GB/T 50789-2012 ±800kV直流换流站设计规范 (完整版)
1 总则
1.0.1 为规范±800kV直流换流站设计,使换流站的设计符合国家的有关政策、法规,达到安全可靠、先进适用、经济合理、环境友好的要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于±800kV两端直流输电系统换流站工程的设计。
1.0.3 换流站设计应结合工程特点,采用具备应用条件的新技术、新设备、新材料、新工艺。
1.0.4 换流站的设计应采取切实有效的措施节约用地、保护环境、满足劳动安全要求。环境保护、水土保持及劳动安全卫生设施应与主体工程同步设计。
1.0.5 ±800kV直流换流站的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 换流器 converter
换流站中用以实现交、直流电能相互转换的设备,也称换流阀组。通常由换流阀连接成一定的回路进行换流。换流器采用一个或者多个三相桥式换流电路(也称为6脉动换流器或6脉动换流阀组)串联或并联构成。两个相差30°的6脉动换流器串联可构成一个12脉动换流器,或称12脉动换流阀组。改变换流阀的触发相位,换流器既可运行于整流状态,也可运行于逆变状态,其中将交流电变换成直流电的称为整流器,将直流电变换成交流电的称为逆变器。整流器与逆变器设备基本相同,统称为换流器。本规范中出现的“阀组”如无特殊说明则专指12脉动换流阀组。
2.0.2 换流阀 converter valve
直流输电系统中为实现换流所用的三相桥式换流器中作为基本单元设备的桥臂,又称单阀。现代直流输电采用的半导体换流阀是半导体电力电子元件串(并)联组成的桥臂主电路及其合装在同一个箱体中的相应辅助部分的总称。
2.0.3 二重阀 double valve unit
对于一个12脉动阀组接线,12脉动阀组由2个6脉动阀组串联组成,一个6脉动阀组每相又由2个换流阀臂构成,结构上每相2个阀臂紧密连接在一起组成的阀塔称为二重阀。
2.0.4 四重阀 quadruple valve unit
对于一个12脉动阀组接线,12脉动阀组由2个6脉动阀组串联组成,一个6脉动阀组每相又由2个换流阀臂构成,结构上每相4个阀臂紧密连接在一起组成的阀塔称为四重阀。
2.0.5 晶闸管阀 thyristor valve
由晶闸管元件及其辅助设备组成的半导体换流阀。
2.0.6 阀厅 valve hall
安装换流阀的建筑物。它是换流站中的主要建筑物。换流站阀厅布置一般以12脉动换流器单元为单位,一个阀厅布置一个换流器单元的换流桥和相关设备。
2.0.7 高端阀厅 high voltage valve hall
当换流站极由2个12脉动换流器单元串联而成时,安装靠近极线换流器单元的换流桥和相关设备的建筑物。
2.0.8 低端阀厅 low voltage valve hall
当换流站极由2个12脉动换流器单元串联而成时,安装靠近中性线换流器单元的换流桥和相关设备的建筑物。
2.0.9 换流站辅助设施 auxiliary equipments of converter station
保证换流站主设备正常工作所需的其他设施,主要包括站用电系统、换流阀冷却系统、阀厅空调系统、消防设施和接地网等。
2.0.10 旁路开关回路 by-pass breaker circuit
在每极多阀组串联方式中,用于将与其并接的12脉动阀组的退出和投入的电气回路,通常由1台旁路断路器及其两侧的检修用隔离开关、与旁路断路器并联的1台旁路隔离开关所组成。
2.0.11 运行控制模式 operational control mode
为使换流站运行参数保持在预期的值而对换流器单元、极或换流站采取的控制模式。
2.0.12 附加控制模式 additional control mode
为有助于与换流站相连的交流系统运行参数保持在预期的值而对换流器单元、极或换流站采取的控制模式。
2.0.13 主导站/从控站 master station/slave station
两端直流输电系统的一个换流站被定义为主导站,与主导站相对的另一个换流站被定义为从控站。主导站的控制系统接收调度或站内运行人员下达的控制指令,并将该指令通过直流远动系统传送至从控站,通常选择整流站为主导站。主导站/从控站可以在直流远动系统完好条件下进行转换。
2.0.14 直流远动系统 telecontrol system
用于在两端换流站之间交换的直流系统控制信号、保护信号、运行信号和监视信号进行信号传输和数据处理的系统。
2.0.15 极控制 pole control
用于换流站一个极的控制、监视的设备,通常情况包括控制系统主机、I/O单元以及现场总线等。
2.0.16 换流阀组控制 converter valve unit control
在极控制和阀基电子设备之间按阀组独立设置的控制监视设备。
3 换流站站址选择
3.0.1 站址选择除应符合现行行业标准《220kV~500kV变电所设计技术规程》DL/T 5218有关站址选择的规定外,还应结合±800kV换流站的工艺特点,根据电力系统规划、城乡规划、污秽情况、水源、交通运输、土地资源、环境保护和接地极极址等的要求,通过技术经济比较和经济效益分析确定。
3.0.2 站址选择应满足换流站在电力系统中的地位和作用。整流站宜靠近电源中心,逆变站宜靠近负荷中心。当同一地区有多个换流站时,站址选择应分析各换流站之间的电气距离、共用接地极及外力破坏等因素对电力系统的影响。
3.0.3 站址应避开各类严重污染源。当完全避开严重污染源有困难时,换流站应处于严重污染源的主导风向上风侧,并应对污染源的影响进行评估。
3.0.4 站址选择应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《岩土工程勘察规范》GB 50021的有关规定。
3.0.5 站址应与邻近设施、周围环境相互协调,站址距飞机场、导航台、卫星地面站、军事设施、通信设施以及易燃易爆设施等的距离应符合国家现行有关标准的规定。
3.0.6 当换流阀外冷却方式采用水冷却时,站址附近应有可靠水源,其水量及水质应满足换流站生产用水、消防用水及生活用水要求。所选水源应避免或减少与其他用水发生矛盾,当采用地表水作为供水水源时,其设计枯水流量的保证率不应低于97%,并应保证所供水源质量的稳定性。
3.0.7 站址宜选择在铁路、公路和河流等交通线路附近,交通运输条件应满足换流变压器及平波电抗器等大件设备的运输要求。
4 交流系统基本条件及直流输电系统的性能要求
5 换流站电气设计
6 换流站控制和保护设计
7 换流站通信设计
8 换流站土建
9 换流站辅助设施
10 换流站噪声控制和节能
附录A 交流系统谐波干扰指标
A.0.1 交流系统谐波干扰指标可按下列公式表征:
(A.0.1-1)
(A.0.1-2)
(A.0.1-3)
式中:Dn——单次谐波的畸变率;
Deff——总有效谐波畸变率;
THFF——电话谐波波形系数;
En——换流器谐波电流产生的n次谐波相对地电压均方根值;
Eph——相对地工频电压均方根值;
n——谐波次数;
CCITT——噪声加权系数,应符合表A.0.1的规定。
表A.0.1 噪声加权系数
n |
f(Hz) |
CCITT |
n |
f(Hz) |
CCITT |
1 |
50 |
0.71 |
26 |
1300 |
955 |
2 |
100 |
8.91 |
27 |
1350 |
928 |
3 |
150 |
35.5 |
28 |
1400 |
905 |
4 |
200 |
89.1 |
29 |
1450 |
881 |
5 |
250 |
178 |
30 |
1500 |
861 |
6 |
300 |
295 |
31 |
1550 |
842 |
7 |
350 |
376 |
32 |
1600 |
824 |
8 |
400 |
484 |
33 |
1650 |
807 |
9 |
450 |
582 |
34 |
1700 |
791 |
10 |
500 |
661 |
35 |
1750 |
775 |
11 |
550 |
733 |
36 |
1800 |
760 |
12 |
600 |
794 |
37 |
1850 |
745 |
13 |
650 |
851 |
38 |
1900 |
732 |
14 |
700 |
902 |
39 |
1950 |
720 |
15 |
750 |
955 |
40 |
2000 |
708 |
16 |
800 |
1000 |
41 |
2050 |
698 |
17 |
850 |
1035 |
42 |
2100 |
689 |
18 |
900 |
1072 |
43 |
2150 |
679 |
19 |
950 |
1109 |
44 |
2200 |
670 |
20 |
1000 |
1122 |
45 |
2250 |
661 |
21 |
1050 |
1109 |
46 |
2300 |
652 |
22 |
1100 |
1072 |
47 |
2350 |
643 |
23 |
1150 |
1035 |
48 |
2400 |
634 |
24 |
1200 |
1000 |
49 |
2450 |
625 |
25 |
1250 |
977 |
50 |
2500 |
617 |
附录B 直流线路等效干扰电流计算
B.0.1 直流线路等效干扰电流应按下列公式计算:
(B.0.1-1)
(B.0.1-2)
式中:Ieq(x)——沿输电线路走廊的任何点,噪声加权至800Hz的等效干扰电流;
Ie(x)R——由整流站换流器谐波电压源产生的等效干扰电流分量幅值;
Ie(x)i——由逆变站换流器谐波电压源产生的等效干扰电流分量幅值;
x——沿线路走廊的相对位置;
I(n,x)——沿线路走廊位置“x”处的n次谐波残余电流的均方根值;
CCITT——噪声加权系数,见本规范表A.0.1;
n——谐波次数;
Hf——耦合系数,应符合表B.0.1的规定。
表B.0.1 耦台系数
n |
频率(Hz) |
Hf |
n |
频率(Hz) |
Hf |
1 |
50 |
0.70 |
26 |
1300 |
1.38 |
2 |
100 |
0.70 |
27 |
1350 |
1.41 |
3 |
150 |
0.70 |
28 |
1400 |
1.45 |
4 |
200 |
0.70 |
29 |
1450 |
1.49 |
5 |
250 |
0.70 |
30 |
1500 |
1.53 |
6 |
300 |
0.70 |
31 |
1550 |
1.56 |
7 |
350 |
0.70 |
32 |
1600 |
1.60 |
8 |
400 |
0.70 |
33 |
1650 |
1.64 |
9 |
450 |
0.70 |
34 |
1700 |
1.68 |
10 |
500 |
0.70 |
35 |
1750 |
1.71 |
11 |
550 |
0.75 |
36 |
1800 |
1.75 |
12 |
600 |
0.80 |
37 |
1850 |
1.78 |
13 |
650 |
0.85 |
38 |
1900 |
1.82 |
14 |
700 |
0.90 |
39 |
1950 |
1.85 |
15 |
750 |
0.95 |
40 |
2000 |
1.88 |
16 |
800 |
1.00 |
41 |
2050 |
1.92 |
17 |
850 |
1.04 |
42 |
2100 |
1.95 |
18 |
900 |
1.08 |
43 |
2150 |
1.98 |
19 |
950 |
1.11 |
44 |
2200 |
2.02 |
20 |
1000 |
1.15 |
45 |
2250 |
2.05 |
21 |
1050 |
1.19 |
46 |
2300 |
2.08 |
22 |
1100 |
1.23 |
47 |
2350 |
2.12 |
23 |
1150 |
1.26 |
48 |
2400 |
2.15 |
24 |
1200 |
1.30 |
49 |
2450 |
2.18 |
25 |
1250 |
1.34 |
50 |
2500 |
2.22 |

