金属材料中添加的阻燃剂不应降低材料其他必备的物理特性,且不应含有卤素;b)消能装置控制电子电路应使用安全可靠的、阻燃的元器件;c)应采用无油化设计。5.6.2防爆消能装置的防爆设计满足以下要求:a)消能元件的短路性能应满足GB/T22389—2023中7.10的规定;b)控制开关等其他部件应采取有效的防爆措施,不应 因 其 内 部 的 故