为满足快速发展的网侧分层接入特高压直流换流站建设需要,通过全面调研并综合比较±800 k V/8 000 MW及±800 k V/10 000 MW工程各技术路线下换流阀、换流变压器等交直流主要转换设备的概念设计方案,归纳了直流主设备的外形参数,总结了阀厅概念设计的总体要求、控制阀厅防火墙间距、制约内部电气布置的关键因素,以及主、辅设备的安装布置原则。在优化交流1 000 k V典型电极形状下空气净距的基础上,兼顾功能性和经济性的原则,得出了网侧分层接入交流500 k V/1 000 k V下的±800 k V/10 000 MW特高压直流工程高、低压阀厅的概念设计尺寸。结合换流站站址实际情况,并兼顾所有技术路线设备尺寸,提出:±800 k V泰州站换流区域按照"一字型"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸(长×宽×高)分别为83 m×35 m×28.5 m和89 m×24 m×18.7 m;±800 k V临沂站换流区域按照"背靠背"方案布置,高、低端阀厅设计尺寸分别为89.2 m×35 m×28.5 m和99 m×23.1 m×18.7 m。
随着直流输电容量的不断提升,对阀厅金具通流容量,载流的可靠性、耐热性提出了更高的要求。在直流输电工程中,阀厅金具承担着电力设备的电气连接、机械固定及均压屏蔽的作用。其运行电流大、工作电压高、散热条件较差,因此研究容量提升后现有阀厅金具的运行可靠性十分必要。以2种阀厅典型金具为研究对象,应用等效圆柱体模拟接触电阻,以及电-热耦合方法对金具温度场进行了有限元仿真计算,同时进行了大电流温升试验,使用红外热像仪等设备测量分析了铝排、绞线的分流不均现象,以及焊接、螺栓连接处的局部过热现象。大电流温升试验及仿真分析表明:在电流为5.62 k A时,试品金具存在局部过热及分流不均的现象,仿真结果与试验吻合。
