การพัฒนาทางเทคนิคของอุปกรณ์ส่งและแปลง UHV AC

อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV

สำหรับการก่อสร้างโครงการไฟฟ้าแรงสูงพิเศษขนาดใหญ่ อุปกรณ์หลักคือกุญแจสำคัญ

เพื่อส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการส่งผ่าน UHV AC ซึ่งเป็นการพัฒนาทางเทคนิคล่าสุดของอุปกรณ์สำคัญ

เช่นหม้อแปลงไฟฟ้า UHV AC, สวิตช์เกียร์โลหะหุ้มฉนวนแก๊ส (GIS), อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์และสายล่อฟ้า

สรุปและมุ่งหวัง

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า:

ค่าที่อนุญาตของความแรงของสนามไฟฟ้าเมื่อความน่าจะเป็นของการคายประจุบางส่วนของหม้อแปลง UHV คือ 1 ‰ จะถูกเลือกเป็น

ความแรงของสนามที่อนุญาต

มาตรการควบคุมการรั่วไหลของแม่เหล็ก เช่น ชีลด์แม่เหล็กที่ปลายตัวถัง, ชีลด์ไฟฟ้าของถังน้ำมัน, ชีลด์แม่เหล็ก

ของถังน้ำมันและแผ่นเหล็กนำไฟฟ้าแบบไม่มีแม่เหล็กสามารถลดการรั่วซึมของแม่เหล็กและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นได้ถึง 1,500 MVA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หม้อแปลง UHV ความจุขนาดใหญ่

ความสามารถในการทำลายของเบรกเกอร์ UHV สามารถเข้าถึง 63kAวงจรทดสอบสังเคราะห์ที่ใช้ "วิธีสามวงจร" สามารถแตกหักได้

ผ่านขีดจำกัดของอุปกรณ์ทดสอบและทำการทดสอบการแตกหักของเบรกเกอร์วงจร 1100kV ให้เสร็จสิ้น

เห็นได้ชัดว่าแอมพลิจูดและความถี่ของ VFTO ถูกจำกัดโดยการติดตั้งตัวต้านทานการทำให้หมาด ๆ ที่ด้านสัมผัสคงที่ของ "แนวตั้ง"

ตัวตัดการเชื่อมต่อ;

จากมุมมองของแรงดันไฟฟ้าในการทำงานอย่างต่อเนื่อง สามารถลดแรงดันไฟฟ้าของสายดิน UHV ลงเหลือ 780kV ได้อย่างปลอดภัย

อุปกรณ์ส่งและแปลงพลังงาน UHV AC ในอนาคตควรได้รับการศึกษาอย่างลึกซึ้งในแง่ของความน่าเชื่อถือสูง ความจุขนาดใหญ่

หลักการทำงานใหม่และการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ

หม้อแปลง UHV AC, สวิตช์เกียร์, อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ และตัวป้องกันฟ้าผ่าเป็นอุปกรณ์หลักหลักของระบบส่งกำลัง UHV AC

โครงการ.ในครั้งนี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่การแยกแยะและสรุปการพัฒนาทางเทคโนโลยีล่าสุดของอุปกรณ์ทั้งสี่ประเภทนี้

การพัฒนาอุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV

อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV ส่วนใหญ่แก้ปัญหาต่อไปนี้: อิทธิพลของการใช้การชดเชยซีรีส์ต่อ

ลักษณะของระบบ การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญของการชดเชยชุด การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง

ความสามารถในการรบกวนของระบบควบคุม การป้องกันและการวัด การออกแบบและการป้องกันของธนาคารซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

ความสามารถในการไหลและความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานของช่องว่างจุดประกายการชดเชยซีรีส์ ความสามารถในการปล่อยแรงดัน และประสิทธิภาพการแบ่งปันกระแส

ของตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้า ความสามารถในการเปิดและปิดอย่างรวดเร็วของสวิตช์บายพาส อุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือน คอลัมน์ไฟเบอร์ โครงสร้าง

การออกแบบหม้อแปลงกระแสและประเด็นทางเทคนิคที่สำคัญอื่นๆภายใต้เงื่อนไขของแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษ กระแสสูงพิเศษ และสูงพิเศษ

ความจุ ปัญหาที่ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญจำนวนหนึ่งของอุปกรณ์หลักการชดเชยซีรีส์ถึงขีดจำกัดประสิทธิภาพ

ได้รับการเอาชนะแล้วและมีการพัฒนาอุปกรณ์หลักการชดเชยซีรีย์ไฟฟ้าแรงสูงพิเศษและทั้งหมดก็ประสบความสำเร็จ

การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น

ธนาคารตัวเก็บประจุ

ธนาคารตัวเก็บประจุสำหรับการชดเชยอนุกรมเป็นองค์ประกอบทางกายภาพพื้นฐานในการรับฟังก์ชันการชดเชยอนุกรม และเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญ

อุปกรณ์ของอุปกรณ์ชดเชยซีรีส์จำนวนตัวเก็บประจุชดเชยซีรีย์ UHV ในชุดเดียวสูงถึง 2,500, 3-4 เท่า

ของการชดเชยซีรีย์ 500kVต้องเผชิญกับปัญหาการเชื่อมต่อแบบขนานจำนวนมากของชุดตัวเก็บประจุภายใต้ขนาดใหญ่

ความสามารถในการชดเชยมีการเสนอแผนการป้องกันสะพาน H คู่ในประเทศจีนผสมผสานกับเทคโนโลยีการเดินสายไฟสุดเก๋ก็ช่วยแก้ปัญหาได้

ปัญหาการประสานงานระหว่างความไวของการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่ไม่สมดุลของตัวเก็บประจุและการควบคุมพลังงานที่ฉีดเข้าไปอีกด้วย

แก้ปัญหาทางเทคนิคของแบตเตอรีตัวเก็บประจุแบบอนุกรมที่อาจระเบิดได้แผนภาพเอนทิตีและแผนผังการเดินสายไฟของตัวเก็บประจุแบบอนุกรม

ธนาคารแสดงในรูปที่ 12 และ 13

รูปที่ 12 ธนาคารตัวเก็บประจุ

รูปที่ 13 โหมดการเดินสายไฟ

ตัวจำกัดแรงดัน

เนื่องจากข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือที่ต้องการอย่างมากของการชดเชยซีรีส์ UHV จึงมีวิธีการจับคู่ชิปตัวต้านทานเป็นพิเศษ

ปรับให้เหมาะสมและค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งระหว่างคอลัมน์ลดลงจาก 1.10 เป็น 1.03 หลังจากคอลัมน์ชิปตัวต้านทานเกือบ 100 ตัวในแต่ละเฟส

ตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้าเชื่อมต่อแบบขนาน (คอลัมน์ชิปตัวต้านทานแต่ละคอลัมน์เชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยตัวต้านทาน 30 ตัว)แรงดันที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ

มีการนำโครงสร้างการปลดปล่อยมาใช้และความสามารถในการปล่อยแรงดันถึง 63kA / 0.2s ภายใต้เงื่อนไขที่แรงดันแจ็คเก็ตพอร์ซเลน

ชุดลิมิตเตอร์มีความสูง 2.2 ม. และไม่มีตัวคั่นส่วนโค้งด้านใน

จุดประกายช่องว่าง

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของช่องว่างประกายไฟสำหรับการชดเชยซีรีส์ UHV สูงถึง 120kV ซึ่งสูงกว่า 80kV ของช่องว่างประกายไฟสำหรับ UHV มาก

การชดเชยชุด;ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าสูงถึง 63kA/0.5 วินาที (ค่าสูงสุด 170kA) ซึ่งมากกว่าช่องว่างแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษถึง 2.5 เท่าที่

ช่องว่างประกายไฟที่พัฒนาแล้วมีประสิทธิภาพเช่นแรงดันไฟฟ้าจ่ายทริกเกอร์ที่แม่นยำ ควบคุมได้ และเสถียร มีกระแสไฟทำงานผิดปกติที่เพียงพอ

ความจุ (63kA, 0.5 วินาที), หลายร้อยไมโครวินาทีทำให้เกิดความล่าช้าในการปล่อย, ความสามารถในการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วของฉนวนหลัก (หลังจากผ่าน 50kA/60ms

กระแสไฟกู้คืนต่อค่าหน่วยถึง 2.17 ในช่วงเวลา 650 มิลลิวินาที) ความต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง ฯลฯ

แพลตฟอร์มการชดเชยซีรีส์

แพลตฟอร์มชดเชยซีรีส์ UHV เกรดแผ่นดินไหวสูงขนาดกะทัดรัด ภาระหนัก และได้รับการออกแบบ ก่อให้เกิด UHV ระดับสากลที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ

การชดเชยชุดการทดสอบประเภทที่แท้จริงและความสามารถในการวิจัยแบบจำลองการวิเคราะห์ความแข็งแรงทางกลและสนามสามมิติที่ซับซ้อน

มีการสร้างอุปกรณ์หลายรายการและมีรูปแบบที่กะทัดรัดและรูปแบบการสนับสนุนของอุปกรณ์แพลตฟอร์มประเภทบัสสามส่วนพร้อมบูรณาการ

และเสนอโครงสร้างตู้ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาการต่อต้านแผ่นดินไหว การประสานงานของฉนวน และสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้า

การควบคุมแพลตฟอร์มที่มีน้ำหนักเกิน (200 ตัน)แพลตฟอร์มการทดสอบประเภทการชดเชยจริงของซีรีย์ UHV ได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งก่อตัวเป็นขนาดใหญ่

การประสานงานของฉนวนภายนอก ความแรงของสนามโคโรนาและอวกาศ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์กระแสไฟฟ้าอ่อนบนแพลตฟอร์ม

และความสามารถในการทดสอบอื่นๆ ของแพลตฟอร์มการชดเชยซีรีส์ ซึ่งเติมเต็มช่องว่างของการวิจัยการทดสอบการชดเชยซีรีส์ UHV

สวิตช์บายพาสและตัวตัดการเชื่อมต่อบายพาส

ห้องดับเพลิงอาร์คความจุขนาดใหญ่และกลไกการทำงานความเร็วสูงได้รับการพัฒนา ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาในการแนะนำ

และความแข็งแรงทางกลของแกนดึงฉนวนยาวพิเศษ 10 ม. ภายใต้การทำงานที่ความเร็วสูงสวิตช์บายพาสชนิดคอลัมน์พอร์ซเลน SF6 ตัวแรก

มีการพัฒนาโครงสร้างรูปตัว T โดยมีกระแสไฟพิกัด 6300A เวลาปิด ≤ 30ms และอายุการใช้งานทางกล 10,000 ครั้ง

เสนอวิธีการเพิ่มเบรกเกอร์สูญญากาศเสริมให้กับหน้าสัมผัสหลักและสลับกระแสโดยเสาหลักครั้งแรก

มีการพัฒนาตัวตัดการเชื่อมต่อบายพาสแบบเปิด และความสามารถในการสลับกระแสไฟสวิตชิ่งได้รับการปรับปรุงอย่างมากเป็น 7kV/6300A

ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์กระแสไฟฟ้าอ่อนบนแพลตฟอร์ม

ปัญหาทางเทคนิค เช่น การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวบนแพลตฟอร์มการชดเชยซีรีส์ UHV และความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของ

อุปกรณ์กระแสไฟอ่อนภายใต้ศักยภาพสูงและสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่งได้ถูกเอาชนะแล้ว และแพลตฟอร์มการชดเชยซีรีส์

ระบบการวัดและกล่องควบคุมทริกเกอร์ช่องว่างประกายไฟพร้อมความสามารถในการป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่งอย่างยิ่ง

ที่พัฒนา.รูปที่ 14 เป็นแผนภาพสนามของอุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV

อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV แบบคงที่ชุดแรกระหว่างประเทศที่พัฒนาขึ้นอย่างอิสระโดยสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าแห่งประเทศจีน

ได้ดำเนินการในโครงการขยายโครงการสาธิตการทดสอบ UHV AC ได้สำเร็จแล้วพิกัดกระแสของอุปกรณ์

ถึง 5080A และความจุสูงสุดถึง 1500MVA (พลังงานปฏิกิริยา)ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักอันดับหนึ่งของโลกที่

กำลังการผลิตไฟฟ้าของโครงการสาธิตการทดสอบ UHV เพิ่มขึ้น 1 ล้านกิโลวัตต์เป้าหมายของการส่งสัญญาณที่เสถียรของ 5

ล้านกิโลวัตต์โดยสาย UHV วงจรเดียวจนถึงขณะนี้ยังคงรักษาการทำงานที่ปลอดภัย มั่นคง และเชื่อถือได้

รูปที่ 14 อุปกรณ์ชดเชยซีรีส์ UHV 1000KV