高清PDF《高压直流输电设计手册》2017版

本手册系统地介绍了高压直流输电工程设计的内容、要求、方法和技术方案，主要适用于电力系统、送电电气、送电土建、变电一次、变电二次、总图、建筑、结构、水工、暖通等与高压直流输电工程设计相关的专业。
本手册主要涵盖电流源型两端换流站和背靠背换流站、直流线路、直流接地极及接地极引线的设计，包括电力系统论证及其对直流输电工程的要求，换流站成套设计和电气接线、布置、设备选择及二次系统设计，通信设计，总图设计，阀厅等建构筑物设计及噪声防护设计，阀冷却、水工及采暖通风系统设计，接地极及接地极引线设计，直流线路电气及杆塔设计等。
本手册用作高压直流输电工程设计人员的专业技术工具书，可供从事高压直流输电工程建设、施工、调试、运行、维护及直流输电设备制造等专业人员使用，也可作为大专院校相关专业师生的参考书，

目录

序
前言
第一章高压直流输电设计技术概论……1
第一节直流输电的系统构成、技术特点及应用……1
一、直流输电的系统构成…】
二、直流输电术的特点…4
三、直流输电技术的应用……………5
第二节直流输电技术发展-……7
一、国外直流输电发展……………了
二、国内直流喻电发展……8
三、国内巴投送的直流输电工程…110
四、国内在建直流输电工程……13
第三节直流输电工程设计主要内容……13
参考文献………………15
第二章高压直流输电系统性能-…-16
第一节高压直流输电系统的稳态性能……16
一、直流输电系统额定值……16
二，直流输电系统运行方式……17
三、直流输电系统稳态送行特性及控制方式18
四，直流输电系统无功功率补偿………22
五、直流输电系统交流侧滤波…22
六，直流输电系统直流侧滤波……23
七、直流输电系统可听声……23
入，直流输电系统描耗……-23
九、直流输电系统可靠性…24
十，直流偏磁25
第二节高压直流输电系统的故障25
一，换流器故障…25
二、换流站直流配电装置及接地板故障……26
三，换流贴交流侧放障……26
四、直流线路故障-……27
第三节高压直流输电系统的动态性能…27
一、直流系统的应…27
二，换流器在交流系统故障期间的运行…31
三、直流输电回路指操…31
四、直流输电系统调制-……31
五、直流输电系统引起的次同步振荡-…32

参考文献32
第三章电力系统方案论证……-33
第一节电力系统方案论证主要内容及基本原则33
一、电力系统方案论证的主受内容…-33
二、电力系统方案论证的基本原则33
第二节高压直流输电工程建设必要性-33
一输电方式选择1
二、直流喻电工程在系统中的地位和作用…-34
三、直流输电工狂建设时机111134
第三节高压直流输电工程系统方案+34
一、输电容量34
二、输电电压等-……-35
三、直流输电工程的起落点选择…3了
四、送受端换流站接入系统方案设计…-37
第四节高压直流输电线路导线截面选择…-38
一、导线截面选择的主要原则和愿路……38
二、导线载流量及经济电流密度138
三、输电损耗…----40
四、经济比较111111E40
第四章电力系统对直流输电工程的要求…42
第一节电气计算……………42
一、潮流计算……………-42
二、稳定计算42
三、路电流计算…-42
四、路比
第二节直流系统运行方式1111143
一、直流系统运行接线方式11a11143
二、直流系统疏行工作方式…-44
三，孤高运行方式45
第三节换流站无功配置11145
一、无功配置原则1145
二、换流站无功消耗………-46
三、交流系统无功支持能力114了
四、换流站无功分组容量………
-47
五，换流站无功平衡与无功配置方案48

第四节交流系统谐波阻抗计算分析……49
一、交流系统谐波阻抗概述…………49
二、谐波阻抗模型…50
三、运行方式选择……………50
四、谐波阻抗计算结果………50
第五节次同步振荡及自励磁……51
一、换流站近区机组次同步振荡……………51
二、换流站近区机组自励磁………52
第六节交流系统内过电压和潜供电流计算……53
一、内过电压和潜供电流计算概述……53
二、工频过电压……53
三、谐振过电压54
四、操作过电压…54
五、潜供电流和恢复电压……55
第七节多馈入直流输电…………56
第八节直流系统调制功能………56
一、直流系统调制功能概述……56
二、功率调制功能57
三、频率控制功能……………………57
四、电压控制功能……-57
五、多回直流协调控制……57
参考文献57

第五章直流输电系统电磁环境……58
第一节换流站的电磁环境……58
一、电场………58
二、磁场…59
三、通信千扰…59
四、可听噪声………………………………59
五、换流变压器直流偏磁…………………59
第二节换流站的电磁兼容防护………60
一、传导防护设计…60
二、辐射防护设计…-60
参考文献…………62
第六章换流站电气主接线……63
第一节换流站电气主接线的设计原则……63
一、电气主接线的构成……63
二、电气主接线的设计依据……63
三、电气主接线的设计要求…………64
第二节换流器单元接线…65
一、一般要求…65
二、每极单12脉动换流器单元接线……-66
三、每极双12脉动换流器单元串联接线………68
四、每极双12脉动换流器单元并联接线…70
五、背靠背换流器单元接线…………-72

第三节直流侧接线73
一、一般要求……………………………………73
二、整流站直流侧接线…73
三、逆变站直流侧接线………76
四、融冰接线…76
第四节交流侧接线….……79
一、一般要求79
二、交流配电装置接线………79
三、交流滤波器区接线…80
第五节直流换流站电气主接线示例82
参考文献82
第七章主回路参数计算83
第一节主回路参数计算目的及计算流程……83
一、主回路参数计算目的…………83
二、主回路参数计算流程83
三、电气量符号及定义……………83
第二节环境条件和系统数据84
一、环境条件………-84
二、交流系统数据84
三、直流系统条件84

第三节主回路参数计算方法…………86
一、直流电压计算-86
二、直流电压差计算……87
三、相对感性和阻性压降计算……87
四、换相角计算………87
五、无功功率消耗计算………88
六、间侧电压和电流计算…88
七、换流变压器额定容量计算………88
八、换流变压器短路阻抗………………88
九、换流变压器变比和分接开关计算……88
第四节直流系统运行特性计算……89
一、运行特性参数…89
二、运行特性参数输出结果……89
三、运行特性的计算手段89
第五节直流主回路参数计算工程算例…91
一、计算条件……-91
二、直流系统主回路参数计算……92
三、运行特性计算………………-95
参考文献96
第八章交流滤波器设计……97
第一节交流侧谐波分析…97
一、交流侧谐波来源……………97
二、交流侧谐波的危害97
三、换流器产生的谐波计算…………97

四、实际谐波电流的选取……………101
第二节交流滤波器滤波原理……………101
一、交流滤波性能指标101
二、交流滤波器滤波原理……………102
三、交流滤波器类型………103
四、滤波器形式选择原则……106
五、实际工程交流滤波器形式选择……107
第三节交流滤波器的计算……107
一、设计思路和流程……107
二、设计输入条件……108
三、滤波性能计算……108
四、稳态定值计算……110
五、暂态定值计算…………111
第四节交流滤波器设计实例………113
一、计算软件界面……113
二、计算条件………….…114
三、设计过程……117
四、性能计算结果……121
五、定值计算结果…………121
参考文献…124

第九章直流滤波器设计……125
第一节设计一般要求……125
一、直流滤波器的作用…………125
二、感应噪声及其抑制……125
第二节噪声干扰电压及其等效干扰电流的取值……126
一、直流滤波器设计判据……………………126
二、直流滤波器性能指标计算原则…127
三、直流输电线路谐波电流对公众电话音频干扰的分析……127
四、高压直流工程直流滤波器性能指标及通信千扰情况……128
五、士800kV特高压直流工程直流滤波器性能指标…128
第三节直流侧谐波分析………………129
一、特征谐波129
二、非特征谐波………………-130
三、实际谐波电压的选取……130
第四节直流滤波器设计………………………130
一、直流滤波器选型…………130
二、典型直流工程直流滤波器配置方案……133
三、直流滤波器性能计算………………133
四、直流滤波器定值计算…………134
五、直流滤波系统构成………………………136
第五节直流滤波器设计实例……139

一、计算条件…139
二、计算软件界面…140
三、满足性能要求的配置方案…………142
四、稳态定值计算结果………143
五、暂态定值计算结果145
参考文献…146
第十章换流站电力线载波干扰和无线电干扰………147
第一节换流站高频噪声的影响和限值……147
一、换流站高频噪声对载波通信和无线电通信的影响…………147
二、换流站PLCI和RI限值………148
第二节换流站PLCI和RI计算……148
一、计算模型…148
二、噪声源…………149
三、仿真计算……150
第三节PLC和RI噪声的抑制……151
一、PLC和RI噪声干扰的抑制措施……151
二、交流线路PLC噪声衰减计算……152
三、PLC噪声测量实例……154
四、PLC和RI噪声滤波器配置原则……158

第四节PLC和RI噪声滤波器设计159
一、PLC和RI噪声滤波器典型型式…159
二、PLC和RI噪声滤波器设计基本步骤……159
三、PLC和RI噪声滤波器降噪性能仿真计算………160
四、PLC和RI噪声滤波器典型案例……161
参考文献…162
第十一章换流站过电压保护与绝缘配合……163
第一节过电压与绝缘配合研究的目的和方法……163
一、过电压与绝缘配合研究的主要内容和目的…163
二、过电压与绝缘配合研究的方法和步骤……163
第二节内部过电压保护，-164
一、暂时过电压…164
二、操作过电压………………164
三、陡波前过电压…165
第三节雷电过电压保护……………………166
一、直击雷保护…166
二、雷电侵入波保护……170
第四节换流站的绝缘配合…172
一、换流站避雷器配置及参数初选…………172
二、换流站过电压研究………179
三、换流站主要设备绝缘水平的确定……181

四、避雷器配置方案及参数实例……182
第五节换流站外绝缘………189
一、换流站空气净距计算……………189
二、换流站直流爬电比距确定…192
三、海拔修正…194
第六节计算实例…197
一、±500kV换流站典型工程过电压及绝缘配合计算……197
二、土800kV换流站典型工程过电压及绝缘配合计算…-200
三、背靠背换流站典型工程过电压及绝缘配合计算-205
参考文献……208
第十二章暂态过电流计算……209
第一节每极单12脉动换流器接线暂态过电流分析………209
一、故障类型…209
二、不同故障下暂态过电流计算方法………210
第二节每极双12脉动换流器及背靠背换流器接线暂态过电流分析…………216
一、每极双12脉动换流器接线暂态过电流分析………216
二、背靠背换流器接线暂态过电流分析……217

第三节暂态过电流计算算例……218
一、算例概述…218
二、详细计算……219
第四节暂态过电流仿真结果……224
第十三章换流站电气设备选择……226
第一节设备选择的一般要求………226
一、总的原则…226
二、技术条件……………226
三、环境条件…226
第二节换流阀……227
一、换流阀性能要求……227
二、换流阀型式选择……229
三、换流阀其他要求…232
第三节换流变压器……232
一、一般要求232
二、换流变压器型式选择……233
三、换流变压器参数选择………233
第四节平波电抗器………235
一、平波电抗器的配置…235
二、平波电抗器型式选择………………236
三、平波电抗器参数选择…………237

第五节开关设备……238
一、直流转换开关……238
二、直流旁路开关…240
三、直流隔离开关………………241
四、交流断路器……243
第六节直流测量装置……244
一、直流电流测量装置…………244
二、直流电压测量装置…247
第七节穿墙套管及绝缘子…248
一、型式选择…248
二、参数选择…248
参考文献249
第十四章换流站电气布置250
第一节设计原则与要求及换流站布置区域划分…250
一、总的原则与要求…250
二、换流站布置区城划分…250
第二节换流区布置251
一、设计原则251
二、两端直流输电系统换流站换流区布置…251
三、背靠背换流站换流区布置…264

第三节阀厅电气布置……………266
一、设计原则266
二、采用二重阀的阀厅电气布置……267
三、采用四重阀的阀厅电气布置……275
四、背靠背换流站间厅电气布置……281
第四节直流配电装置布置……287
一、设计原则…287
二、每极单12脉动换流器的双极系统
换流站直流配电装置…………………287
三、每极双12脉动换流器串联的双极
系统换流站直流配电装置…………289
四、户内直流配电装置………………293
第五节交流配电装置布置……295
一、设计原则…295
二、屋外HGIS布置…296
三、屋外G1S布置……296
四、屋内GIS布置……301
五、换流变压器进线回路PLC设备的
布置………302
第六节交流滤波器区布置……304
一、设计原则…304
二、交流滤波器区大组布置………………304
三、交流滤波器区小组布置…………308

第七节电气总平面布置…-313
一、两端高压直流输电系统换流站电气
总平面布置………313
二、背靠背换流站换流区城布置……313
第十五章换流站站用电系统……320
第一节站用电系统接线…320
一、站用电系统接线原则……320
二、站用电源引接方式……320
三、站用电压等级及中性点接地方式……321
四、站用电接线…………………321
五、站用电负荷………322
六、站用电负荷供电方式……325
七、检修供电网络……333
八、工程实例………333
第二节站用电系统设备选择……………335
一、站用电负荷统计及计算……335
二、站用变压器选择………………335
三、其他设备选择………………………338
四、工程实例……339
第三节站用电气设备布置…………341
一、布置原则…………341
二、站用变压器的布置……341
三、站用配电装置的布置…342
四、工程实例………-342

第四节站用电二次系统………-345
一、站用电控制系统…345
二、继电保护-346
三、备用电源自动投入347
第五节新能源在站用电中的应用前景……349
一、概述…349
二、太阳能光伏发电………349
三、太阳能光伏发电在换流站中的应用及展望………350
参考文献……351
第十六章换流站控制系统…………352
第一节总体设计要求352
一、系统分层…………352
二、元余要求352
三、性能要求…………352
四、控制系统与保护配合要求……353
五、控制系统与换流间配合要求……353
六、不同技术路线对控制系统的影响及要求……353
第二节运行人员控制系统………354

一、系统构成……354
二、系统功能356
三、通信及接口…359
第三节极和换流器控制系统……360
一、基本控制策略360
二、系统构成…………361
三、系统功能366
四、直流远动系统…375
五、通信及接口379
第四节站控系统381
一、系统构成381
二、功能配置383
三、通信及接口384
第五节换流阀的触发控制系统……385
一、系统构成385
二、功能配置386
三、通信及接口387
第六节工程实例388
参考文献393

第十七章高压直流输电系统保护…………394
第一节高压直流输电系统保护特点及要求……394
一、直流系统保护特点……………394
二、直流系统保护通用要求……395
三、直流系统保护分区…396
四、直流系统保护动作出口………399
第二节直流保护…400
一、直流保护配置……400
二、直流保护整定计算………………410
三、装置及外部接口…………………412
四、工程实例…………413
第三节换流变压器保护……………416
一、换流变压器保护配置…416
二、换流变压器保护整定计算…………421
三、装置及外部接口…424
四、工程实例425
第四节直流滤波器保护…425
一、直流滤波器保护配置……425
二、直流滤波器保护整定计算……429
三、装置及外部接口…430
四、工程实例……………431
第五节交流滤波器及无功补偿电容器保护……432
一、交流滤波器及无功补偿电容器保护配置………432
二、交流滤波器及无功补偿电容器保护整定计算…………438
三、装置及外部接口……439
四、工程实例……440
第六节直流系统暂态故障录波……440
一、直流系统暂态故障录波配置……440
二、直流系统暂态故障录波装置技术要求……442
三、直流系统暂态故障录波装置录波信号……443
四、装置及外部接口444
第七节直流线路故障定位及监测…………444
一、直流线路故障定位系统……444
二、接地极线路故障监测系统………445
参考文献…446
第十八章换流站二次辅助系统……447
第一节站用直流电源系统447
一、系统配置及接线……447
二、负荷统计及设备选择……454
三、蓝测、监控及信号…………455
四、通信及接口…-457
第二节交流不间断电源系统……457
一、系统配置及接线……………………457
二、负荷统计及设备选择……459
三、监测及信号…461
四、通信及接口……462

第三节阀冷却控制保护系统……………462
一、系统构成………462
二、间冷却控制系统功能……………463
三、阀冷却保护系统功能…467
四、设备配置及接口方案468
第四节谐波监视系统……471
一、系统配置…………472
二、系统功能…473
三、装置及外部接口………………473
第五节全站时间同步系统………473
一、系统结构……473
二、系统功能………475
三、二次设备的时间同步要求………476
四、工程实例…476
第六节火灾自动报警系统……476
一、探测范围及区域划分…………………476
二、系统设计…478
三、火突探测器的选择…483
四、系统设备的设置…………483
五、系统布线…484
六、系统供电…485

七、通信及接口…-485
第七节图像监视及安全警卫系统……485
一、监控范围…485
二、系统功能………………485
三、系统设计…486
四、设备配置………488
五、设备布置及安装……………491
第八节设备状态监测系统………………492
一、设备状态监测系统功能要求………492
二、设备状态监测对象及参量…………492
三、系统设备配置…493
四、通信及接口……494
五、工程实例……495
第十九章换流站二次回路设计及布置……496
第一节直流系统测量装置…496
一、一般要求………496
二、直流系统测量装置配置…496
三、直流系统测量装置的选用要求……500
四、工程实例………506
第二节二次接线………………510
一、断路器及隔离开关二次接线……510
二、换流变压器二次接线…514
三、选相控制器配置及二次接线…517
四、控制电缆和控制光缆选择……519
五、二次接地及抗干扰要求…520

第三节二次设备布置…………521
一、一般要求521
二、控制楼二次设备布置……522
三、就地继电器小室布置527
四、直流及交流不间断电源设备布置……528
第二十章换流站通信设计……530
第一节换流站业务信息种类及传输要求……530
一、常规电网生产、调度及管理业务信息……530
二、直流输电系统专有业务信息……531
第二节业务信息对传输通道及接口的要求……531
一、换流站至调度端的系统调度信息……531
二、换流站与换流站的站间信息………531
三、换流站与变电站的站间信息……531
四、换流站图像监视信息531
五、换流站站内通信信息……531
第三节换流站站间业务信息通道组织……532
一、电力系统主要通信方式……532
二、光纤通道组织基本原则……………532
三、通道建设及带宽的选择原则……532

四、光缆纤芯的选择原则…………………532
五、光纤通信中继站的设置原则…532
六、换流站站间通道组织的实现方式……533
七、直流输电工程通道建设及组织方案示意图…533
第四节直流远动通道传输时延计算………533
第五节站内通信及辅助设施……534
一、系统调度交换机及行政交换机…………534
二、电力综合数据网及电力调度数据网……534
三、广播系统……535
四、会议电视系统………………535
五、通信用房………………535
六、通信电源………535
七、综合布线…………535
八、动力和环境监测系统……………………………535
第二十一章换流站总图设计……536
第一节站址选择及总体规划………536
一、站址选择…536
二、总体规划……………544
第二节总平面及竖向布置………544
一、总平面布置……544
二、竖向布置………548
第三节道路及广场………550
一、道路…550
二、站区广场……………553

第二十二章换流站建（构）筑物设计……554
第一节阀厅设计…554
一、一般说明………554
二、建筑设计555
三、结构设计581
第二节控制楼设计595
一、一般说明……595
二、建筑设计595
三、结构设计608
第三节其他建（构）筑物设计…613
一、户内直流场613
二、综合楼…621
三、换流变压器及油浸式平波电抗器基础…623
四、搬运轨道基础624
第二十三章换流站供水及消防…627
第一节供水627
一、换流站用水·627
二、供水水源…628
三、给水系统…629

第二节消防633
一、建筑物消防………633
二、换流变压器及油漫式平波电抗器消防…634
第二十四章换流站阀冷却系统……638
第一节系统设计638
一、阀冷却系统功能及分类……638
二、阀内冷却系统…638
三、外冷却系统640
第二节阀冷却设备…644
一、阀内冷却设备……644
二、阀外冷却设备………645
第三节设备及水管布置………………650
一、阀内冷却设备及水管布置……………650
二、阀外冷却设备及水管布置……652
第二十五章换流站供暖通风及空调……657
第一节阀厅供暖通风及空调……657
一、室内环境标准……………657
二、供暖设计…657
三、通风设计…658
四、空调设计……659
五、防火及排烟设计·663

第二节控制楼供暖通风及空调……663
一、室内环境标准……663
二、供暖设计……664
三、通风设计……664
四、空调设计……667
五、防火及排烟设计…………676
六、空调集中监控系统………676
第三节换流站其他建筑物供暖通风及空调……677
一、户内直流场供暖通风及空调……677
二、换流变压器隔声罩通风……677
第二十六章换流站噪声控制…………678
第一节概述…678
一、噪声…678
二、声学基础知识………678
三、噪声控制原则…………680
四、噪声控制主要内容……………………680
第二节噪声控制标准……680
一、环境噪声控制标准……680
二、站界噪声排放限值…………………681
三、工作场所噪声控制标准…………681
四、噪声蓝测要求681
第三节设备噪声源…683
一、换流变压器……683

投稿会员：芳华