GB/T 50789-2012 ±800kV直流換流站設計規(guī)范 (完整版)
1 總則
1.0.1 為規(guī)范±800kV直流換流站設計,使換流站的設計符合國家的有關政策、法規(guī),達到安全可靠、先進適用、經濟合理、環(huán)境友好的要求,制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于±800kV兩端直流輸電系統換流站工程的設計。
1.0.3 換流站設計應結合工程特點,采用具備應用條件的新技術、新設備、新材料、新工藝。
1.0.4 換流站的設計應采取切實有效的措施節(jié)約用地、保護環(huán)境、滿足勞動安全要求。環(huán)境保護、水土保持及勞動安全衛(wèi)生設施應與主體工程同步設計。
1.0.5 ±800kV直流換流站的設計除應符合本規(guī)范外,尚應符合國家現行有關標準的規(guī)定。
2 術語
2.0.1 換流器 converter
換流站中用以實現交、直流電能相互轉換的設備,也稱換流閥組。通常由換流閥連接成一定的回路進行換流。換流器采用一個或者多個三相橋式換流電路(也稱為6脈動換流器或6脈動換流閥組)串聯或并聯構成。兩個相差30°的6脈動換流器串聯可構成一個12脈動換流器,或稱12脈動換流閥組。改變換流閥的觸發(fā)相位,換流器既可運行于整流狀態(tài),也可運行于逆變狀態(tài),其中將交流電變換成直流電的稱為整流器,將直流電變換成交流電的稱為逆變器。整流器與逆變器設備基本相同,統稱為換流器。本規(guī)范中出現的“閥組”如無特殊說明則專指12脈動換流閥組。
2.0.2 換流閥 converter valve
直流輸電系統中為實現換流所用的三相橋式換流器中作為基本單元設備的橋臂,又稱單閥?,F代直流輸電采用的半導體換流閥是半導體電力電子元件串(并)聯組成的橋臂主電路及其合裝在同一個箱體中的相應輔助部分的總稱。
2.0.3 二重閥 double valve unit
對于一個12脈動閥組接線,12脈動閥組由2個6脈動閥組串聯組成,一個6脈動閥組每相又由2個換流閥臂構成,結構上每相2個閥臂緊密連接在一起組成的閥塔稱為二重閥。
2.0.4 四重閥 quadruple valve unit
對于一個12脈動閥組接線,12脈動閥組由2個6脈動閥組串聯組成,一個6脈動閥組每相又由2個換流閥臂構成,結構上每相4個閥臂緊密連接在一起組成的閥塔稱為四重閥。
2.0.5 晶閘管閥 thyristor valve
由晶閘管元件及其輔助設備組成的半導體換流閥。
2.0.6 閥廳 valve hall
安裝換流閥的建筑物。它是換流站中的主要建筑物。換流站閥廳布置一般以12脈動換流器單元為單位,一個閥廳布置一個換流器單元的換流橋和相關設備。
2.0.7 高端閥廳 high voltage valve hall
當換流站極由2個12脈動換流器單元串聯而成時,安裝靠近極線換流器單元的換流橋和相關設備的建筑物。
2.0.8 低端閥廳 low voltage valve hall
當換流站極由2個12脈動換流器單元串聯而成時,安裝靠近中性線換流器單元的換流橋和相關設備的建筑物。
2.0.9 換流站輔助設施 auxiliary equipments of converter station
保證換流站主設備正常工作所需的其他設施,主要包括站用電系統、換流閥冷卻系統、閥廳空調系統、消防設施和接地網等。
2.0.10 旁路開關回路 by-pass breaker circuit
在每極多閥組串聯方式中,用于將與其并接的12脈動閥組的退出和投入的電氣回路,通常由1臺旁路斷路器及其兩側的檢修用隔離開關、與旁路斷路器并聯的1臺旁路隔離開關所組成。
2.0.11 運行控制模式 operational control mode
為使換流站運行參數保持在預期的值而對換流器單元、極或換流站采取的控制模式。
2.0.12 附加控制模式 additional control mode
為有助于與換流站相連的交流系統運行參數保持在預期的值而對換流器單元、極或換流站采取的控制模式。
2.0.13 主導站/從控站 master station/slave station
兩端直流輸電系統的一個換流站被定義為主導站,與主導站相對的另一個換流站被定義為從控站。主導站的控制系統接收調度或站內運行人員下達的控制指令,并將該指令通過直流遠動系統傳送至從控站,通常選擇整流站為主導站。主導站/從控站可以在直流遠動系統完好條件下進行轉換。
2.0.14 直流遠動系統 telecontrol system
用于在兩端換流站之間交換的直流系統控制信號、保護信號、運行信號和監(jiān)視信號進行信號傳輸和數據處理的系統。
2.0.15 極控制 pole control
用于換流站一個極的控制、監(jiān)視的設備,通常情況包括控制系統主機、I/O單元以及現場總線等。
2.0.16 換流閥組控制 converter valve unit control
在極控制和閥基電子設備之間按閥組獨立設置的控制監(jiān)視設備。
3 換流站站址選擇
3.0.1 站址選擇除應符合現行行業(yè)標準《220kV~500kV變電所設計技術規(guī)程》DL/T 5218有關站址選擇的規(guī)定外,還應結合±800kV換流站的工藝特點,根據電力系統規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、污穢情況、水源、交通運輸、土地資源、環(huán)境保護和接地極極址等的要求,通過技術經濟比較和經濟效益分析確定。
3.0.2 站址選擇應滿足換流站在電力系統中的地位和作用。整流站宜靠近電源中心,逆變站宜靠近負荷中心。當同一地區(qū)有多個換流站時,站址選擇應分析各換流站之間的電氣距離、共用接地極及外力破壞等因素對電力系統的影響。
3.0.3 站址應避開各類嚴重污染源。當完全避開嚴重污染源有困難時,換流站應處于嚴重污染源的主導風向上風側,并應對污染源的影響進行評估。
3.0.4 站址選擇應符合現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011、《巖土工程勘察規(guī)范》GB 50021的有關規(guī)定。
3.0.5 站址應與鄰近設施、周圍環(huán)境相互協調,站址距飛機場、導航臺、衛(wèi)星地面站、軍事設施、通信設施以及易燃易爆設施等的距離應符合國家現行有關標準的規(guī)定。
3.0.6 當換流閥外冷卻方式采用水冷卻時,站址附近應有可靠水源,其水量及水質應滿足換流站生產用水、消防用水及生活用水要求。所選水源應避免或減少與其他用水發(fā)生矛盾,當采用地表水作為供水水源時,其設計枯水流量的保證率不應低于97%,并應保證所供水源質量的穩(wěn)定性。
3.0.7 站址宜選擇在鐵路、公路和河流等交通線路附近,交通運輸條件應滿足換流變壓器及平波電抗器等大件設備的運輸要求。
4 交流系統基本條件及直流輸電系統的性能要求
5 換流站電氣設計
6 換流站控制和保護設計
7 換流站通信設計
8 換流站土建
9 換流站輔助設施
10 換流站噪聲控制和節(jié)能
附錄A 交流系統諧波干擾指標
A.0.1 交流系統諧波干擾指標可按下列公式表征:
(A.0.1-1)
(A.0.1-2)
(A.0.1-3)
式中:Dn——單次諧波的畸變率;
Deff——總有效諧波畸變率;
THFF——電話諧波波形系數;
En——換流器諧波電流產生的n次諧波相對地電壓均方根值;
Eph——相對地工頻電壓均方根值;
n——諧波次數;
CCITT——噪聲加權系數,應符合表A.0.1的規(guī)定。
表A.0.1 噪聲加權系數
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 |
附錄B 直流線路等效干擾電流計算
B.0.1 直流線路等效干擾電流應按下列公式計算:
(B.0.1-1)
(B.0.1-2)
式中:Ieq(x)——沿輸電線路走廊的任何點,噪聲加權至800Hz的等效干擾電流;
Ie(x)R——由整流站換流器諧波電壓源產生的等效干擾電流分量幅值;
Ie(x)i——由逆變站換流器諧波電壓源產生的等效干擾電流分量幅值;
x——沿線路走廊的相對位置;
I(n,x)——沿線路走廊位置“x”處的n次諧波殘余電流的均方根值;
CCITT——噪聲加權系數,見本規(guī)范表A.0.1;
n——諧波次數;
Hf——耦合系數,應符合表B.0.1的規(guī)定。
表B.0.1 耦臺系數
n |
頻率(Hz) |
Hf |
n |
頻率(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 |

