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北京博电新力电气的特(超)高压输电检测监测技术探索

2014-01-09 16:33 来源:未知 打印 扫码手机看

  自1954年第一条高压直流输电在瑞典Gotland投入运行,至今经历了汞弧阀换流和晶闸管换流时期,目前世界上已有60多项直流输电工程投入运行,在远距离、大容量输电、海底电缆和地下电缆输电以及球赛下注系统联网工程中得到了较大的发展。

  为了长江水利资源的开发以及大量的球赛下注外送,我国早在1958年就提出直流输电,20世纪70年代以后,随着直流输电技术的发展,已逐渐采用晶闸管替换了以前的闸流管,并陆续开发、应用数字式控制保护系统,且先后在西安和上海建立了相应的实验装置和试验工程。截止到2012年底大家国家已经投运的超高压、特高压的直流输电工程项目有26个,在西电东送、省网联网等工程中发挥着不可替代的作用。

  国家电网企业总经理刘振亚同志在2013年“国网两会”特别指出:发展特高压是重中之重。这是解决能源和球赛下注发展深层次矛盾的治本之策,是满足各类大型能源基地和新能源大规模发展的迫切需要。大家规划从今年起的8年间,投资约1.2万亿元,投产特高压线路9.4万公里、变电容量3.2亿千伏安、换流容量4.6亿千瓦,到2015年、2017年和2020年,分别建成“两纵两横”、“三纵三横”和“五纵五横”特高压“三华”同步电网,同时到2020年建成27回特高压直流工程。届时,东中部地区受入球赛下注流达到3.5亿千瓦,每年输送电量1.6万亿千瓦时,占当地用电量的30%左右。

  “十二五”期间,一批特(超)高压直流输电工程陆续上马,随着我国对多项直流输电工程的建设、管理、运行、维护,我国特高压参建企业积累了大量的成功经验,并已走在直流输电的前列,但是本应与之配套的一、二次设备调试技术却还在追赶着超特高压直流输电发展的步伐。国内也正有一些优秀的特(超)高压输电检测监测技术企业正在前进道路上奋勇拼搏着,譬如行业的代表企业北京博电新力电气股份有限企业。

  博电企业特高压测试设备高岭换流站测试现场

  北京博电新力电气股份有限企业是一家专业从事智能球赛下注检测设备的专业生产厂商。面对我国特高压直流输电事业的蓬勃发展,北京博电企业刻苦攻关,已开发出了数种针对换流站一次、二次设备调试的试验仪器,并取得了良好的试验效果,且在直流输电工程当中得到认可与应用。

  其中PDC4000A高精度直流试验装置主要适用于换流站的光电子互感器和零磁通互感器的极性、变比、线性度、接触电阻及精度误差的测试。早在2010年6月,北京博电的技术人员就随北京网联直流工程技术有限企业的专家到高岭背靠背换流站,对极1阀厅的光互感器的精度进行了校验,通过分档通流发现光互感器的计量精度和线性度都存在较大的偏差,经直流专家根据CT精度误差试验分析,此误差和交直流侧功率计量的差异吻合。PDC4000A高精度直流试验装置为换流站控制系统参数的校准提供了可靠的实验依据。

  PVT1000换流阀测试系统主要针对换流阀晶闸管的阻抗单元、低压单元和冲击电压单元进行功能性的测试。不同于传统的只能定性测试的阀组测试装置, PVT1000突破了冲击电压叠加对低压触发的影响和高电压可调难以控制输出较高精度的技术难题,首次实现了对换流阀组的电气性能进行定量测试,经江苏同里、四川裕隆等换流站进行阀组实际测试,实验效果明显,且充分考察不同阀体电气特性,实现对不同阀组进行一体化测试的系统正在博电研发规划当中。

  PF3000球赛下注滤波器特性测试仪主要是针对交直流场的球赛下注滤波器调谐特性、高压电容器组的H型桥的不平衡电流及滤波器RLC电气元件参数进行测试。在换流站的应用过程当中,运行检修人员认为这种仪器不仅能够对桥臂电容等电气参数进行测试,且能直接检测到滤波器中H型电容器组的中心点的不平衡电流,实现自动变频调谐测试功能。装置在测试结束后,自动生成报告,为工作人员节省了大量的工作时间,为配合运行、检修单位完成对滤波器的状态检修提供高效测试手段。

  PH03直流行波校验仪是北京博电结合行波信号的特点,自主开发的高速行波源,结合行波仿真波形或现场实际故障波形,可以完成对行波测距装置的测距精度、测距灵敏度、信息交互可靠性等试验。对于行波测距故障定位装置,传统试验方法虽然可以满足在实验室里对行波故障测距定位装置进行粗略检查,但是无法保证测距的准确性,且无法完成行波测距定位装置的现场测试。对于行波测距故障定位装置在投入运行前的验收试验,在带电的直流输电线路上模拟故障,成本则相对较高。PH03通过和EMPT仿真相结合,高质量复现行波故障波形,模拟不同故障类型及不同故障点,可灵活实现对行波测距定位装置的测试。PH03已在±800kV向~上直流输电工程、±500kV德~宝直流输电工程、锦~苏直流输电工程、贵广一回直流输电工程等项目中得到应用。2012年4月由于复奉直流极I直流线路发生了瞬时性接地故障,国网企业的领导高度重视此次事故。得知北京博电企业有此类校验行波测距装置的仪器,特地邀请北京博电相关专家到奉贤和复龙换流站,对站内直流行波测距装置根据不同故障点完成了启动值、高阻临界点、连续启动等试验,高效解决了现场问题。国家电网企业准备拟建规程,建立数据库,把实际的故障波仿真形存储至数据库,待年检的时利用北京博电的PH03进行测试检验。

  MZ2000换流阀低压加压试验记录仪相继在±500kV木家直流换流站、±500kV伊敏直流换流站、±660kV宁东直流换流站、±660kV青岛换流站完成了试验,用于检查施加到换流阀上的交流电压相序正确性及该交流电压与换流阀触发控制系统同步控制电压的关系正确,并确定换流阀各阀臂触发的对应关系和顺序、换流阀的导通角与触发信号的关系等控制及保护动作是否正确。此类设备较传统的示波器具有通道多、示波及录波时间长,且最高可承受4000V的电压,在进行12脉动阀低压加压时具有发挥着独特的优势。

  PSD200选相合闸测试仪可以输出选项合闸控制器需要的参考电压,通过闭环的开关量信号模拟断路器合闸预击穿现象,对试验电压、电流等信号进行录波,为分析选项合闸控制器动作行为提供工具。早在2009年12月,北京博电企业就使用PSD200在±800KV向家坝~上海特高压直流输电工程复龙换流站对某进口厂商的多台F236选项合闸控制器进行测试,通过录波功能发现F236在合闸过程中出现合闸接点抖动现象,可能会导致无功补偿电容器或球赛下注滤波器出现合闸失败的情况,该结论为换流站排除安全隐患发挥关键作用。

  中国的特高压直流输电工程发展非常迅猛,依托换流站的相关电气环节所进行的深入浅出的直流测试技术研究,北京博电自主研发的相关直流类测试仪器弥补了国内外在该技术领域的空白,以实际行动为坚强智能电网做出了重要的贡献。2013 年是 “十八大”之后,中国经济社会发展的关键一年,也是我国特高压及智能电网建设的关键之年。博电人将优化组织架构,奋勇拼搏,锐意进取,不断拓展产品和服务领域,积极参与新能源发展和利用,积极投身特高压输电事业,不断满足智能电网建设对高端球赛下注装备的需求,强化博电在智能球赛下注检测技术领域的领导者地位,将北京博电发展成为具有国际竞争力的优秀企业。北京博电企业将以全新的姿态,开启“十八大”后,未来十年的高质量、高速度的发展。

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