直流开关场接线详解

26.2.2.1　接线原则

直流开关场接线应具有下列功能：

1）可实现双极、单极大地回线、单极金属回线等基本的运行接线；

2）换流站内任一极或任一换流单元检修时能进行隔离及接地；

3）直流线路任一极检修时能进行隔离及接地；

4）在完整单极或不完整单极金属回路运行方式下，检修直流系统一端或两端接地极及其引线时，能进行隔离及接地；

5）在完整双极，不完整双极运行方式下，检修直流系统一端或两端接地极及其引线时，能进行隔离及接地；

6）双极中的任一极运行时，从大地回路转换到金属回路运行或者相反时，应不中断直流功率输送，且一般不降低直流输送功率；

7）故障极或换流单元的切除和检修不应影响健全极或换流单元的功率输送。

26.2.2.2　接线方式

直流开关场的设备主要包括平波电抗器、直流滤波器、直流测量装置、避雷器、冲击电容器、PLC、开关设备、母线和绝缘子等。在目前直流设备制造能力下，通过对±800kV直流换流站直流场接线方式的分析和比较。为满足上述功能要求，直流场宜采用以下接线。

1）直流开关场采用双极直流带地极线典型接线型式，极线间安装直流滤波器、平波电抗器等设备。平波电抗器分别串接在极母线和中性母线上，并紧靠阀组安装，串接数量视具体工程实际情况和设备制造能力及大件运输限制条件而定。直流滤波器接在平波电抗器后的极线与阀组相连接的中性线上，以滤去直流侧谐波，减少直流输电线路对邻近通信线路的干扰，直流滤波器的接线，应保证任何1组滤波器的投切，不中断和降低直流输电功率，因此，在滤波器高低压侧均配有隔离开关，并且高压侧隔离开关具有在正常运行情况下投切的能力。为方便检修，在滤波器两侧均设有接地刀。

2）为实现系统最基本运行方式——双极和单极运行，除建设两极线外，每极还应建设独立的中性母线。为降低设备绝缘水平，减少投资，双极中性母线应连接并接地。由于单极大地回路方式运行时，其中一部分电流将通过换流变交流侧中性点和交流输电线路返回，如果交直流系统共用一个接地网，则流过变压器的直流电流很大，对变压器将造成损坏，对通信干扰也很大，并且如此大的直流电流流入地中，对地下埋置物腐蚀很大。为减少直流电流对交流系统和换流站设备的影响，在远离换流站的地方设置一个接地电极，将中性母线通过架空线引接至接地电极，并在各种运行方式下，均考虑中性点接地。为避免接地极线路检修或故障时，影响直流输电，在换流站内设有临时接地极，作为双极运行方式和单极金属回路运行方式时接地极的备用。同时为实现单极金属回路运行方式，需将整流侧和逆变侧中性点用中性线连接，并在一侧接地，但考虑到一般工程均为双极线，当单极运行时，另一极的极线可作为中性线用，因此可少建设一条中性线线路，节省投资，这在技术上是可行的，大多数工程也是这样考虑的，有成熟的运行经验。

3）为适应系统多种运行方式之间的转换，在中性母线上装设了相应的高速转换开关。并且，为实现各种运行方式及设备的安全检修，在极母线和中性母线均设置相应的隔离开关和接地开关。(www.xing528.com)

4）为减少高频杂散电流在极线—大地回路及极线—金属回路的影响，在中性线侧装设冲击电容器（C1）。

26.2.2.3　直流融冰接线

在线路穿越重冰区时，直流开关场还需要考虑直流融运行方式，这种方式是通过改变直流系统的接线方式，在直流线路上产生约2倍的额定电流，短时间内使直流线路迅速发热，融化附着在导线表面的冰，减轻线路杆塔的荷载，从而达到电网安全运行的目的。

融冰接线的原理是改变直流侧接线将每极的低端12脉动阀组旁路，将每极的高端12脉动阀组并联，并联点设置在直流场极线的出口处。该接线可实现在直流线路上产生2倍的额定直流电流，同时流过直流场设备的电流不超过额定电流。

融冰接线实现方式如下：

1）由于换流阀为单向导通，为实现两极高端换流阀组的并联，在极2高端换流阀组的旁路回路增加融冰接线使该阀组在融冰时将电压进行翻转。

2）为了给极2高端换流阀组的电流提供通路，在极2极母线线路出口处增加至极2中性母线和至金属回线的融冰回路。

3）融冰接线应设置断口，实现正常运行方式和融冰运行方式之间的切换。

增加融冰接线的直流场接线示意图如图26-2所示，图中虚线表示增加的融冰接线。

图26-2　直流融冰方案接线图

融冰运行方式下直流电流流向示意图如图26-3所示。图中回路1表示极1高端阀组通过的电流流向，电流大小为额定直流电流；回路2表示极2高端阀组通过的电流流向，电流大小为额定直流电流；直流线路的电流，电流大小为2倍额定直流电流。

图26-3　融冰运行方式下直流电流流向示意图