直流工程关键设备高压技术监督及试验 马仪等编著 2017.pdf

直流工程关键设备高压技术监督及试验马 仪 颜 冰 侯 波 马御棠王景林 王 科 钱国超 谭向宇邹德旭 程志万 周仿荣 于 虹胡南南 侯亚非 丁 薇 徐肖伟刘红文 申 元 彭 晶 黄 然彭庆军 彭兆裕 项恩新 李振超金 皓 钟剑明 郭晨鋆 周兴梅何 顺 刘光祺 马宏明 黑颖顿翟 兵 杨明昆 李 昊 编著机 械 工 业 出 版 社本书针对直流输变电工程的建设与调试，从技术监督的角度，介绍了关键设备重要阶段（监造和出厂验收、安装和投产验收）的绝缘类试验项目技术要点，并分享了解决实际问题的经验。全书介绍了换流变压器、晶闸管阀、平波电抗器在停工待检（H 点）和现场见证（W 点）时的关键测试项目及技术要点，分享了解决换流变压器和晶闸管阀在出厂期间发现的不合格检测项目的经验；介绍了换流变压器、直流场设备、接地极现场试验时的关键测试项目及技术要点，分享了解决换流变压器、直流线路在现场交接验收期间发现的不合格检测项目及相关问题的经验；着重对换流站内 25 类电气设备，包括直流侧高压设备、换流变压器、500kV 交流电气设备的交接试验报告进行了详细审查，分类总结了常见易犯的问题。本书是电网企业及发电企业从事直流工程建设、管理、运行、试验的技术人员全面了解直流一次设备高压技术监督的专业书籍，同时可供电力企业相关专业技术人员参考。图书在版编目（CIP）数据直流工程关键设备高压技术监督及试验/马仪等编著.北京：机械工业出版社，2017.9ISBN 978-7-111-57723-2.直.马.直流输电线路-电力设备-高电压-技术.TM726中国版本图书馆 CIP 数据核字（2017）第 196494 号机械工业出版社（北京市百万庄大街 22 号 邮政编码 100037）策划编辑：张俊红 责任编辑：闾洪庆 责任校对：刘 岚封面设计：路恩中 责任印制：常天培涿州市京南印刷厂印刷2017 年 11 月第 1 版第 1 次印刷145mm210mm8 印张232 千字标准书号：ISBN 978-7-111-57723-2定价：45.00 元凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换电话服务服务咨询热线：010-88361066读者购书热线：010-68326294010-88379203封面无防伪标均为盗版网络服务机 工 官 网：机 工 官 博： 进入新世纪，伴随电力工业的快速发展，国内的电力工程技术由引进逐步向输出发展。尤以特高压交直流、柔性直流为代表的高端电力工程实践的陆续投产，在国际上已经打响名声。传统的双端直流输电工程，在我国已经发展了近 30 年，其关键技术已大部分国产化。伴随工程化的对外输出，有关直流技术的运维，在积累丰富经验的同时，亦逐步向输出发展。直流技术市面上的相关著作较为丰富，直流工程关键设备高压技术监督及试验 一书，从直流一次设备技术监督切入，以点带面介绍了国内在直流技术运维方面的有益经验，有一定独特性。全书从电力技术监督的角度，针对绝缘技术监督，介绍了关键设备重要阶段（监造和出厂验收、安装和投产验收）的绝缘类试验项目技术要点，并以具体工程为例，简介了实际发现的问题。本书分别从出厂验收及现场交接进行了内容介绍。出厂验收阶段：第 2、3、4 章分别选择关键设备换流变压器、晶闸管阀、平波电抗器，针对停工待检（H 点）和现场见证（W 点）中的关键项目，重点介绍了试验原理、试验接线、注意事项、结果判断，并在每种检测项目中分享了编者实际参与总结的见证技巧；第 8、9 章以实际参与发现的具体见证问题为例，较详细地介绍了问题发现的过程、处理方式及结果。在现场交接阶段：第 5、6、7 章分别选择关键设备换流变压器、直流场、接地极，对现场交接的关键项目，较详细地介绍了试验方案，并分享了具体的试验测试数据；第 10 章以参与发现的具体实际问题为例，分析了问题发现的过程、处理方式及结果；第 11 章简明扼要介绍了直流输电线路验收的规范性操作，并分享了直流线路验收发现的问题；第 12 章分享了换流站内直流侧所有高压设备、换流变压器、500kV 交流主要电气设备的交接试验报告审查中发现的常见易犯问题。技术监督是涵盖设备选型、设计制造、监造出厂、安装调试、运行维护、检修试验和技术改造等全过程的工作。涵盖内容庞杂，其所体现的技术服务特性明显。全书内容对了解直流工程一次设备技术监督有借鉴意义，所归纳的问题案例亦可作为学习的素材。马 仪 DL/T 10512007 定义的“电力技术监督”是指在电力规划、设计、建设及发电、供电、用电全过程中，以安全和质量为中心，依据国家、行业有关标准、规程，采用有效的测试和管理手段，对电力设备的健康水平及与安全、质量、经济运行有关的重要参数、性能、指标进行监测与控制，以确保其安全、优质、经济运行。DL/T 10542007 定义的“绝缘监督”是指以安全和质量为中心，以标准为依据，以有效的测试和管理为手段，对高压电气设备绝缘状况和影响到绝缘性能的污秽状况、接地装置状况、过电压保护等进行全过程监督，以确保高压电气设备在良好绝缘状态下运行，防止绝缘事故的发生。随着国家经济和技术的发展，高压直流输变电工程的建设和运行愈发成熟，特别是进入新世纪，在电压等级、容量大小、网架结构、设备制造等方面，都有了长足的进步。云南作为水电资源大省，在已有800kV 楚穗、800kV 普侨、500kV 牛从直流送出工程的基础上，结合电网规划及云南省经济发展的需要，实施了国内首个由省级电网公司调度和运维的500kV 永富直流输变电工程。云南电网有限责任公司电力科学研究院，作为工程所在地的主要技术支撑单位之一，全面参加了该直流工程关键设备的监造验收、安装、调试及生产过程中的多项技术监督工作。绝缘监督作为电网企业主要监督的八大内容之一，主要涉及电气一次设备绝缘性能、防污闪、过电压保护及接地。本书针对直流输变电工程的换流变压器、晶闸管阀、直流场设备及接地极等直流关键一次设备的关键项目，以出厂验收和安装投产验收两个阶段为重点，从出厂试验见证、现场试验和报告审核三个环节，对实际开展的技术监督工作进行了全面技术总结，并分享了实际发现的问题及有益经验。本书共 12 章，主要内容和编写情况如下：第 1 章由侯波、马仪、王科、谭向宇编写，主要内容为直流工程高压技术监督简介，让读者对技术监督的范围及成效有个初步认识。第 2 章由颜冰、邹德旭、刘光祺编写，第 3 章由于虹、丁薇、谭向宇、彭晶编写，第 4 章由周仿荣、申元、黑颖顿编写。这 3 章着重对换流变压器、晶闸管阀、直流场设备的关键出厂试验项目进行了介绍，使读者能够较全面、深入地了解关键设备出厂见证阶段绝缘类试验项目需关注的要点。第 5 章由邹德旭、王景林、颜冰、钱国超、刘光祺编写；第 6 章由颜冰、邹德旭、刘光祺、彭庆军、钱国超编写；第 7 章由马仪、马御棠、王科、周仿荣、黑颖顿编写。这 3 章着重对换流变压器和直流场设备的现场验收关键项目及接地极投产验收进行了介绍，使读者能够较全面、深入地了解关键设备现场验收项目的试验要点。第 8 章由颜冰、刘光祺、邹德旭、王景林、钱国超编写；第 9 章由彭晶编写；第 10 章由刘光祺、颜冰、邹德旭、徐肖伟、刘红文、王景林、钱国超编写；第 11 章由马仪、申元、黄然、周仿荣、丁薇编写。这 4 章着重总结了换流变压器及晶闸管阀出厂及现场试验，直流线路现场验收时的一些问题，通过这些暴露问题的技术分析与经验分享，使读者能够认识直流工程关键设备的典型和易发缺陷。第 12 章由马仪、王科、颜冰、侯波、马御棠、程志万、徐肖伟、钱国超、谭向宇、邹德旭、周仿荣、于虹、胡南南、丁薇、刘红文、申元、彭晶、黄然、彭庆军、彭兆裕、项恩新、李振超、郭晨鋆、何顺、刘光祺、马宏明、黑颖顿、杨明昆编写，主要是对 500kV 交流电气设备、换流变压器、晶闸管阀、直流套管、直流场设备等进行了交接试验报告的技术性审核，及时督促整改后检查闭环，并分享了问题清单。全书由马仪、侯波、王景林、侯亚非、周兴梅、李昊负责校核，钟剑明、翟兵、金皓参与了大量的现场试验工作。由于编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，恳请读者不吝赐教。编 者 自 序前 言第 1 章 直流工程高压技术监督1 1.1 引言1 1.2 依托工程概述2 1.3 直流工程关键设备绝缘技术监督4 1.3.1 出厂试验见证6 1.3.2 现场交接试验11 1.3.3 报告审核14 1.4 直流工程绝缘技术监督成效15第 2 章 换流变压器出厂试验见证16 2.1 概述16 2.2 长时感应电压试验18 2.2.1 试验接线18 2.2.2 试验程序19 2.2.3 注意事项及结果判断20 2.2.4 应用实例及分析21 2.3 短时感应电压试验24 2.3.1 试验接线24 2.3.2 试验程序24 2.3.3 注意事项及结果判断25 2.3.4 应用实例及分析25 2.4 外施交流电压耐受试验27 2.4.1 试验接线27 2.4.2 试验程序28 2.4.3 注意事项及结果判断29 2.4.4 应用实例及分析29 2.5 雷电冲击试验31 2.5.1 试验接线32 2.5.2 试验程序32 2.5.3 注意事项及结果判断33 2.5.4 应用实例及分析34 2.6 操作冲击试验37 2.6.1 试验接线37 2.6.2 试验程序38 2.6.3 注意事项及结果判断38 2.6.4 应用实例及分析39 2.7 外施直流电压耐受试验42 2.7.1 试验接线42 2.7.2 试验程序42 2.7.3 注意事项及结果判断43 2.7.4 应用实例及分析43 2.8 极性反转试验46 2.8.1 试验接线46 2.8.2 试验程序46 2.8.3 注意事项及结果判断47 2.8.4 应用实例及分析48第 3 章 晶闸管阀出厂试验见证50 3.1 概述50 3.2 四重阀单元52 3.2.1 四重阀单元对地直流电压试验52 3.2.2 四重阀单元交流电压试验55 3.2.3 四重阀单元操作冲击试验55 3.2.4 四重阀单元雷电冲击试验57 3.3 阀支架结构58 3.3.1 阀支架直流电压试验58 3.3.2 阀支架交流电压试验61 3.3.3 阀支架操作冲击试验63 3.3.4 阀支架雷电冲击试验66 3.4 单阀67 3.4.1 阀直流电压试验68 3.4.2 阀交流电压试验70 3.4.3 阀操作冲击试验73 3.4.4 阀雷电冲击试验76 3.4.5 阀陡波前冲击试验79 3.4.6 阀非周期性触发试验82 3.5 阀组件85 3.5.1 试验前准备86 3.5.2 最大持续运行负荷试验及 BOD 试验89 3.5.3 暂态欠电压试验90 3.5.4 最小延迟角试验91 3.5.5 断续直流电流试验（amin）92 3.5.6 最小关断角试验93 3.5.7 恢复期间暂态电压试验94 3.5.8 最大暂态运行负载试验96 3.5.9 断续直流电流试验97 3.5.10 单波次故障电流再加正向电压试验98 3.5.11 多波次故障电流不再加正向电压试验99 3.5.12 阀抗电磁干扰试验100 3.5.13 特殊性能试验100 第 4 章 干式空心平波电抗器出厂试验见证101 4.1 概述101 4.2 中频振荡电容器放电试验103 4.2.1 试验接线103 4.2.2 试验程序103 4.2.3 注意事项及结果判断104 4.2.4 应用实例分析104 4.3 端对端雷电全波及截波试验106 4.3.1 试验接线107 4.3.2 试验程序107 4.3.3 注意事项及结果判断107 4.3.4 应用实例分析108 4.4 端对地外施直流耐受试验111 4.4.1 试验接线111 4.4.2 试验程序111 4.4.3 注意事项及结果判断112 4.4.4 应用实例分析112 4.5 端对地雷电全波及截波冲击试验113 4.5.1 试验接线114 4.5.2 试验程序114 4.5.3 注意事项及结果判断114 4.5.4 应用实例分析114 4.6 端对