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3.提出了换流阀关键元器件优化设计方法。关键元器件设计中,晶闸管、阀电抗器和散热器采用新的设计方法,确保元器件满足特高压大电流的运行条件。
4.提出了特高压6250A换流阀绝缘配合优化设计方法。采用仿真计算和试验相结合的方法,研究了不同设计策略对最大电场强度、起晕电压、电压应力、电流应力、制造成本、阀及阀厅尺寸、可靠性等的影响。通过优化设计,大大降低了双阀组串联换流阀的绝缘水平,节约了成本,减小了阀厅尺寸。
5.提出了换流阀高效冷却方法,发明了基于多列直通湍流式散热结构的换流阀串并联水路结构,克服了并联水路结垢和串联水路散热效果差的缺点,实现了高效散热和无结垢的统一。
6.提出了阀控设备同步触发优化设计,解决了特高压条件下大规模晶闸管串联同步触发技术难题,做到了单阀内90个晶闸管触发时差小于1μs。
7.首次在6250A阀控设备上实现接口信号录波功能,能够实时记录换流阀状态参数,以及控保接口信号,便于现场故障的快速定位。
8.基于换流阀运行试验等效机理,采用多源合成试验方法研制出国际上综合试验能力最强(运行电流6.5kA,短路电流65kA)的换流阀合成试验回路。
产品通过了运行型式试验和绝缘型式试验,获得授权专利9项,受理专利20项。
社会经济效益
±800kV/6250A特高压直流输电工程额定输送容量可达10000MW,能够大大提高现有特高直流输电工程的电力输送能力,能够以高效环保的输电方式,减少输电走廊占地面积、提高输电效率、降低输电成本,满足国家大气污染综合治理方案的贯彻执行,并能作为全球能源互联网的有利实践工具,积极响应国家“一带一路”发展战略。
国家电网2020年前规划将建设27回特高压直流输电工程,其中包括锡盟-泰州和上海庙-山东两条特高压6250A直流工程。此外,国外新兴经济发展体俄罗斯、巴西、印度、巴基斯坦等国家也规划了容量可观的特高压直流工程,由此可见,6250A特高压直流输电换流阀发展前景十分可观。
通过6250A特高压直流输电换流阀项目的技术攻关与产品创新,许继集团获得了其核心关键技术,研发出具有完全自主知识产权的6250A换流阀产品。在完善国内自主化特高压直流输电换流阀设备产业链的同时,进一步巩固了我国特高压直流输电换流阀技术和产品国际领先的优势地位。
(范彩云刘堃)
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