GB 51397-2019-T:柔性直流输电成套设计标准(无水印,带书签)

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GB 51397-2019-T:柔性直流输电成套设计标准(无水印,带书签)简介:

"GB 51397-2019-T:柔性直流输电成套设计标准"是中国的一项国家标准,全称为《柔性直流输电系统成套设计技术规范》。这个标准于2019年发布,主要针对柔性直流输电(Flexible Direct Current, FDC)系统的成套设计提供了详细的规范和指导。

柔性直流输电是一种电力传输方式,它通过使用电力电子设备来实现交流电和直流电之间的转换,能够有效解决交流输电中的电压等级匹配问题和距离限制问题。GB 51397-2019-T标准涵盖了柔性直流输电系统的规划设计、设备选型、安装调试、运行维护等多个环节,旨在保证柔性直流输电系统的安全、稳定和经济运行。

这个标准对于柔性直流输电工程的设计者、建设者、运营商以及相关领域的研究者都具有重要的参考价值,它是推动中国柔性直流输电技术发展和应用的重要技术依据。

GB 51397-2019-T:柔性直流输电成套设计标准(无水印,带书签)部分内容预览:

9.1.1柔性直流换流站绝缘配合宜按以下步骤进行:

9.1.1柔性直流换流站绝缘配合宜按以下步骤进行: 1根据主回路设备及布置配置避雷器; 2计算分析换流站交流系统和直流系统各种过电压,确定不 司的代表性过电压,以及避雷器的保护水平、配合电流和能量; 3根据过电压仿真计算结果反复调整避雷器参数与设备绝 缘水平,优化绝缘配合设计。

9.2避雷器配置基本原则

9.2.1联接(换流)变压器网侧设备的绝缘配合宜按照现行国家 标准《绝缘配合第1部分:定义、原则和规则》GB311.1的规定 执行。 9.2.2联接(换流)变压器阀侧设备的绝缘配合可按照现行国家 标准《绝缘配合第3部分:高压直流换流站绝缘配合程序》 GB/T311.3的规定执行。 9.2.3联接(换流)变压器网侧的过电压应由装在该侧的避雷器 加以限制,联接(换流)变压器阀侧及直流侧的过电压应由装在联 接(换流)变压器阀侧及直流侧的避雷器单独或组合加以限制。 9.2.4设备和母线应由与其紧密连接的避雷器直接保护。 9.2.5避雷器配置方案应结合运行可靠性、设备耐受能力以及绝 缘配置成本等方面《计算机辅助工艺设计 系统功能规范 GB/T 28282-2012》,进行技术经济比较后确定。

波前(操作)过电压、快波前(雷电)过电压以及特快波前(陡波)过 电压。应通过仿真计算进行过电压研究确定系统中可能出现的代 表性过电压。

9.3.2开展交流侧的暂时过电压和操作过电压研究日

1联接(换流)变压器、交流线路的单一操作或任意组合操作 所引起的过电压: 2由于换流站交流母线或临近换流站交流母线发生故障及 故障清除所引起的过电压; 3在运行中因交流断路器的误动作迫使换流站从交流系统 解列所引起的过电压; 4换流站输送功率的突然降低或甩负荷所引起的过电压。 9.3.3开展联接(换流)变压器阀侧及直流侧的暂时过电压和操 作过电压研究时应考虑但不限于下列因素: 1通过联接(换流)变压器由其网侧感应到其阀侧的过电压; 2联接(换流)变压器阀侧引线单相接地、两相短路、两相接 地短路或三相短路所引起的过电压: 3换流器桥臂电抗器阀侧单相接地、两相短路、两相接地短 路或三相短路所引起的过电压: 4直流极母线接地故障及故障清除所引起的过电压; 5直流极母线对中性母线(仅适用于双极系统)直接短路所 引起的过电压; 6 正负极母线间直接短路所引起的过电压: 7 接线方式转换操作所引起的过电压; 8 直流开关操作过电压(如有)。 9.3.4 开展雷电和陡波过电压研究时应考下列因素: 1在直流线路、接地极线路(如有)或连接换流站交流母线的 任何交流线路上发生绕击和反击所引起的雷电侵入波过电压;

9.3.3开展联接(换流)变压器阀侧及直流侧的暂时过电压和

1在直流线路、接地极线路(如有)或连接换流站交流母 任何交流线路上发生绕击和反击所引起的雷电侵入波过电户 2当屏蔽失效时,换流站被直接雷击所引起的雷电过

3阀厅发生闪络或故障,或联接(换流)变压器阀侧绕组对地 闪络所引起的陡波过电压,

9.4.1避雷器的参数选取应遵循下列

9.4保护水平和绝缘水平

9.4.1避雷器的参数选取应遵循下列原则: 1交流避雷器的持续运行电压应考系统最大基频交流电 玉叠加系统可能出现的最大谐波电压值; 2直流避雷器的持续运行电压应考虑严酷工况下的最大直 流运行电压、基频交流电压及谐波电压: 3交流避雷器额定电压和直流避雷器参考电压的选择应综 合考虑荷电率、暂时过电压、操作冲击保护水平和雷电冲击保护水 平等因素; 4交流和直流避雷器的操作冲击保护水平和雷电冲击保护 水平应综合考虑本标准第9.3节所列的各种过电压类型和典型避 雷器伏安特性曲线; 5每支避雷器应能承受最严重故障或十扰条件下的电流和 能量应力。

9.4.2换流站设备采用的最小绝缘裕度宜按表9.4.2选取

4.2换流站设备采用的最小绝缘

油浸式绝缘设备的基本操作冲击耐受水平与基本雷电冲 水平的比值不应小于0.83。 应给出空气间隙需耐受的电压值。

9.4.4应给出空气间隙需耐受的电压值。

9.5 爬电距离的确定

现行国家标准《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定》 GB/T26218的规定执行。

基准电压应采用设备承受的最高持续直流电压值。对于承 流、基频和谐波叠加电压波形的户外设备,爬电距离计算所月 准电压应采用叠加电压的峰值,爬电比距宜按照直流爬电 选取

9.5.3阀厅内设备的爬电比距不宜小于14mm/kV

9.5.4户外瓷质支柱绝缘子和垂直套管的爬电比距宜根据积污

9.5.6设备绝缘伞套爬电距离与干弧距离的比值不宜天于4。

9.6.1绝缘配合设计完成后,应进行换流站暂态过电压计算,且 应符合下列规定: 1应搭建暂态计算,包括换流站设备、交流系统、直流线 路、接地极(如有)和直流控制保护系统等: 2交流系统建模可根据最天、最小短路水平,采用无穷大电 源加等效短路阻抗:必要时可采用详细等值交流系统; 3联接(换流)变压器建模宜采用理想,并考虑其饱和特 性的影响; 4所有避雷器宜采用最大特性曲线计算最天过电压;对于目 标避雷器,宜采用最小特性曲线计算最大能量应力和对应的电流 9.6.2暂态过电压计算工况宜考虑本标准第9.3节所规定的各

0.0.1暂态电流计算应计算换流站设备承受的暂态电流峰值和 电流平方时间积(如需)。 0.0.2暂态电流计算应提供下列设备承受的电流应力: 1 联接(换流)变压器网侧设备的电流应力; 联接(换流)变压器阀侧设备的电流应力: 3 桥臂电抗器电流应力; 4 VSC阀电流应力; 5 直流极母线设备的电流应力; 6 直流中性母线设备(如有)的电流应力; 7 直流断路器(如有)的耐受电流及开断电流; 8 直流电抗器(如有)的电流应力。 0.0.3暂态电流计算应考虑交直流系统的各种运行方式和故 章,并应在此基础上考虑保护拒动或(和)断路器失灵。 0.0.4暂态电流计算中应考虑但不限于下列故障:

1)联接(换流)变压器网侧两相短路; 2)联接(换流)变压器网侧两相接地短路; 3)联接(换流)变压器网侧三相短路; 4)联接(换流)变压器阀侧两相短路; 5)联接(换流)变压器阀侧两相接地短路: 6)联接(换流)变压器阀侧三相短路: 7)桥臂电抗器阀侧两相短路: 8)桥臂电抗器阀侧两相接地短路; 9)桥臂电抗器阀侧三相短路

2直流侧极间短路: 1)正负极间短路; 2)极线对中性线短路。 3单相/极接地短路: 1)联接(换流)变压器网侧单相接地; 2)联接(换流)变压器阀侧单相接地; 3)桥臂电抗器阀侧单相接地; 4)极线接地。 0.0.5暂态电流计算可采用解析计算方法或仿真计算方法 0.0.6根据设备耐受暂态电流峰值的能力、系统对换流站的故 穿越要求以及直流断路器(如有)的开断能力,可配置限流电阻 成(和)电抗器。 0.0.7根据设备耐受电流平方时间积的能力可在电流衰减回路 配置阻尼电阻,且阻尼电阻不应带来换流站损耗的明显增加。

2直流侧极间短路: 1)正负极间短路; 2)极线对中性线短路。 3单相/极接地短路: 1)联接(换流)变压器网侧单相接地; 2)联接(换流)变压器阀侧单相接地: 3)桥臂电抗器阀侧单相接地; 4)极线接地。

10.0.5暂态电流计算可采用解析计算方法或仿真计算方法DB15∕T 353.10-2009 内蒙古自治区建筑消防设施检验规程 第10部分:火灾警报和应急广播系统, 10.0.6根据设备耐受暂态电流峰值的能力、系统对换流站的故 障穿越要求以及直流断路器(如有)的开断能力,可配置限流电阻 或(和)电抗器。 10.0.7根据设备耐受电流平方时间积的能力可在电流衰减回路 中配置阻尼电阻,且阻尼电阻不应带来换流站损耗的明显增加。

1:01米任直讯输电宗凯 你达创同小 广的可用半和 可靠性,在换流站设计中宜避免由于设备故障、误动作或运行人员 误操作而引起的强迫停运。 11.0.2对于采用双极接线的柔性直流输电系统,应满足下列 要求: 1应允许一个极(或单换流器)维修而另一极(或单换流器) 运行; 2双极平衡运行条件下,单极故障不应导致健全极传输功率 的降低; 3直接与系统输送功率相关的控制保护设计应保证元件的 常规故障不会导致健全极传输功率的降低; 4多端柔性直流输电系统某一端退出不宜影响系统其他部 分的正常运行。 11.0.3换流站辅助系统的一、二次系统设计应保证单个元件故 障下系统仍具有传输额定功率的能力。冷却系统中冷却泵、冷却 风扇和热交换器应留有足够的备用容量,充许冷却系统中任何单 一设备故障时系统仍具有传输额定功率的能力。必要时宜将冷却 泵、冷却风扇和热交换器双重化。 11.0.4柔性直流输电系统二次回路设计应遵循下列原则: 1应用最简单的设计实现所需要的功能; 2宜采用元件故障后仍能正常工作的设计和自检设计;

1.0.2对于采用双极接线的柔性直流输电系统,应满足

下系统仍具有传输额定功率的能力。冷却系统中冷却泵、 扇和热交换器应留有足够的备用容量,充许冷却系统中任 设备故障时系统仍具有传输额定功率的能力。必要时宜将 冷却风扇和热交换器双重化。

SH 3071-2013标准下载1.0.4柔性直流输电系统二次回路设计应遵循下列原则:

1 应用最简单的设计实现所需要的功能; 2宜采用元件故障后仍能正常工作的设计和自检设计; 3宜采用在元件故障时转换到简单的运行模式的设计: 4可通过双重化或三重化,采用备用元件、设备、控制电缆和 回路等措施,同时在任何需要的地方利用自动转换装置满足可靠

生和可用率要求: 5应避免外部电缆和接线感应的电压和电流引起敏感元件 和电路损坏或受到干扰; 6所有元件应经受时间考验或经受了合适的加速老化试验; 7宜采用模块结构,便于快速更换有元件或组件故障的 模块; 8 应采用报警、故障指示、监视和试验设备; 9对于设备的设计,宜使得设备的保养、维修和运行不需要 特别的运行和维修环境、试验设备、特殊工具或复杂操作顺序。 11.0.5双极柔性直流输电系统可靠性指标可参考下列要求: 强迫能量不可用率不宜大于1.0%: 2 计划能量不可用率不宜大于2.0%; 单极强迫停运次数不宜大于5次/(极·年); 双极强迫停运次数不宜大于0.2次/(极·年)。 11.0.6对称单极柔性直流输电系统可靠性指标可参考下列 要求: 强迫能量不可用率不宜大于1.0%; 计划能量不可用率不宜大于2.0%; 3 强迫停运次数不宜大于5次/(极·年)

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