特高压直流换流阀低压加压试验的研究

安徽送变电工程公司的研究人员潘俊锐，在2015年第4期《电气技术》杂志上撰文指出，换流阀低压加压试验是对换流变压器、换流阀以及控制保护系统构成的整体所进行的整组模拟试验，是换流站系统调试前必须要进行的试验项目。本文以特高压金华换流站为例，对换流阀低压加压试验中参数选择和试验方法进行了详细的分析，提出了验证触发角的新方法，具有重要的现实意义。

特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV及以上电压等级的直流输电及相关技术。特高压直流输电一般采用高可靠性的双极两端中性点接线方式，其主要技术特点为：

（1）UHVDC系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力输送至负荷中心；

（2）UHVDC控制方式灵活、快速，可以减少或避免大量过网潮流，按照送、受两端运行方式变化而改变潮流；

（3）UHVDC的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电；

（4）在交直流混合输电的情况下，利用直流有功功率调制可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，提高交流系统的动态稳定性；

浙江金华换流站是溪洛渡左岸-浙西±800kV特高压直流输电工程的受端换流站，按照±800kV直流输电工程换流站电气二次设备交接验收试验规程（QGDW_264-2009）要求，换流站投运前需做换流变压器带换流阀组的低压加压试验。

换流器低压加压试验是在完成换流变本体试验、换流阀本体及阀控系统联调试验、换流站控制保护装置试验及极控与阀控联调试验后进行。该试验的目的是检查换流变一次接线的正确性，检查换流阀触发同步电压与触发控制电压的正确性，检查一次电压的相序正确性及阀组触发顺序关系的正确性[1]。该试验对保证直流工程系统调试的顺利进行有着重要意义。

本工程额定直流输送功率为8000MW，换流回路采用了双极四阀组，单个阀组采用的基本换流单元为12脉动换流单元，均为电触发控制。该单元由两个交流侧电压相位相差30°的6脉动换流单元在直流侧串联而在交流侧并联所组成[2]。

现场采用6台单相双绕组变压器，其中3台阀侧绕组为星形接线，另3台阀侧绕组为三角形接线。极1高、低端阀组采用西门子技术，由6个双重阀组成，每个双重阀由2个单阀构成，每个单阀由60个晶闸管级构成。极2高、低端阀组采用ABB技术，由6个双重阀组成，每个双重阀由2个单阀构成，每个单阀由59个晶闸管级构成。

控制保护系统采用许继公司的HCM3000高压直流控制保护系统，为确保设备可靠性，系统设有一主一备两套控制装置。

图1 换流器刀闸开关示意图

结论

现场试验前，必须根据系统结构和设备参数进行计算，选择合理的试验方案和设备。[5]为确保安全，在满足晶闸管触发的前提下，试验电压、试验电流应尽可能的小，直流负载电阻应有一定的裕度，有时为避免旁通断路器的断口均匀电容对试验角度的影响，还需断开换流阀与阀厅穿墙套管的一次引线。

传统试验时，现场往往通过直流电压的大小及变化来判断触发角的正确性，受试验回路负载、仪器及试验环境等的影响，试验时直流电压实测值均小于理论计算值，使得触发角的判断存在不确定性。

本工程试验时采用取单阀电压与同步电压的相位比较法，可以准确判断触发角的大小。若直流脉动波形有任一单阀因某种原因没有导通时，利用所测单阀导通时对应的直流电压波形，通过正常的触发顺序，可大致判断出具体哪个阀有问题，该方法简单有效，有很好的实际应用意义。