GB T 31487.1-2015 直流融冰装置 第1部分 系统设计和应用导则.pdf
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1、. ICS 29.240.99 K 46 芒昌中华人民共和国国家标准GB/T 31487.1-2015 直流融冰装置第1部分:系统设计和应用导则Direct current de-icing devices-咱Part 1 : System design and application guide 2015-05-15发布2015-12-01实施F?飞中华人民共和国国家质量监督检验检蔑总局也企啥也午中国国家标准化管理委员会也叩GB/T 31487.1-2015 目次前言. . . . . DI 1 范围. . . . . . 2 规范性引用文件3 术语和定义.2 4 设计条件4.1 融冰线路.
2、 4.2 配置直流融冰装置的变电站44.3 融冰线路对侧变电站5 系统设计-5.1 基本要求5.2 直流融冰装置直流侧额定参数5.3 直流融冰装置与交流侧连接方式. . . . . . . . . . 6 5.4 直流融冰装置结构型式. . . . . . . . . . . . . . 6 5.5 直流融冰装置过电压保护和绝缘配合. . . . . . . . . . 7 5.6 直流融冰装置与融冰线路连接. . . . . . . . . 7 5.7 安装. . . . . . . . . . . 8 5.8 防火和通风. . 8 6 直流融冰装置功能性能要求86.1 总体要求. . .
3、. . . . . 8 6.2 控制功能要求6.3 等效试验要求6.4 故障类型及保护功能要求. . 6.5 谐披性能. . . . 10 6.6 损耗. . . . . . . . . . 10 6.7 可昕噪声. . . . . 10 6.8 无线电干扰. . . . . . . . 10 7 主要设备技术要求. . . . . 10 7.1 晶闸管阔. . . . . 10 7.2 冷却设备. . . . . . 11 7.3 换流变压器. . . . . . . 11 7.4 乎被电抗器和换相电抗器. . .,. 11 7.5 阀电抗器(如有) 7.6 控制保护装置. . . . .
4、12 7.7 交流侧滤波器. . . . . . 12 7.8 直流电压测量设备和直流电流测量设备. . . . . 12 7.9 直流侧隔离开关和融冰开关. . . . . . 12 GB/T 31487.1-2015 7.10 直流侧避雷器7.11 其他辅助设备.8 融冰运行方式研究. . . . . 9 直流融冰装置运行和维护. 附录A(资料性附录架空线融冰电流的计算方法和参考值. . 附录B(资料性附录)架空线融冰最大允许电流的计算方法和参考值.附录C(资料性附录直流融冰装置主要电路型式. . . . . . . . . . . . . 28 附录D(资料性附录直流融冰开关和临时接线方
5、案. . . . . . . . . 30 附录E(资料性附录融冰线路两侧均采用融冰开关的直流融冰流程. . . . . . . 34 附录F(资料性附录直流融冰装置的典型保护配置. . . . E GB/T 31487.1-2015 前GB/T 31487(直流融冰装置分为3个部分z一-第1部分z系统设计和应用导则;一一第2部分z晶闸管阀z-一第3部分z试验。本部分是GB/T31487的第1部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国电力电子学标准化技术委员会(SAC/TC60)归口。本部分起草单位z南方电网科学研究院有限责任公司、南京南
6、瑞继保电气有限公司、中国电力顾问集团西南电力设计院、西安高压电器研究院有限责任公司、中国南方电网超高压输电公司检修试验中心、贵州电力试验研究院、云南电力试验研究院、西安西电电力系统有限公司、云南电网公司昭通供电局、广东电网公司电力科学研究院、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局、中电普瑞科技有限公司、荣信电力电子股份有限公司、浙江省电力公司电力科学研究院、许继柔性输电系统公司、常州博瑞电力自动化设备有限公司、浙江桂容谐平科技有限公司。本部分主要起草人z傅阁、饶宏、杨晓辉、田杰、吴怡敏、卢志良、黎小林、孙鹏、许树楷、马晓红、赵永涛、孙伟、贾跟卵、陈赤汉、赵立进、陆岩、彭向阳、张凡勇、杨堂
7、华、张翔、凌刚、余波、张迅、张建平、邹家勇、李长宁、万明、吴华能、张广泰、何青连、梁晨。阳皿GB/T 31487.1-2015 直流融冰装置第1部分:系统设计和应用导则1 范围GB/T 31487的本部分规定了直流融冰装置系统设计和应用的基本要求,包括直流融冰装置的设计、功能性能、试验、主要设备技术要求、运行和维护等。本部分适用于500kV及以下交流输电线路的基于晶闸管的直流融冰装置,其他电压等级和基于其他功率器件的直流融冰装置可参照本部分。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修
8、改单)适用于本文件。GB 311.1绝缘配合第1部分z定义、原则和规则GB/T 311.2绝缘配合第2部分z使用导则GB/T 1094.6 电力变压器第6部分z电抗器GB 1984 高压交流断路器GB 1985 高压交流隔离开关和接地开关GB 3096 声环境质量标准GIT 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 11024.1 标称电压1000V以上交流电力系统用并联电容器第1部分z总则GB 12348-2008 工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T 14549 电能质量公用电网谐波GB/T 15291半导体器件第6部分晶闸管GB/T 15543 电能质量三相电压不平衡
9、GB/T 15945 电能质量电力系统频率偏差GB/T 18494.2 变流变压器第2部分z高压直流输电用换流变压器GB 20840.2 互感器第2部分E电流互感器的补充技术要求GB/T 20990.1 高压直流输电晶闸管阅第1部分z电气试验GB/T 20994 高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器GB/T 22389 高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则GB/T 25092 高压直流输电用干式空心平波电抗器GB/T 26216.1 高压直流输电系统直流电流测量装置第1部分z电子式直流测量装置GB/T 26217 高压直流输电系统直流电压测量装置GB/T 29629 静止无功补偿装
10、置水冷却设备GB 50060 3110 kV高压配电装置设计规程GB 50147 电气装置安装工程高压电器施工及验收规范GB 50227 并联电容器装置设计规范GB 50545-2010 110 kV750 kV架空输电线路设计规范1 GB/T 31487.1-2015 IEC 61803 采用电网换相换流器的高压直流(HVDC)换流站站功率损耗的确定(Determination of power losses in high-voltage direct current (HVDC) converter stations with line-commutated con verters) 3
11、 术语和定义3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 下列术语和定义适用于本文件。直流融冰DC de-icing 对覆冰输电线路导线或地线施加直流电流,利用电流加热效应消除线路覆冰。直流融冰装置DC de-:icing devke 、 为覆冰输电线路提供稳定且可调的直流电流,对线路加热以使覆冰融化的装置直流融冰系统DC e-icing system 由直流融冰装置、电源配电装置和融冰线路等组成的系统。子系统sub-system 组成直流融冰装置的功能相对独立的各个部分,例如晶闸管闽、玲却、滤波、控制、保护等.一相对一相融冰方式one ph囚eto one phase de-icing m
12、ode 线路两相导线串联形成直流电流回路的融冰接线方式。注z也称1-1融冰方式.相对两相融冰方式one pha侃伽ophase de-ici吨mode线路两相导线井联后和第三相导线串联形成直流电流回路的融冰接线方式a注2也称1-2融冰方式。3.7二/;7最小融冰电流minim de-iciBg CIlrrent 在确定的时间内使导线、架空地线或光纤复舍地线(OPGW)上覆冰酷化的临界电流,与环境条件(温度、风速、湿度、覆冰厚度、融冰时间等相关。3.8 最大融冰电流maximum de-icing corrent 为保证融冰时融冰回路中设备的安全,融冰回路中允许通过的最大电流,与环境条件(温度、
13、风速、湿度)、覆冰情况、融冰时间等相关。3.9 设计融冰电流d四ignde-icing corrent 为保证导线、架空地线或光纤复合地线(OPGW)上覆冰在预期时间内完全脱落采用的电流值,为最小融冰电流值与可靠系数(一般取1.1)的乘积,与环境条件(温度、风速、湿度、覆冰厚度、融冰时间等相关。3.10 直流融冰装置额定输入电压rated inpot voltage of DC de-icing device 直流融冰装置接入电源侧的额定交流电压。2 3.11 直流融冰装置额定输出电流rated output current of DC de-icing device 在规定的使用条件下,直流
14、融冰装置能持续且稳定输出的最大直流电流。3.12 直流融冰装置额定输出电压rated output voltage of DC de-icing device 在规定的使用条件下,直流融冰装置能持续且稳定输出的最大直流电压。3.13 3.14 直流融冰装置额定输出功率rated output power of DC de-icing device 在规定的使用条件下,直流融冰装置能持续且稳定输出的最大直流功率。GB/T 31487.1-2015 直流融冰装置最小运行电就minimum operation cuent of DC de-icing device 在规定的使用条件下,直流融冰装置能
15、长时间稳定输出的不出现断续的最小直流电流,主要由直流融冰装置换流器型式和融冰回路中电感值决定。3.15 大角度大电流运行large angle and high c町rentoperation 直流融冰装置输出额定直流电流且触发角近似900的运行方式。3.16 开路试验open line test 直流侧开路,将直流输出电压升至设定值,检查直流融冰装置等设备的直流电压控制功能和电压承受能力。注z也称空载加压试验或空载升压试验。3.17 零功率试验zero pcwer test 直流融冰装置直流侧经电抗器短接,将直流电流升至设定值,检查直流融冰装置直流电流控制功能及电流承受能力。3.18 工频感
16、应电压induced voltage of power frequency 在融冰期间,邻近运行的交流线路在直流融冰回路中感应出的工频电压。3.19 工颇感应电施induced current of power frequency 在融冰期间,邻近运行的交流线路在直流融冰回路中感应出的工频电流。3.20 均流系数coefficient of current distribution 直流融冰装置晶闸管阀采用双桥并联型式时,并联运行支路电流的平均值与最大支路电流值之比。4 设计条件4.1 融冰线路主要包括za) 电压等级(kV); b) 导线型式、长度(km)、直流电阻(0)、电感(H)、电容(
17、F)等zc) 架空地线和/或光纤复舍地线(OPGW)型式、长度(km)、直流电阻(0)、电感(H)、电容(F)等;d) 线路最大覆冰厚度(mm);3 GB/T 31487.1-2015 e) 串联在融冰回路中的线路阻波器、隔离开关、断路器、电流互感器等设备的参数zf) 与融冰回路并联的高压并联电抗器、电压互感器等设备的参数;g) 与融冰线路同塔、平行或交叉跨越线路情况,主要包括线路电压等级、导线型式和平行段长度等zh) 融冰线路上安装的其他设备的参数pi) 直流融冰装置应满足变电站的融冰需求,包括规划线路和可能串联融冰的线路。4.2 配置直流融冰装置的变电站4.2.1 环撞条件主要包括za)
18、海拔(m);b) 年均降水量(mm);c) 最大月降水量(mm);d) 年平均环境温度(C);d 最高环境温度(C);f) 最低环境温度(C); g) 年平均相对湿度(%); h) 最大相对湿度(%); i) 最大地面积雪厚度(mm);j) 最大结霜厚度(mm);U 冻土层厚度(m); 1) 年平均风速(m/s); m)年最大风速(m/s); n) 地震震级(级); 0) 年平均雷暴日数(d/a);p) 污秽等级及盐密(ESDD)(级、mg/cm2); q) 日照强度(W/cm2); r) 土壤电阻率(0.m)。4.2.2 变电站设备主要包括za) 变电站主接线pb) 主变压器台数和参数zc)
19、 站用电系统Fd) 元功补偿装置;e) 设备和线路保护配置和型式Ef) 变电站配电装置布置型式;g) 线路高压并联电抗器和串联补偿装置情况。4.2.3 系统条件主要包括za) 系统正常运行电压住V);4 GB/T 31487.1-2015 b) 系统最大持续电压(kV); c) 电压正常变化范围(kV);d) 电压事故后变化范围(kV); d 系统额定频率(Hz); D 频率正常波动范围(Hz)I g) 系统短路电流(kA);U 系统背景谐波。4.3 融冻结路对侧变电站包括za) 变电站主接线pb) 配电装置布置型式。5 系统设计5.1 基本要求主要包括:a) 直流融冰装置应优先满足导线融冰需
20、要,同时兼顾架空地线/光纤复合地线(OPGW)融冰和等效试验要求:b) 对于有无功和电压控制需求的安装点,直流融冰装置宜兼有静止元功补偿装置功能;c) 运行变电站装设直流融冰装置时应对原有无功补偿装置运行进行校核。直流融冰装置运行时电能质量不满足国标要求,应配置滤波装置,宜优先考虑对原无功补偿装置进行改造;d) 新建变电站装设直流融冰装置时,应同时考虑系统无功补偿及融冰时滤波和无功的需求;e) 有融冰需求的新建变电站应在规划设计阶段统筹考虑直流融冰装置,并预留直流融冰装置布置位置Ff) 对于已建线路,为满足直流融冰需要,可将原有非良导体架空地线改造为良导体架空地线。对于新建线路,宜采用具有统一
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