特高壓直流輸電可靠性指標(biāo)如何?

 

    在我國計劃建設(shè)的西南水電外送特高壓直流輸電工程電壓為±800 千 伏,其主接線方式和我國已有的直流工程不同,每極采用兩個 12 脈動換 流器串聯(lián).如果出現(xiàn)一個 12 脈動換流器故障,健全的換流器仍然可以和 同一個極對端換流站的任意一個換流器共同運行,因此單極停運的概率將 顯著降低,考慮到第一個特高壓直流工程缺乏經(jīng)驗,可行性研究報告中初 步提出了與三峽-上海直流工程相同的可靠性指標(biāo).技術(shù)成熟后,預(yù)計停 運次數(shù)可以降低到 2 次/(每極·年)以下.雙極停運的概率也將大幅下 降,可以控制在 0.05 次/年.另外由于系統(tǒng)研究水平、設(shè)備制造技術(shù)、建設(shè)和運行水平的提高,由于直流工程數(shù)量的增加和相關(guān)經(jīng)驗的積累,換流 器平均故障率預(yù)計可以控制在 2 次/(每換流器·年).總體來說,特高 壓直流工程將會比常規(guī)直流更加可靠.

 

    直流輸電系統(tǒng)的可靠性有哪些具體的指標(biāo)?

 

    直流輸電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)總計超過 10 項,這里只介紹停運次數(shù)、 降額等效停運小時、能量可用率、能量利用率四項主要可靠性指標(biāo). 停運次數(shù):包括由于系統(tǒng)或設(shè)備故障引起的強迫停運次數(shù).對于常用的 雙極直流輸電系統(tǒng),可分為單極停運,以及由于同一原因引起的兩個極同 時停運的雙極停運.對于每個極有多個獨立換流器的直流輸電系統(tǒng),停運 次數(shù)還可以統(tǒng)計到換流器停運.不同的停運代表對系統(tǒng)不同水平的擾 動.

 

    降額等效停運小時:直流輸電系統(tǒng)由于全部或者部分停運或某些功能 受損,使得輸送能力低于額定功率稱為降額運行.

 

    降額等效停運小時是: 將降額運行持續(xù)時間乘以一個系數(shù),該系數(shù)為降額運行輸送損失的容量與 系統(tǒng)最大連續(xù)可輸送電容量之比.

 

    為什么要對直流輸電系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進行定期統(tǒng)計和評價?

 

    直流輸電系統(tǒng)是一個復(fù)雜的自成體系的工程系統(tǒng),多數(shù)情況下承擔(dān)大 容量、遠距離輸電和聯(lián)網(wǎng)任務(wù).因此,需要設(shè)定一些直流輸電系統(tǒng)可靠性 指標(biāo),用于衡量直流輸電系統(tǒng)實現(xiàn)其設(shè)計要求和功能的可靠程度,評價直 流輸電系統(tǒng)運行性能.直流系統(tǒng)可靠性直接反映直流系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計、設(shè) 備制造、工程建設(shè)以及運行等各個環(huán)節(jié)的水平.通過直流系統(tǒng)可靠性分 析,可以提出改善工程可靠性的具體措施,對新建工程提出合理的指標(biāo)要 求.國際大電網(wǎng)會議專門成立一個直流輸電系統(tǒng)可靠性工作組,每兩年對 全世界所有直流輸電工程進行一次可靠性的綜合統(tǒng)計和評價.

 

    直流輸電線路的絕緣配合設(shè)計要解決哪些問題?

 

    直流輸電線路的絕緣配合設(shè)計就是要解決線路桿塔和檔距中央各種可 能的間隙放電,包括導(dǎo)線對桿塔、導(dǎo)線對避雷線、導(dǎo)線對地、以及不同極 導(dǎo)線之間的絕緣選擇和相互配合,其具體內(nèi)容是:針對不同工程和大氣條 件等選擇絕緣子型式和確定絕緣子串片數(shù)、確定塔頭空氣間隙、極導(dǎo)線間 距等,以滿足直流輸電線路合理的絕緣水平.

 

    直流輸電線路有哪些基本類型?

 

    就其基本結(jié)構(gòu)而言,直流輸電線路可分為架空線路、電纜線路以及架 空--電纜混合線路三種類型.直流架空線路因其結(jié)構(gòu)簡單、線路造價 低、走廊利用率高、運行損耗小、維護便利以及滿足大容量、長距離輸電 要求的特點,在電網(wǎng)建設(shè)中得到越來越多運用.因此直流輸電線路通常采 用直流架空線路,只有在架空線線路受到限制的場合才考慮采用電纜線 路.

 

    建設(shè)特高壓直流輸電線路需要研究哪些關(guān)鍵技術(shù)問題?

 

    直流架空線路與交流架空線路相比,在機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算方面, 并沒有顯著差別.但在電氣方面,則具有許多不同的特點,需要進行專門 研究.對于特高壓直流輸電線路的建設(shè),尤其需要重視以下三個方面的研 究:

 

    1、電暈效應(yīng).直流輸電線路在正常運行情況下允許導(dǎo)線發(fā)生一定程 度的電暈放電,由此將會產(chǎn)生電暈損失、電場效應(yīng)、無線電干擾和可聽噪 聲等,導(dǎo)致直流輸電的運行損耗和環(huán)境影響.特高壓工程由于電壓高,如果設(shè)計不當(dāng),其電暈效應(yīng)可能會比超高壓工程的更大.通過對特高壓直流 電暈特性的研究,合理選擇導(dǎo)線型式和絕緣子串、金具組裝型式,降低電 暈效應(yīng),減少運行損耗和對環(huán)境的影響.

 

    2、絕緣配合.直流輸電工程的絕緣配合對工程的投資和運行水平有 極大影響.由于直流輸電的"靜電吸塵效應(yīng)",絕緣子的積污和污閃特性 與交流的有很大不同,由此引起的污穢放電比交流的更為嚴(yán)重,合理選擇 直流線路的絕緣配合對于提高運行水平非常重要.由于特高壓直流輸電在 世界上尚屬首例,國內(nèi)外現(xiàn)有的試驗數(shù)據(jù)和研究成果十分有限,因此有必 要對特高壓直流輸電的絕緣配合問題進行深入的研究.

 

    3、電磁環(huán)境影響.采用特高壓直流輸電,對于實現(xiàn)更大范圍的資源 優(yōu)化配置,提高輸電走廊的利用率和保護環(huán)境,無疑具有十分重要的意 義.但與超高壓工程相比,特高壓直流輸電工程具有電壓高、導(dǎo)線大、鐵 塔高、單回線路走廊寬等特點,其電磁環(huán)境與±500 千伏直流線路的有一 定差別,由此帶來的環(huán)境影響必然受到社會各界的關(guān)注.同時,特高壓直 流工程的電磁環(huán)境與導(dǎo)線型式、架線高度等密切相關(guān).因此,認(rèn)真研究特 高壓直流輸電的電磁環(huán)境影響,對于工程建設(shè)滿足環(huán)境保護要求和降低造 價至關(guān)重要.

標(biāo)簽： 特高壓  直流輸電