海上換流站交直流系統(tǒng)關(guān)鍵試驗(yàn)方法

喬 美 江海濤 丁海峰

海上換流站交直流系統(tǒng)關(guān)鍵試驗(yàn)方法

喬 美1江海濤1丁海峰2

（1. 中廣核新能源南通有限公司，江蘇 南通 226400； 2. 華潤(rùn)廣東新能源有限公司，廣州 511500）

隨著我國(guó)柔性直流技術(shù)不斷發(fā)展，海上風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增大，海上柔性直流輸送電壓已達(dá)到±400kV，海上換流站首次應(yīng)用成功。本文通過(guò)研究江蘇如東±400kV海上風(fēng)電柔性直流輸電示范工程，重點(diǎn)提出海上換流站系統(tǒng)試驗(yàn)方法，以期為后續(xù)海上風(fēng)電直流輸電工程應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

海上換流站；±400kV海上風(fēng)電柔性直流示范工程；±400kV高壓系統(tǒng)試驗(yàn)；試驗(yàn)方法

0 引言

江蘇如東±400kV海上風(fēng)電柔性直流輸電示范工程，額定輸送功率1 100MW，額定直流電壓±400kV，額定直流電流1 375A，海纜長(zhǎng)度約為99km，直流出線1回海纜輸送至海上換流站。該工程是我國(guó)目前海上風(fēng)電輸送容量最大的柔性直流輸電工程，對(duì)華東地區(qū)電力結(jié)構(gòu)配置具有重要戰(zhàn)略意義[1-4]。

直流輸電工程系統(tǒng)試驗(yàn)是工程建設(shè)的最后一道工序[5-8]，試驗(yàn)的目的是全面考核直流工程的系統(tǒng)性能、設(shè)備性能及二次控制保護(hù)功能，驗(yàn)證直流輸電系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)是否達(dá)到技術(shù)規(guī)范的要求，以確保工程投入運(yùn)行后，系統(tǒng)和設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

結(jié)合±400kV高壓柔性直流示范工程的可行性研究成果及工程特點(diǎn)，借鑒陸上柔性直流輸電工程系統(tǒng)試驗(yàn)研究成果[9-13]，本文開(kāi)展針對(duì)±400kV海上風(fēng)電高壓柔性直流輸電工程系統(tǒng)試驗(yàn)方法的研究，以期為后續(xù)工程現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)試驗(yàn)提供技術(shù)支撐。

1 海上換流站±400kV柔性直流輸電示范工程特點(diǎn)

1.1 直流系統(tǒng)條件

根據(jù)示范工程可行性研究成果，海上風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)距離、大容量采用柔性直流輸電。結(jié)合江蘇省海上風(fēng)電工程規(guī)劃，該示范工程采用海、陸換流器分層接入華東電網(wǎng)，滿(mǎn)足±400kV直流系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)單極額定功率的運(yùn)行要求。

1.2 換流站一次系統(tǒng)

如東海上柔性直流輸電系統(tǒng)采用對(duì)稱(chēng)單極主接線方式，直流極線正負(fù)極橋臂按極配置極線隔離開(kāi)關(guān)、極線避雷器、極線測(cè)量元件、海纜終端等設(shè)備，換流站一次系統(tǒng)如圖1所示。

換流閥為三相六橋臂結(jié)構(gòu)，每橋臂由閥組件及橋臂電抗器組成。橋臂由若干閥塔串聯(lián)而成，每個(gè)閥塔一般分層布置多個(gè)模塊化多電平換流器（modular multilevel converter, MMC）標(biāo)準(zhǔn)組件。

海上換流站交流進(jìn)線側(cè)220kV配電裝置交流海纜進(jìn)線6回、聯(lián)接變出線2回，采用3/2接線方式。陸上換流站逆變?yōu)?00kV交流電后，通過(guò)1回500kV線路送出。

1.3 換流站二次系統(tǒng)

換流站的交、直流系統(tǒng)合建一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。換流站內(nèi)所有交、直流電氣設(shè)備的監(jiān)視、測(cè)量、控制等功能均由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化、分層分布式、開(kāi)放式結(jié)構(gòu)。

直流控制與保護(hù)主機(jī)配置相互獨(dú)立。直流控制系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，按完全雙重化原則配置。直流保護(hù)分區(qū)配置重疊，以保證所有設(shè)備都能得到全面保護(hù)。直流保護(hù)按三重化配置，每套保護(hù)裝置的測(cè)量、電源、出口跳閘及通信接口等回路均按完全獨(dú)立的原則設(shè)計(jì)。

交流場(chǎng)控制設(shè)備按間隔和串雙重化配置，站用電系統(tǒng)控制和保護(hù)系統(tǒng)分開(kāi)，站用電系統(tǒng)控制主機(jī)獨(dú)立，雙重化配置。

1.4 換流閥

根據(jù)±400kV直流系統(tǒng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，采用不同生產(chǎn)廠商制造的換流閥，換流閥與閥控直流系統(tǒng)滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)范要求。

2 直流一次系統(tǒng)帶電試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)條件

1）設(shè)備條件

換流閥直流側(cè)充電試驗(yàn)涉及的設(shè)備主要有換流閥、直流電流測(cè)量裝置、直流電壓測(cè)量裝置、直流避雷器、500kV氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（gas insulated switchgear, GIS）、電纜、內(nèi)外冷卻系統(tǒng)、直流控制保護(hù)柜、閥控柜、直流電源等一、二次設(shè)備。閥廳紅外、紫外系統(tǒng)投入運(yùn)行。

2）保護(hù)配置

（1）海上換流站直流場(chǎng)區(qū)域、閥廳區(qū)域由直流極保護(hù)提供保護(hù)，相關(guān)電流互感器（current trans- former, CT）均經(jīng)過(guò)帶負(fù)荷校驗(yàn)。

（2）海上換流站聯(lián)接變壓器閥側(cè)配電裝置區(qū)域由閥側(cè)連接線過(guò)電流、聯(lián)變差動(dòng)保護(hù)提供保護(hù)，相關(guān)CT均經(jīng)過(guò)帶負(fù)荷校驗(yàn)。

2.2 試驗(yàn)方法

換流閥直流側(cè)充電試驗(yàn)涉及的主要設(shè)備有換流閥、直流控制保護(hù)柜、閥控柜及控制系統(tǒng)。試驗(yàn)過(guò)程如下。

1）直流電源裝置接線如圖2所示，連好一次、二次接線，驗(yàn)證直流電源裝置傳動(dòng)無(wú)問(wèn)題。

圖2 直流電源裝置接線

2）直流電源裝置空載加壓到±400kV，穩(wěn)定5min；空載加壓后，直流電源降壓為零，分開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)S1，合入放電桿開(kāi)關(guān)S2和S3，直流電源裝置各部位充分放電。

3）海上站換流閥通過(guò)臨時(shí)接線與直流電源裝置連接如圖3所示，海上平臺(tái)直流側(cè)充電帶電范圍如圖4所示。設(shè)定換流閥運(yùn)行方式，直流場(chǎng)WP-Q21、Q22、Q23、Q24接地開(kāi)關(guān)處于分位，WP-Q11、Q12隔離開(kāi)關(guān)處于合位；閥廳P1.VH-Q21、Q22，P2.VH- Q21、Q22，聯(lián)接變壓器閥側(cè)配電裝置WS-Q21、Q22、Q23、Q25、Q26接地開(kāi)關(guān)處于分位，Q24、Q27接地開(kāi)關(guān)處于合位，Q11、Q13隔離開(kāi)關(guān)處于分位，Q12、Q14隔離開(kāi)關(guān)處于分位，開(kāi)關(guān)Q1和Q2處于分位。

圖3 海上站換流閥與直流電源裝置臨時(shí)接線

4）直流電源裝置打開(kāi)開(kāi)關(guān)S2和S3，合上電源開(kāi)關(guān)S1，給換流閥緩慢加壓，加到最小取能電源700V，檢查模塊狀態(tài)是否正常；直流電壓加到額定電壓后，穩(wěn)定5min；加壓結(jié)束后，斷開(kāi)直流電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)S1，退出直流電源。

5）解鎖換流閥20ms，檢查換流閥輸出的交流電壓波形是否與控保下發(fā)波形一致。

圖4 海上平臺(tái)直流側(cè)充電帶電范圍

6）解鎖換流閥100ms，檢查換流閥輸出的交流電壓波形是否與控保下發(fā)波形一致。

7）解鎖換流閥500ms，檢查換流閥輸出的交流電壓波形是否與控保下發(fā)波形一致。

8）閉鎖換流閥，拉開(kāi)直流出線的WP-Q11、Q12，換流閥拉開(kāi)相應(yīng)隔離開(kāi)關(guān)，合上接地開(kāi)關(guān)。

9）直流電源裝置合上S2、S3，直流電源裝置放電。

10）試驗(yàn)結(jié)束。

2.3 試驗(yàn)判據(jù)

1）試驗(yàn)啟動(dòng)和停止操作順序應(yīng)能正確執(zhí)行。

2）換流閥子模塊電源正確取能，直流側(cè)電容電壓均衡。

3）監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、遙測(cè)、遙信等信息正確。

4）控制保護(hù)裝置無(wú)異常，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

5）換流閥輸出的交流電壓符合要求。

3 交流一次系統(tǒng)帶電試驗(yàn)

江蘇如東海上風(fēng)電柔性直流輸電工程電氣設(shè)備安裝及分系統(tǒng)試驗(yàn)過(guò)程中，交流一次系統(tǒng)帶電試驗(yàn)順利完成，為后續(xù)海上風(fēng)電柔性直流輸電系統(tǒng)試驗(yàn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

3.1 試驗(yàn)應(yīng)具備的條件及帶電范圍

1）試驗(yàn)應(yīng)具備的條件

（1）斷開(kāi)閥室500kV系統(tǒng)與閥體連接的一次導(dǎo)線。閥室500kV系統(tǒng)與閥體連接的一次導(dǎo)線斷引點(diǎn)如圖5所示。

（2）1號(hào)、2號(hào)聯(lián)接變散熱器、油枕的閥門(mén)應(yīng)打開(kāi)，油位正常，無(wú)滲漏現(xiàn)象。

（3）1號(hào)、2號(hào)站用變散熱器、油枕的閥門(mén)應(yīng)打開(kāi)，油位正常，無(wú)滲漏現(xiàn)象。

（4）各帶電設(shè)備外觀整潔，設(shè)備編號(hào)標(biāo)志正確。

（5）各開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)傳動(dòng)正確，操作系統(tǒng)正常。

（6）CT二次回路阻值合理，無(wú)開(kāi)路現(xiàn)象。

（7）電壓互感器（potential transformer, PT）二次回路阻值合格，無(wú)短路現(xiàn)象。中性點(diǎn)應(yīng)可靠接入N600。

（8）各帶電設(shè)備及裝置的絕緣試驗(yàn)應(yīng)合格。

（9）所有操作、保護(hù)、信號(hào)的交、直流電源保險(xiǎn)應(yīng)齊備、完好可用。

（10）220kV及500kV、10kV站用系統(tǒng)相關(guān)裝置及系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)配置完成，并與海上站臨時(shí)后臺(tái)及陸上站后臺(tái)傳動(dòng)完畢。

（11）220kV及500kV、10kV站用系統(tǒng)等相關(guān)一次設(shè)備交接試驗(yàn)完成并合格。

圖5 閥室500kV系統(tǒng)與閥體連接的一次導(dǎo)線斷引點(diǎn)

（12）確認(rèn)220kV及500kV、10kV站用系統(tǒng)等保護(hù)臨時(shí)定值已整定完畢。

（13）試驗(yàn)電源與調(diào)壓器之間配置10kV開(kāi)關(guān)柜及保護(hù)裝置定值整定完畢，保護(hù)裝置帶斷路器傳動(dòng)正確。

（14）核對(duì)保護(hù)定值，應(yīng)與定值單相符。

（15）220kV及500kV、10kV站用系統(tǒng)相關(guān)保護(hù)實(shí)際傳動(dòng)至相應(yīng)斷路器。

（16）試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備長(zhǎng)期帶有高電壓，確保無(wú)關(guān)人員離場(chǎng)。

2）保護(hù)配置

（1）海上換流站直流場(chǎng)區(qū)域、閥廳區(qū)域由直流極保護(hù)提供保護(hù)，相關(guān)CT均經(jīng)過(guò)帶負(fù)荷校驗(yàn)。

（2）海上換流站聯(lián)接變壓器閥側(cè)配電裝置區(qū)域由閥側(cè)連接線過(guò)電流、聯(lián)變差動(dòng)保護(hù)提供保護(hù)，相關(guān)CT均經(jīng)過(guò)帶負(fù)荷校驗(yàn)。

3）帶電范圍

（1）1號(hào)、2號(hào)聯(lián)接變及其高低壓側(cè)連接的一次電纜、220kV側(cè)PT及CT，500kV側(cè)套管CT，1號(hào)、2號(hào)站用變及其高低壓側(cè)連接的一次電纜。

（2）220kVⅠ母線、Ⅱ母線及母線PT，220kV第一至第四串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3及其附屬隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、CT等，220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1、Q3及其附屬隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、CT等。

（3）500kV母線及其PT，斷路器Q1、Q2及其附屬隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、CT等。

（4）1號(hào)、2號(hào)聯(lián)接變保護(hù)柜，1號(hào)、2號(hào)站用變保護(hù)柜。

（5）220kVⅠ母線、Ⅱ母線相關(guān)母線保護(hù)柜，220kV第一至第四串Q1、Q2、Q3斷路器保護(hù)柜，220kV第五串Q1、Q3斷路器保護(hù)柜，H6、H8、H10出線間隔線路保護(hù)柜。500kV Q1、Q2斷路器保護(hù)柜。

（6）調(diào)壓變壓器及其一、二次10kV高壓電纜。

（7）10kV工作Ⅰ段、Ⅱ段母線及其PT。10kV工作Ⅰ段進(jìn)線10K12間隔斷路器及其CT、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K22間隔斷路器及其CT、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，10kV 10K14間隔母聯(lián)斷路器及其CT、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，10kV 10K24間隔CT、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)。

（8）10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K23間隔斷路器及其CT、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，10K23間隔保護(hù)裝置。

3.2 換流變、站用變帶電試驗(yàn)

1）試驗(yàn)步驟

（1）確認(rèn)與2號(hào)站用變相關(guān)聯(lián)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)在冷備用狀態(tài)。

（2）2號(hào)站用變充電如圖6所示，具體如下。

圖6 2號(hào)站用變充電

a）將調(diào)壓變壓器電源柜斷路器轉(zhuǎn)為運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從0升至10kV，調(diào)節(jié)過(guò)程要求平穩(wěn)，調(diào)節(jié)升壓過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查1號(hào)站用變等設(shè)備無(wú)異常。

c）進(jìn)行電氣二次電壓向量檢查。

d）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從10kV降至0。

（3）2號(hào)聯(lián)接變充電如圖7所示，具體如下。

圖7 2號(hào)聯(lián)接變充電

a）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)（network control system, NCS）后臺(tái)操作，將220kV第五串?dāng)嗦菲鱍3、220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從0升至10kV，給2號(hào)站用變、2號(hào)聯(lián)接變、220kVⅠ母線、Ⅱ母線及母線PT充電。

c）設(shè)備運(yùn)行無(wú)異常后，通過(guò)NCS后臺(tái)操作，500kV Q2斷路器轉(zhuǎn)運(yùn)行，給500kV母線及其PT充電。

d）由專(zhuān)人檢查充電設(shè)備無(wú)異常。

e）進(jìn)行電氣二次電壓向量檢查。

f）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從10kV降至0。

（4）1號(hào)站用變充電如圖8所示，具體如下。

圖8 1號(hào)站用變充電

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）將調(diào)壓變壓器電源柜斷路器轉(zhuǎn)為運(yùn)行。

c）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從0升至10kV，給1號(hào)站用變充電。

d）進(jìn)行電氣二次電壓向量檢查。

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從10kV降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1、220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、550kV斷路器Q2由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

（5）1號(hào)聯(lián)接變充電如圖9所示，具體如下。

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第二串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從0升至10kV，給1號(hào)聯(lián)接變、220kVⅠ母線、Ⅱ母線及母線PT充電。

c）設(shè)備運(yùn)行無(wú)異常后，通過(guò)NCS后臺(tái)操作，500kV斷路器Q1轉(zhuǎn)運(yùn)行，給500kV母線及其PT充電。

圖9 1號(hào)聯(lián)接變充電

d）由專(zhuān)人檢查充電設(shè)備無(wú)異常。

e）進(jìn)行電氣二次電壓向量檢查。

f）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從10kV降至0。

g）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、500kV斷路器Q1由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

（6）220kV第一串、第四串設(shè)備充電如圖10所示，具體如下。

圖10 220kV第一串、第四串設(shè)備充電

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第一串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、220kV第四串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3依次轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）由專(zhuān)人檢查充電設(shè)備無(wú)異常。

c）進(jìn)行電氣二次電壓向量檢查。

d）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電壓從10kV降至0。

e）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第一串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、220kV第四串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、220kV第五串?dāng)嗦菲鱍3由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

f）一次帶電試驗(yàn)完成。

2）試驗(yàn)判據(jù)

（1）電壓、油溫等數(shù)據(jù)正常。

（2）換流變絕緣滿(mǎn)足要求，無(wú)異常放電現(xiàn)象。

（3）換流變無(wú)異常報(bào)警、無(wú)保護(hù)跳閘等情況。

3.3 一次通流向量測(cè)試試驗(yàn)

1）試驗(yàn)說(shuō)明

（1）一次通流向量測(cè)試系統(tǒng)如圖11所示，本次試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)短路點(diǎn)：K1點(diǎn)，10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K23間隔斷路器接地隔離開(kāi)關(guān)；K2點(diǎn)，2號(hào)聯(lián)接變高壓側(cè)斷路器Q2所屬Q(mào)25接地開(kāi)關(guān)。試驗(yàn)采用零起升壓方式，經(jīng)計(jì)算，試驗(yàn)設(shè)備及容量滿(mǎn)足試驗(yàn)要求。

圖11 一次通流向量測(cè)試系統(tǒng)

（2）為了驗(yàn)證試驗(yàn)方法的正確性，采用仿真模型進(jìn)行試驗(yàn)判斷。在換流變閥側(cè)施加試驗(yàn)電源、站用變10kV側(cè)接地時(shí)建立仿真模型如圖12所示，仿真測(cè)試結(jié)果符合實(shí)際要求。

圖12 仿真模型示意圖

換流變閥側(cè)416kV施加10kV試驗(yàn)電源（相電壓峰值8.16kV）時(shí)，仿真波形如圖13所示，220kV側(cè)交流電壓有效值為5.37kV，10kV側(cè)交流電壓為0；416kV側(cè)一次電流峰值為6.7A，220kV側(cè)一次電流峰值為11.8A，10kV側(cè)一次電流峰值為270A。

圖13 仿真波形

2）試驗(yàn)步驟

（1）確認(rèn)220kV第一至第四串Q1、Q2、Q3斷路器，500kV Q1、Q2斷路器，10kV工作Ⅰ段進(jìn)線10K12間隔斷路器、10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K22間隔斷路器、10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K23間隔斷路器，10kV 10K14間隔母聯(lián)斷路器，10kV 10K24間隔隔離開(kāi)關(guān)在冷備用狀態(tài)。

（2）1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)如圖14所示，具體如下。

圖14 1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將500kV斷路器Q1、220kV第二串?dāng)嗦菲鱍3、220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1、10kV工作Ⅰ段進(jìn)線10K12間隔斷路器、10kV 10K14間隔母聯(lián)斷路器、10kV 10K24間隔隔離開(kāi)關(guān)、10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K23間隔斷路器接地開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，給短路點(diǎn)連接的設(shè)備升電流，待二次電流達(dá)到相位表測(cè)量精度時(shí)，停止升電流，并維持電流不變。

c）要求調(diào)節(jié)升電流過(guò)程平穩(wěn)，升電流過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查設(shè)備有無(wú)異常。

d）進(jìn)行電氣二次電流向量檢查。

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電流降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

（3）1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)（第一串）如圖15所示，具體如下。

圖15 1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)（第一串）

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第一串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，給短路點(diǎn)連接的設(shè)備升電流，待二次電流達(dá)到相位表測(cè)量精度時(shí)，停止升電流，并維持電流不變。

c）要求調(diào)節(jié)升電流過(guò)程平穩(wěn)，升電流過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查設(shè)備有無(wú)異常。

d）進(jìn)行電氣二次電流向量檢查。

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電流降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第一串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

（4）1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)（第四串）如圖16所示，具體如下。

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第四串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，給短路點(diǎn)連接的設(shè)備升電流，待二次電流達(dá)到相位表測(cè)量精度時(shí)，停止升電流，并維持電流不變。

c）要求調(diào)節(jié)升電流過(guò)程平穩(wěn)，升電流過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查設(shè)備有無(wú)異常。

d）進(jìn)行電氣二次電流向量檢查。

圖16 1號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)（第四串）

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電流降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第四串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、Q3、220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1、10kV工作Ⅰ段進(jìn)線10K12間隔斷路器、10kV 10K14間隔母聯(lián)斷路器、10kV 10K24間隔隔離開(kāi)關(guān)由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。

（5）2號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)如圖17所示，具體如下。

圖17 2號(hào)站用變低壓側(cè)短路試驗(yàn)

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第五串?dāng)嗦菲鱍1、10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K22間隔斷路器轉(zhuǎn)運(yùn)行。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，給短路點(diǎn)連接的設(shè)備升電流，待二次電流達(dá)到相位表測(cè)量精度時(shí)，停止升電流，并維持電流不變。

c）要求調(diào)節(jié)升電流過(guò)程平穩(wěn)，升電流過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查設(shè)備有無(wú)異常。

d）進(jìn)行電氣二次電流向量檢查。

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電流降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第二串?dāng)嗦菲鱍3、220kV第五串?dāng)嗦菲鱍3、將10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K22間隔斷路器運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用；將10kV工作Ⅱ段進(jìn)線10K23間隔斷路器接地開(kāi)關(guān)分開(kāi)。

（6）2號(hào)聯(lián)接變高壓側(cè)短路試驗(yàn)如圖18所示，具體如下。

圖18 2號(hào)聯(lián)接變高壓側(cè)短路試驗(yàn)

a）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第二串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、500kV斷路器Q2轉(zhuǎn)運(yùn)行，將Q25接地開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為合閘狀態(tài)。

b）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器，給短路點(diǎn)連接的設(shè)備升電流，待二次電流達(dá)到相位表測(cè)量精度時(shí)，停止升電流，并維持電流不變。

c）要求調(diào)節(jié)升電流過(guò)程平穩(wěn)，升電流過(guò)程中，由專(zhuān)人檢查設(shè)備有無(wú)異常。

d）進(jìn)行電氣二次電流向量檢查。

e）試驗(yàn)完成后，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器電流降至0。

f）通過(guò)NCS后臺(tái)操作，將220kV第二串?dāng)嗦菲鱍1、Q2、220kV第三串?dāng)嗦菲鱍1、500kV斷路器Q1、Q2由運(yùn)行轉(zhuǎn)冷備用。分開(kāi)500kV Q25接地開(kāi)關(guān)。

g）至此，一次通流試驗(yàn)完成并合格。

3）試驗(yàn)判據(jù)

交流站系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，要求交流采樣回路正確，無(wú)電壓短路、電流開(kāi)路情況，各電氣元件電壓正確、向量正確。

4 結(jié)論

通過(guò)上述對(duì)±400kV海上風(fēng)電柔性直流輸電示范工程交、直流系統(tǒng)關(guān)鍵試驗(yàn)方法的研究分析可知，在現(xiàn)有試驗(yàn)條件和基礎(chǔ)上，所做的交、直流一次系統(tǒng)帶電試驗(yàn)有效地檢驗(yàn)了試驗(yàn)流程、試驗(yàn)方法的正確性和完整性，滿(mǎn)足了±400kV海上風(fēng)電柔性直流輸電試驗(yàn)的要求。

本文給出的試驗(yàn)方法在如東海上換流站工程中的應(yīng)用證明了其可行性和有效性。

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Key test methods for alternating current and direct current systems of offshore converter stations

QIAO Mei1JIANG Haitao1DING Haifeng2

(1. China Guangdong Nuclear New Energy Nantong Co., Ltd, Nantong, Jiangsu 226400; 2. China Resources Guangdong New Energy Co., Ltd, Guangzhou 511500)

With the development of flexible DC technology in China, the installed capacity of offshore wind power continues to increase. The offshore flexible DC transmission voltage has reached ±400kV, marking the first application of offshore converter station successful. By studying the tests of the ±400kV flexible DC transmission demonstration project for wind power in Rudong, Jiangsu, the testing method for the offshore converter station system is proposed to lay a technical foundation for the subsequent application of offshore wind DC transmission projects.

offshore converter station; ±400kV offshore wind power flexible DC demonstration project; ±400kV high voltage system test; test method

2023-07-04

2023-09-04

喬 美（1980—），男，江蘇省南京市人，本科，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏υO(shè)備安裝技術(shù)、新能源發(fā)電、高壓試驗(yàn)。