《換流閥及控制保護》是一本2021年出版的圖書，由中國電力出版社出版。
基本介紹
- 中文名：換流閥及控制保護
- 作者：姚為正
- 出版時間：2021年
- 出版社：中國電力出版社
- ISBN：9787519847166
- 類別：教材
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝-膠訂
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書對輸變電系統中的晶閘管換流閥及直流輸電控制系統的設備、關鍵技術與套用進行了系統介紹，闡述了晶閘管換流閥及直流輸電控制系統結構，詳細說明了晶閘管換流閥的設備構成、控制系統、冷卻系統、試驗技術、維護技術及其他關鍵技術，以及直流輸電控制系統的分層結構、保護系統分區、設備、通信及其他關鍵技術。本書系統介紹了晶閘管換流閥關鍵元器件、主迴路設計、絕緣設計、電流應力及熱應力分析、結構設計、防火設計、仿真技術、觸發監視、光通信迴路、型式試驗、例行試驗、現場試驗及直流輸電換流站系統、控制系統、保護系統、運行人員控制系統、接地極線路監視系統、對時系統、實時仿真系統、通信系統、保護系統的分層結構及關鍵技術，並給出了具體的工程套用案例。本書作者均來自晶閘管換流閥及直流輸電控制系統研究、開發、試驗及套用的*線，有著較高的學術與專業水平，本書總結了作者近年來的研究成果。
本書共 14 章，分上、下兩篇。上篇晶閘管換流閥，包括直流輸電換流閥概述、換流閥的組成及主要設備、換流閥關鍵技術、換流閥控制系統、換流閥試驗技術、換流閥冷卻系統、換流閥維護技術、換流閥工程套用案例；下篇直流控制保護系統，包括直流輸電控制保護概述、控制系統分層結構及保護系統分區、直流輸電控制保護系統設備、直流輸電控制保護系統通信、直流輸電控制保護系統關鍵技術、直流輸變電設備的典型故障分析案例。
本書適用於從事晶閘管換流閥及直流輸電控制系統研究、設計、使用的技術人員及高等學校電力專業師生，也可供從事電力系統一次、二次專業系統、基建、調度、運維、檢修技術人員和設備研發人員參考。
圖書目錄
總序
前言
上篇 晶閘管換流閥
第1 章 直流輸電換流閥概述 2
1.1 換流器原理及其拓撲 2
1.1.1 6 脈動整流器的工作原理及其拓撲 2
1.1.2 6 脈動逆變器的工作原理及其拓撲 6
1.1.3 12 脈動換流器的工作原理 8
1.2 換流閥的技術發展 9
1.2.1 國外換流閥的技術發展 10
1.2.2 國內換流閥的技術發展 11
1.3 換流閥的技術性能要求及特點 12
1.3.1 元器件的技術性能要求 12
1.3.2 電氣性能要求 13
1.3.3 機械性能要求 14
1.3.4 閥電子電路性能要求 15
1.3.5 閥控設備性能要求 15
1.3.6 閥避雷器的性能及特點 17
參考文獻 17
第2 章 換流閥的組成及主要設備 19
2.1 換流閥的主要類型 19
2.1.1 電控換流閥 19
2.1.2 光控換流閥 22
2.2 換流閥關鍵元器件 24
2.2.1 晶閘管 24
2.2.2 阻尼迴路、均壓迴路元件 30
2.2.3 飽和電抗器 34
2.2.4 閥避雷器 36
參考文獻 39
第3 章 換流閥關鍵技術 40
3.1 換流閥主迴路設計 40
3.1.1 系統輸入參數 40
3.1.2 單閥串聯晶閘管數量確定 41
3.2 換流閥絕緣設計 42
3.2.1 換流閥內絕緣設計 42
3.2.2 換流閥外絕緣設計 44
3.3 換流閥電流應力及熱應力分析 45
3.3.1 換流閥電流應力分析 45
3.3.2 換流閥大角度運行能力 47
3.3.3 換流閥損耗 48
3.3.4 關鍵元器件熱應力分析 51
3.3.5 換流閥冷卻參數設計 51
3.4 換流閥結構設計 52
3.4.1 閥塔結構設計 52
3.4.2 閥組件結構設計 54
3.4.3 換流閥水路設計 55
3.4.4 換流閥抗震設計 58
3.5 換流閥防火設計 61
3.5.1 換流閥電氣防火選型 61
3.5.2 換流閥結構防火措施 61
3.6 換流閥電氣仿真技術 64
3.6.1 換流閥電路仿真 64
3.6.2 換流閥電場仿真 65
參考文獻 67
第4 章 換流閥控制系統 68
4.1 閥控系統 69
4.1.1 閥控系統觸發 69
4.1.2 閥控設備監視 69
4.1.3 閥控系統接口 70
4.2 閥控觸發監視原理 71
4.2.1 電控晶閘管級觸發監視 71
4.2.2 光控晶閘管級觸發監視 85
4.3 與換流閥光通信迴路 91
4.3.1 光纖系統 91
4.3.2 光觸發分配器 92
參考文獻 94
第5 章 換流閥試驗技術 96
5.1 型式試驗 96
5.1.1 型式試驗的一般要求 96
5.1.2 大氣修正 97
5.1.3 型式試驗的標準 97
5.1.4 絕緣試驗 98
5.1.5 運行試驗 112
5.2 例行試驗 119
5.2.1 試驗目的 119
5.2.2 試驗要求 119
5.2.3 試驗項目 120
5.3 現場試驗 122
5.3.1 閥本體試驗 122
5.3.2 分系統試驗 124
5.3.3 系統試驗 126
參考文獻 128
第6 章 換流閥冷卻系統 130
6.1 閥冷系統工作原理 130
6.2 閥冷系統設備組成 132
6.2.1 內冷主機 132
6.2.2 內冷輔機 135
6.2.3 空氣冷卻器 136
6.2.4 閉式冷卻塔及噴淋迴路 137
6.2.5 噴淋水水處理迴路 140
6.2.6 管路及閥門 140
6.2.7 感測器 141
6.3 閥冷控制與保護系統 141
6.3.1 閥冷控制與保護系統結構 141
6.3.2 閥冷控制系統 142
6.3.3 閥冷保護系統 145
6.3.4 與直流控制保護系統接口 146
6.4 閥冷系統試驗 147
參考文獻 147
第7 章 換流閥維護技術 149
7.1 換流閥檢修維護 149
7.2 閥控系統檢修維護 157
7.3 換流閥故障處理 159
7.3.1 換流閥漏水事故處理 159
7.3.2 換流閥放電事故處理 159
7.3.3 換流閥著火事故處理 159
參考文獻 159
第8 章 換流閥工程套用案例 161
8.1 國內直流輸電換流閥工程統計 161
8.2 典型直流工程案例 162
8.2.1 雲南—廣東±800kV 特高壓直流輸電示範工程 162
8.2.2 向家壩—上海±800kV 特高壓直流輸電示範工程 164
8.2.3 錦屏—蘇南±800kV 特高壓直流輸電工程 165
8.2.4 哈密南—鄭州±800kV 特高壓直流輸電工程 166
8.2.5 錫盟—泰州±800kV 特高壓直流輸電工程 168
8.2.6 昌吉—古泉±1100kV 特高壓直流輸電工程 169
下篇 直流控制保護系統
第9 章 直流輸電控制保護概述 172
9.1 直流輸電技術發展現狀 172
9.2 直流輸電系統基本控制策略 173
9.3 直流輸電控制保護系統作用 173
9.4 直流輸電控制保護系統組成 174
9.5 直流輸電控制保護系統配置原則 174
參考文獻 175
第10 章 控制系統分層結構及保護系統分區 177
10.1 換流站控制保護系統設備分層結構 177
10.1.1 運行人員控制層設備 177
10.1.2 控制保護層設備 177
10.1.3 現場層設備 177
10.2 控制系統功能分層結構 180
10.2.1 雙極控制層 182
10.2.2 極控制層 184
10.2.3 閥組控制層 188
10.3 保護系統分區 192
參考文獻 194
第11 章 直流輸電控制保護系統設備 196
11.1 控制系統 196
11.1.1 極控制系統 196
11.1.2 換流器控制系統 208
11.1.3 直流站控系統 228
11.1.4 交流站控系統 238
11.1.5 站用電控制系統 242
11.2 保護系統 244
11.2.1 極保護 244
11.2.2 換流器保護 255
11.2.3 換流變壓器保護 260
11.2.4 交流濾波器保護 264
11.2.5 直流濾波器保護 267
11.3 運行人員控制系統 269
11.3.1 區域網路 270
11.3.2 SCADA 系統 270
11.3.3 遠動系統 270
11.3.4 就地控制系統 271
11.3.5 遠程診斷系統 271
11.4 接地極線路監視系統 272
11.4.1 阻抗法接地極監視系統 273
11.4.2 時域脈衝反射法接地極監視系統 274
11.5 諧波監視系統 276
11.5.1 諧波監視系統功能 276
11.5.2 諧波監視系統套用場景 276
11.6 對時系統 276
11.6.1 對時系統基本功能 276
11.6.2 對時系統配置原則 277
11.7 實時仿真系統 278
11.7.1 試驗系統組成 278
11.7.2 仿真系統配置方案 278
11.7.3 仿真系統結構 278
參考文獻 280
第12 章 直流輸電控制保護系統通信 282
12.1 現場控制匯流排 282
12.1.1 ProfiBus 現場匯流排 282
12.1.2 LAN 現場匯流排 284
12.2 快速控制匯流排 285
12.2.1 IFC 匯流排 285
12.2.2 LAN 網高速匯流排 286
12.3 測量匯流排TDM 286
12.3.1 特高壓測量採集迴路 287
12.3.2 TDM 匯流排結構 288
12.4 LAN 網 289
12.4.1 站級LAN 網 289
12.4.2 站間LAN 網 289
參考文獻 291
第13 章 直流輸電控制保護系統關鍵技術 293
13.1 冗餘控制保護技術 293
13.1.1 直流控制系統冗餘技術 293
13.1.2 直流保護系統冗餘技術 294
13.1.3 交流保護系統冗餘技術 294
13.2 可視化編程技術 296
13.2.1 ViGET 圖形化編程工具 296
13.2.2 ACCEL 圖形化編程工具 298
13.3 可視化調試技術 300
13.4 內置故障錄波技術 301
13.5 特高壓直流離散數字仿真技術 301
參考文獻 307
第14 章 直流輸變電設備的典型故障分析案例 309
14.1 直流控制保護設備故障診斷 309
14.2 直流輸變電設備故障分析 310
14.2.1 MRTB 開關保護動作分析 310
14.2.2 換流器差動保護誤動分析 311
14.2.3 交流濾波器不平衡保護跳閘分析 314
14.2.4 交流濾波器不平衡光TA 電子機箱數據無效告警分析 315
參考文獻 317
縮略語及程式指令說明 319
索引 322
作者簡介
主編姚為正，許繼集團有限公司教授級高級工程師。主持參與重大科研項目46項，含8項；主持研製了國內首個自主化±500kV光控/電控換流閥、世界首個±800kV/±1100kV特高壓直流換流閥、閥控及閥冷系統、±500kV柔性直流換流閥及閥控設備、世界首個工程化±200kV高壓直流斷路器等直流產品，成功套用於我國所有特高壓直流工程和舟山柔直工程；主持研製了世界首台5000A和6250A換流閥組件、世界電壓±1100kV/5000A特高壓換流閥，引領了世界特高壓直流及柔性直流換流閥技術；主持研製了百兆乏級STATCOM 裝置、風電併網變流器、光伏發電併網逆變器等產品。先後獲得國家科學技術進步二等獎2項；省部級科技進步獎21項，市級科技進步獎7項；先後榮獲"河南省十大科技領軍人物"、"河南省學術技術帶頭人"、"國家電網公司科技領軍人才"、"許昌市科學技術成就獎"等榮譽；發表論文50餘篇，主編教材2部，制定標準4項，獲專利83項，其中發明專利58項。
