GBT50789-2012 标准规范下载简介

GBT50789-2012 ±800kV直流换流站设计规范.pdf

根据修正公式，间得到直流设备的垂直套管自然盐密值。 为解决自然污移与人工污移试验的等效性，需将自然盐密加 以修正，获得等效人工污秽试验时的试验盐密（或称有效盐密）。

国内大量现场测试结果表明，有效盘密修正系数在0.50.9范围 内，真体工程根据工程实际情说进行选择。 自前，国内直流支柱绝缘子和大型瓷套管人工污移试验数据 较少，还需进步开展试验研究工作。而目本该方面的试验数据 较多也较为完整，可考虑暂时采用此试验数据。在试验盐密 0.03mg/cm和灰密0.10mg/cm²条件下，支柱绝缘子或垂直套管 的爬电比距（mm/kV）分别由下式确定：

对于A型和C型支柱和套管，上式中A和N值选择不同。 不同盐密下换流站直流支柱绝缘子或瓷套管所需的爬电比距 1可利用耐受电压与盐密的一0.33次方的幕函数关系进行折算。 除此之外，在我国污秽条件下DB11／T 1649-2019 建设工程规划核验测量成果检查验收技术规程，绝缘子表面的灰密一般都大于 0.10mg/cm，需要进行灰密修止。 最后，考虑一定裕度后，换流站户外直流设备的肥电比距设计 值按下式计算：

设计值 = Ka(1 + 1. 64c)

L = 132 X SDD0.33

LCrl Dml Dm2 C:2

式中：Lcr1 平均直径1设备的肥电比距（mm/kV）；

Dml一平均直径1(mm); Dmz一乎均直径2(mm)。 式（4）是在灰密（NSDD)为0.07mg/cm²～0.10mg/cm条件 下进行试验得到的结果。如果规定的NSDD≥5XSDD，则需按 给定的NSDD由下式校正设备的肥电比距

NSDD NSDD,

式中：NSSD灰密，指非溶性沉积物密度（mg/cm²）。 方法3： 根据人工污移试验的50%污闪电压试验电压数据结果选择单位 长度的污闪电压，根据高压直流设备的污耐压要求进行外绝缘设计。 方法2中未对直流设备的伞形结构提出相关的设计要求，医 此，对于外绝缘设计存在一定的缺陷；而方法3需要大量的试验， 目前还不具备工程采用条件。

5.5.1本条是关于换流阀的规定，

5.5.1本条是关于换流阀的规定，

1般规定。 换流阀的结构设计与冷却方式和绝缘方式有关。从绝缘方式 看，换流阀有空气绝缘、油绝缘和SF6绝缘。从冷却方式分，换流 阀有水冷却、风冷却、油冷却、氟利昂冷却等。阀的绝缘方式和冷 却方式之间的配合主要有4种形式，详见表1。

表1阀的绝方式和冷知方式之间的配合形成及比车

可以看出，空气绝缘水冷却阀是近代直流工程换流阀的主流： 冷却效果理想，检修维护方便，制造技术成熟，运行经验丰富。 空气绝缘水冷却阀对空气的温度和净化有一定要求，故须采 用户内式布置。 世界上已投运的直流输电工程，阀的触发方式主要有光电转 换触发和光直接触发两种。 光电转换触发是前使用最普遍的触发方式，已用于大多数 直流工程，光电转换触发把由阀控系统来的触发信号首先传达到 阀基电子设备（VBE），将触发指令扩大为每个阀的晶闸管数并转 换为光信号，通过光缆传送到每个晶闸管级，在门极控制单元把光 信号再转换成电信号，经放大后触发晶闸管元件。这种触发方式 为了保证使上百个晶闻管同时触发，对元件的要求非常严格，各发

5.2本条是关于换流变压器的规定。

1换流变压器的额定功率是最高环境温度和额定冷却条件 下允许的长期连续负载功率，由温升试验验证。为适应直流输电 多种运行方式的需要，发挥真直流输电具有功率调节和紧急支援功 能的优势，直流系统要具备一定的过负荷能力，换流变压器要其有 与直流系统相协调的过负荷的能力。换流变压器的过负荷能力分 为固有过负荷能力和强追过负荷能力两种。前者是当环境温度低

于最高环境温度或当备用冷却器投人运行时变压器能承受的长期 过负荷，此时变压器热点温度不超过设计允许值；后者是在前者的 基础上强迫做短时过负荷（规定过负荷值、过负荷时间和周期），以 酒性变压器寿命为代价。 换流变压器形式选择要根据直流工程的容量、换流阀组及换 流变压器的生产制造能力以及换流变压器的运输尺寸限制情况等 综合考虑。在现有制造水平的基础上，用于大容量的直流输电工 程的换流变压器的形式有单相三绕组换流变压器和单相双绕组换 流变压器两种形式。运输条件受限制或单相容量较大时，选用单 相双绕组换流变压器。运输条件不受限制或单相容量较小时，选 用单相三绕组换流变压器。由于单相三绕组换流变压器较单相双 绕组换流变压器具有接线布置较简单，投资较省等特点，在运输及 制造条件许可的前提下，要优先采用；若受制造能力或运输尺寸的 限制，则采用单相双绕组变压器。 2换流变压器短路阻抗值的选择要基于以下儿方面的 考虑： 1限制短路电流； 2使谐波分量减至最小； 3）优化阀、滤波器和其他相关换流设备的设计。 短路阻抗值的选择还会直接对变压器的重量、尺寸和费用产 生影响。短路阻抗值大会带来以下影响： 1）较高的额定功率； 2增加换流器运行中的无功损耗 3）减少了换流器带来的谐波分量： 4）减小了阀侧短路电流值。 短路阻抗值的选择还与换流变压器绕组的接线、变压器绝缘 水平和调压抽头的排列及结构有关。葛上、天广工程U=15%， 三常、三沪、贵广工程Uk二16%，国际上直流工程Zk一般在 12%~16%之间,最大达 19%,最小为 11% 。

王800kV上海举货换流站工程经初步计算，益0k一16%时， 阀侧短路电流约为45.5kA，当Uk16.7%时，约为44kA，当 U18%时，约为40.9kA，从以上结果可以看出，当U较小时，虽 对换流站系统运行有利，但阀侧短路电流过大，对设备制造不利。 目前云广工程Uk=18%（送端）、Uk一18.5%（受端），向家坝一上 海奉贤工程U=18%（送端）、Uk=16.7%（受端）。 3换流变压器分接头范围与交流母线电压变化、直流电流范 围、换相阻抗，直流电压范围和运行角范围有关。通常，分接头范 围的负抽头上限由最小交流母线电压下的全负荷或者有时是过负 荷的运行决定。分接头范围的正抽头上限由最大交流母线电压 下最小运行电流方式决定。当要求换流器具备在直流降压情况下 的运行能力时，也需要扩大正抽头范围，降压运行需要更多的正抽 头级数且是决定因素。 5.5.3本条是关于平波电抗器的规定 1平波电抗器具有两种形式：空芯干式和油漫式。这两种形 式的平波电抗器在高压直流工程中购有成功的运行经验。 与油漫式平波电抗器比较，空芯于式平波电抗器具有下列优 势：对地绝缘简单：无油，消除了火灾危险和环境影响；潮流反转时 无临界介质场强；负载电流与磁链呈线性关系；暂态过电压较低； 可听媒声低：重量轻，易于运输；没有辅助运行系统，基本上是免维 护的，运行、维护费用低 油漫式平波电抗器其有与空芯干式平波电抗器儿乎相反的特 点，其主要优势为： 1）油浸式平波电抗器由于有铁芯，要增加单台电感量很容易。 2）油浸式平波电抗器的油纸绝缘系统很成熟：运行也很可靠。 3）油浸式平波电抗器安装在地面，因此重心低，抗震性能好。 4）油浸式平波电抗器采用干式套管穿入阀厅，取代了水平穿 墙套管，解决了水平穿墙套管的不均匀湿闪问题。油浸式平波电 抗器的垂直套管也采用式套管，使其发生污闪的概率降低。国

外直流工程中也有采用十油混合式的平波电抗器，该方案结合！ 两种形式平波电抗器的优点，但运行维护不方便，备品多，价格贵， 一般不推荐这种方案。 2平波电抗器的额定值选择要满足直流系统各种运行工况。 3平波电抗器电感值由下列公式计算： 1防止直流低负荷时电流间断，其计算公式为：

Vao X 0. 023sina wI dli

5.5.4减少交流滤波器类型有利工降低交流滤波器投资，

少了备品备件。自前国内工程中已采用的几种交流滤波器的形式 见图3。

5.5.11阻容分压器的电阻要具有足够的热稳定性，以保证在规定 的环境温度范围内，该装置的测量精度变化不要超过0.5%；当被测 电压在零至最大稳态高压直流电压之间变化时，测量精度要小于额 定直流电压的0.2%；该测量装置的量程要满足测量直流电压1.5 标么值的要求，测量精度要小于额定高压直流电压的0.5%。 用于控制的高压直流电流测量系统，当被测电流在最小保证 值和2h过负荷运行电流之间时，测量误差要不大于额定电流的 主0.5%；用于保护的高压直流电流测量系统，当被测电流低手2h 过负荷电流时，测量误差要不大于该测量装置额定电流的土2%： 当被测电流达到额定电流的300%时，测量误差不能超过测量装 置额定电流的士10%。

6.2.2本条是对换流站计算机监控系统所采用的网络系统及现 场总线的基本要求。

保护系统可靠性要求的角度考虑，操作员工作站要双重化配置

5.2.6土800kV换流站与土500kV换流站的直流侧接线相比多了

高压直流系统运行方式的转换包括单极大地回路/单极金 回线运行、极全压/降压运行，功率控制模式/电流控制模式之间 切换。本条是对双端双极高压直流输电工程自动顺序控制的基 要求，但考虑到某些工程，如背靠背工程不需要满足全部的自动 序控制功能，因此本条的用词采用“官”

6.2.8从安全角度出发，阀厅大门钥匙的状态是直流控制系统顺

定》，要求于2005年2月1日起施行，因此，换流站计算机监控 统也要满足该规定的要求，无其是要采用相关的硬件设备和软 普施，以防止由于各类计算机病毒侵害造成系统内各存储器的 据丢失或其他原因对系统造成的损害。

6.3.1本条是关于直流控制保护系统结构设计

6.3.1本条是关于直流控制保护系统结构设计的规定。

1根据现行国家标准《高压直流输电术语》GB/T13498对 HVDC控制系统的分层结构作出了定义，即HVDC控制系统功 能上可分为：AC/DC系统层，区域层，HVDC双极控制层，HVDC 极控制层，换流器单元控制层。其中，AC/DC系统层是与交、直流 系统协调控制有关的功能；区域层是协调整个HVDC系统运行的 控制功能，相当于主站控制。对于800kV换流站，参照了现行 国家标准《高压直流输电术语》GB/T13498对控制系统的分层结 构的定义，推荐采用四层结构，直直流控制功能要尽可能地配置到 较低的控制层上。 2因为高压直流换流站的可靠运行对整个电力系统将产生 重大影响，因此在直流控制保护系统的设计中均强调了至少双重 化配置的原则，双重化的范围包括：信号输入/输出回路，电源回 路、通信回路、所有的控制保护装置等，且双重化系统互为热备用， 备用子系统的数据随工作子系统的数据自动更新。另外，工作的 子系统和备用子系统间的切换要既可以手动，也可以自动进行。 子系统间状态转换不影响高压直流系统的正常运行。个子系统 出现故障，不影响其他子系统的运行。 3若换流站为双极接线，则当一个极的装置检修时，不会对 继续运行的另外一极的运行方式产生任何限制，也不会导致另 极任何控制模式或功能失效，更不会起另极停运。当每极采 用两个阀组串联接线时，将有很多种运行方式，因此要求每个阀组 的检修或投退均不会对继续运行的其他阀组的运行产生任何 限制。 4从高压直流系统的实际运行情况来看：直流控制保护系统 是一个密切联系、不可分割的整体，但从国内的运行维护习惯以及 从减轻控制系统负载率角度考虑，控制和保护系统宜具备定的 独立性，这种相对独立性通常可以是指板卡独立、电源独立、测量 回路独立或整个控制/保护机箱独立。 5自前两端长距离高压直流输电工程的功率方向基本上是

可以双方向的，因此要求每个换流站的直流控制保护系统既能适 用整流运行，也能适用逆变运行。

1双极功率控制模式是按运行人员给定的双极功率指令进 行调节，并按两个极直流电压将直流电流分配给每个极，且使极间 不平衡电流最小的控制模式：独立极功率控制模式是按运行人员 给定的本极功率指令进行调节，并按本极的直流电压计算本极直 流电流的控制模式；同步极电流控制模式是直接按运行人员下达 的极电流指令进行调节以确定传输功率，且两站将自动协调电流 指令，以免丧失电流裕度的控制模式。 2土800kV换流站的运行方式有两大特点：多样性和部分 阀组运行。因此高压直流系统的基本控制功能要能满是各种运行 方式。

6.3.4本条是关于直流保护系统设计的规

1自前，国内外高压直流保护均至少双重化配置，元余配置 的高压直流保护装置采用不同原理，测量器件、通道及辅助电源等 独立配置。另外，由于现代高压直流控制系统的鲁棒性，对于些 交、直流系统异常运行状态，高压直流保护动作不会直接停运高压 直流系统。控制系统可以采取狼多的控制策略以维持高压直流系 统运行，因此，防止高压直流保护系统单元件故障造成高压直流 系统停运是对高压直流保护系统的重要要求，而多重化高压直流 保护系统易于构成满足此要求的保护出口逻辑。但是，随着高压 直流保护系统硬、软件系统功能的不断强大，通过采取一些可行的 措施，如测量传感器的监视、数据传输路径的监视、PCI板的监视、 处理器插线板的监视、测量值的校核等方法，高压直流保护系统双 重化配置也是可以满足要求的，自前在建的贵广一回高压直流输 电工程，以及三峡至上海高压直流输电工程中的高压直流保护系 统均采用双重化配置。士800kV直流输电系统的大容量输送及 其在电网中地位的重要性，对运行 可靠性提出了更高的要求，也就

对直流控制保护系统的可靠性提出了更高的要求。为了达到更高 的系统可用率和可靠性，其保护系统也可采用三取二的保护配置 方式 ， 2根据土800kV换流站的接线特点，换流器区保护分高端 阅组区保护和低端阀组区保护，还增加了阀连接母线区的保护。 本规范推荐的各区域保护配置如下： 1）交流滤波器/并联电容器保护区通常配置滤波器组联线保 护、滤波器组过电压保护、滤波器小组断路器失灵保护、滤波器小 组差动保护、高压电容器（交流滤波器，并联电容器）不平衡保护、 过流保护、零序过流保护、多调谐滤波器内电抗器、电阻器支路过 负荷保护、交流滤波器失谐蓝视等保护。 2换流变压器保护区通常配置换流变压器联线差动保护、换 流母线过电压保护、换流变压器差动保护、换流变压器过流以及过 负荷保护、换流变压器零序差动保护、换流变压器零序电流保护、 换流变压器中性点偏移保护、换流变压器过激磁保护、换流变压器 饱和保护、换流变压器本体保护，包括瓦斯保护、压力释放、油温和 绕组温度异常保护以及换流变压器冷却系统故障保护等。 3换流器通常配置晶闸管元件异常保护、晶闻管元件过电压 保护、阀阻尼回路过应力保护、换流器触发系统故障保护、阀短路 保护、阀组过流保护、误触发和换相失败保护、直流过电流保护、直 流电压异常保护、换流变压器阀侧至阀厅区域的接地故障保护、换 流变压器阀侧绕组的交流电压异常保护等。 4）直流开关场通常配置极母线差动保护、极中性母线差动保 护、双极中性线差动保护、阀连接母线区的保护、高速直流开关保 护、油绝缘平波电抗器本体保护，包括瓦斯保护，油温过高，油压异 常，油位过低，压力释放和冷却系统故障等保护。 5）直流滤波器通常配置直流滤波器差动保护、过流保护及过 负荷保护，高压容器不平衡保护、直流滤波器失谐状态的监视等 保护，

6）直流接地极线路通常配置地极弓线差动保护、地极|线过 流保护、地极引线不平衡保护，地极引线过压（开路）保护、站内直 流接地过流保护等。 7)直流线路保护通常配置直流线路行波保护、直流线路差动 保护、直流线路低电压保护等。

1从自前国内工程的情况来着，直流控制保护系统信号均通 过两站直流控制保护系统之间的传输通道进行传送。传送站监控 系统信号有两种方式：第一种是通过两站局域网之间通信传送，第 二种是通过两站直流控制保护系统之间的传输通道进行传送。 2直流远动系统信号传输的延时要包括通信系统传输信号 的延时。另外，对于所采用的通信系统，各工程均有所不同，天广 高压直流输电工程采用的是PLC，贵广高压直流输电工程采用 OPGW，三常和三广高压直流输电工程均采用OPGW。从实际运 行情况来着，无论是PLC还是OPGW系统，均能满足直流控制保 护系统的传输速率要求。考虑到光纤通信系统在各大网已得到 较广泛的应用，因此，要尽可能采用光纤通信系统作为传输主通 道，以便提高传输可靠性。如果通道安排有可前能的情况下，采用 独立的2M传输通道将减少中间通信设备环节，更有助于提高 可靠性：尤其是在传输大量更完整的对侧换流站控制保护信息 的情况下。

6.4直流线路故障测距系统

6.4.1长距离高压直流线路的长度均较长，且经常跨越山区和复 杂地形区域，因此，每侧换流站配置可靠的直流线路故障测距装置 非常必要。从自前收资情况来看：葛洲坝室上海的高压直流输电 系统曾采用的直流线路故障测距系统由于没有考虑到PLC中继 站的因素，其测距效果不太理想，因此，如果高压直流输电线路中 有PLC中继站时，必须在PLC中继站同样配置直流线路故障测

距系统，并以PLC中继站为界，分别进行故障测距。

6.5直流暂态故障录波系统

6.5.1根据土800kV换流站的阀组配置特点，本规范提出了按 阀组配置直流暂态故障录波系统。 三常和三广高压直流输电工程的直流暂态故障录波是集成在 高压直流控制保护系统中的，三沪高压直流输电工程的直流暂态 故障录波既有集成在高压直流控制保护系统中的，也有独立外置 的，天广和贵广高压直流输电工程的直流暂态故障录波均是独立 外置，因此，本条对这两种配置方式均表示认可，推荐采用独立外 置配置方式

6.5.1根据土800kV换流站的阀组配置特点，本规范

6.6阀冷却控制保护系统

6.6.1由于阀冷却系统是换流站的重要辅助系统，其运行状态的 好与坏将直接影响到高压直流输电系统的运行状态，因此，需要为 阀冷却系统配置可靠、有效的控制保护系统。另外，考感到水冷却 阀应用比空气冷却多，本条规定主要针对水冷却系统进行说明。 根据土800kV换流站的阀组配置特点，每组阀组都可独立投 退，因此要按阀组设置阀冷却控制保护系统。 几余的阀冷却控制保护系统采用互为热备用方式：且其在硬 件上是彼此独立的。穴余的阀冷却控制保护系统要具有对其硬 件，软件以及通信通道进行自检的功能，并在有效系统发生故障时 发出告警信号至站SCADA系统。同时，要自动切换到备用系统 其切换过程不要引起高压直流输电系统输送功率的降低，如果备 用系统不能投运，要发出跳闸命令至高压直流控制保护系统以停 运高压直流系统。当穴余的阀冷却控制保护系统有一个系统处于 检修状态时，该系统不要对运行系统产生任何影响。 6.6.2通过对这些重要设备的监控，可提供运行所需要的冷却容 量，以避免阀过应力。

0..本茶定大了站用流电源系统计的规定。 1换流站直流电源系统除配置方式、交流电源事故停电时间 等不同于常规500kV变电站外，其系统接线方式、网络设计、直流 负荷统计、蓄电池及充电装置等设备选择和布置、保护和监控等设 计原则仍可执行现行行业标准《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T5044的有关规定。 2根据士800kV换流站中的每个阀组的控制保护系统要完 全独立的原则，本规范提出每个阀组的直流电源系统也可分别独 立设置。每套直流系统均由2组蓄电池、3套充电装置及相应的 直流屏等组成。 6.7.2本条是关于站用交流不停电电源系统设计的规定。 1换流站交流不停电系统除系统配置、接线方式和交流电源 事故停电时间等不同于常规500kV变电站外，其系统的负荷统计、 保护和监测、设备布暨等设计原则上仍可执行现行行业标准《火力 发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136的有关规定。 2根据士800kV换流站的接线特点及重要性，本规范提出 除配置1套交流不停电电源对全站公用的交流不停电负荷供电 外，当换流站直流控制和保护系统采用交流不停电电源供电时，按 阀组配置交流不停电电源。每套交流不停电电源采用主机双套穴 余配置。

1换流站直流电源系统除配置方式、交流电源事故停电时间 等不同于常规500kV变电站外，其系统接线方式、网络设计、直流 负荷统计、蓄电池及充电装置等设备选择和布置、保护和监控等设 计原则仍可执行现行行业标准《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T5044的有关规定。 2根据士800kV换流站中的每个阀组的控制保护系统要完 全独立的原则，本规范提出每个阀组的直流电源系统也可分别独 立设置。每套直流系统均由2组蓄电池、3套充电装置及相应的 直流屏等组成。

1换流站交流不停电系统除系统配置、接线方式和交流电源 事故停电时间等不同于常规500kV变电站外，其系统的负荷统计 保护和监测、设备布暨等设计原则上仍可执行现行行业标准《火力 发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136的有关规定。 2根据士800kV换流站的接线特点及重要性，本规范提出 除配置1套交流不停电电源对全站公用的交流不停电负荷供电 外，当换流站直流控制和保护系统采用交流不停电电源供电时，按 阀组配置交流不停电电源。每套交流不停电电源采用主机双套穴 余配置。

6.9金站时间同步系统

为保证系统运行的可靠性，时间同步系统的时钟源采用完全 的双重化配置，并具有主/备时钟源自动切换的功能。对全站的所 有智能设备统一对时。

7.1换流站主要通信设施

综合布线可按实际工程情况及业主要求考虑；运行条件充许 时，通信机房可不设置专门的动力和环境监测系统，要由全站视频 安全监视系统统一考。 根据系统通信设计方案，确定换流站内光纤通信和载波通信 的设备配置。 调度数据网、综合数据网和会议电视终端要根据整个网络的 配置要求来进行设计和配置。换流站之间和换流站至调度端之间 的主备用通信通道宜采用光纤通信，换流站之闻仅以迁回光纤通 道作为备用通道时，可考虑在新建输电线路上同杆架设第二条光 缆或租用公网及其他运营商的光纤，也可采用另外种通信方式 （如载波通信）作为备用通道。

具体传输信息在工程实施中要由电气二次和系统二次 确定。

当换流站设一台调度行政交换机不能满足要求时，可以考感 增设一台交换机或采用虚拟分区方式。

8.2.3本条根据换流站建筑物的性质、重要程度、使用功能及防 水层合理使用年限，对建筑屋面防水划分相应的防水等级：阀厅是 换流站最重要的生产建筑，其屋面防水等级要按工级考虑：防水层 的合理使用年限不要低于25年，可采用复合压型钢板进行防水设 防或采用3道或3道以上防水设防（其中应有1道卷材）：控制楼、 户内直流场、GIS室、站用电室、继电器小室、综合楼、综合水泵房 检修备品库、车等其他建筑物屋面防水等级宜按级考虑，防水 层的合理使用年限宜为15年，可采用2道防水设防（其中应有1 道卷材）或采用压型钢板进行设防。 8.2.4为便于阀厅与控制楼之间的设备及管道联系：同时便于工 作人员的巡视观察，阀厅与控制楼要采用联合布置方式，根据国前 国内己投运土800kV直流换流站换流区域建筑物的布置情况，阀 厅和控制楼的联合布置方案大致分为以下两种： 1联合布置方案1：当同极高端阀厅、低端阀厅换流变压器 采用“面对面”布置时，主控制楼与极1和极2低端阀厅共同组成 联合建筑，2幢辅助控制楼分别与极1、极2高端阀厅组成联合建 筑（见图4）。 2联合布置方案2：当全站24台换流变压器采用“字形” 排列布置于4幢高、低端阀厅的交流场侧时，主控制楼，辅助控制 楼分别布暨在同极的高端阀厅和低端阀厅之间（见图5）。 8.2.6由于换流阀对空气洁净度要求狼高，为防止炭尘进人，工

8.2.3本条根据换流站建筑物的性质、重要程度、使用功能及防 水层合理使用年限，对建筑屋面防水划分相应的防水等级：阀厅是 换流站最重要的生产建筑，其屋面防水等级要按工级考虑：防水层 的合理使用年限不要低于25年，可采用复合压型钢板进行防水设 防或采用3道或3道以上防水设防（其中应有1道卷材）；控制楼 户内直流场、GIS室、站用电室、继电器小室、综合楼、综合水泵房 检修备品库、车等其他建筑物屋面防水等级按级考虑，防水 层的合理使用年限宜为15年，可采用2道防水设防（其中应有1

艺上通过空调系统对阀厅室内进行加压送风并维持5Pa～30Pa 的微正压，以保持阀厅室内空气的洁净度，因此本条对阀厅的气密

性能提出了明确要求。

图4联合布置方案1：“面对面”布置

图5联合布置方案2.“一字形”布置方案

8.2.7根据对目前国内已投运土800kV直流换流站的阀厅霆筑 设计掌握的情况，同时依据现行国家标准《建筑设计防火规范》 GB50016和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的相 关规定，本条对阀厅零米层出入口的设置、净空尺寸、门的开启方 向及性能参数等作出了明确要求。 8.2.10如果阀厅外墙设置了采光窗，太阳中的紫外线就会照射 到阀厅内部。此外，采光窗的玻璃旦破碎，阀厅的气密性能就会 受到严重影响，发生上述情况将对阀厅内设备的安全和稳定运行

行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016对于二级耐火等

8.2.17由于阀厅与控制楼之间采用联合布置方式，同时这2

制楼墙体要按防火墙进行设置，满足3.00h耐火极限的要求，与之 相适应，门窗要采用满足1.20h前火极限要求的甲级防火门窗。 8.2.19从前国内已投运换流站的情况来着，进出控制楼的电 缆有的是采用电缆沟敷设，也有的是采地下电缆层敷设，具体采 用哪种敷设方案取决于工艺布置和运行、检修习惯。如果采用电 缆沟敷设方案，需要解决的技术问题和采取的技术措施要少些 如果采用地下电缆夹层敷设方案，则需要综合考虑建筑防火、疏 散、通风、排烟、防水、排水、防潮、防小动物等技术措施。 8.2.27根据对目前国内包投运直流换流站的调查结果来看，几 乎所有换流站的阀厅、户内直流场、GIS室等建筑物屋面均采用压 型钢板围护系统，有近半换流站的控制楼屋面也采用了压型钢 板围护系统，为了有利于迅速排除屋面雨水，本条根据现行国家标 推《屋面工程技术规范》GB50345的相关规定，要求压型钢板屋面 的排水坡度不要小于10%。由于屋面压型钢板的接缝和螺钉孔 较多，司时由于压型钢板自重较轻，容易发生漏水或被风掀开的事 故，因此本条规定压型钢板屋面要采取可靠的整体防水、抗风技术 措施。

制楼墙体要按防火墙进行设置，满足3.00h耐火极限的要求，与之 相适应，门窗要采用满足1.20h耐火极限要求的甲级防火门窗。 8.2.19从目前国内已投运换流站的情况来看，进出控制楼的电 缆有的是采用电缆沟敷设，也有的是采地下电缆夹层敷设，具体采 用哪种敷设方案取决于工艺布置和运行、检修习惯。如果采用电 缆沟敷设方案，需要解决的技术问题和采取的技术措施要少些， 如果采用地下电缆夹层敷设方案，则需要综合考虑建筑防火、疏 散、通风、排烟、防水、排水、防潮、防小动物等技术措施

乎所有换流站的阀厅、户内直流场、GIS室等建筑物屋面均采用压 型钢板围护系统，有近一半换流站的控制楼屋面也采用了压型钢 板围护系统，为了有利于迅速排除屋面雨水，本条根据现行国家标 推《屋面工程技术规范》GB50345的相关规定，要求压型钢板屋面 的排水坡度不要小于10%。由于屋面压型钢板的接缝和螺钉孔 较多，司时由于压型钢板自重较轻，容易发生漏水或被风掀开的事 故，因此本条规定压型钢板屋面要采取可靠的整体防水、抗风技术 措施。

8.3.1阀厅、户内直流场和控制楼是换流站的主要生产建筑物， 发生结构破坏会产生很严重的后果，因此结构安全等级采用一级。 考到钢屋架跨度大，因此结构重要性系数相应提高，宜采用 1.15。

永久值系数和折减系数的取值根据现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009的规定和士800kV换流站及土500kV换流站的 工艺布置和工程设计经验确定，

8.3.3阀厅、户内直流场为单层厂房，房屋高度高，跨度大

8.3.5现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JG99规

有机防腐涂层防护体系是一种常用的钢结构防腐蚀方法，在 我国工业与民用建筑工程中得到广泛应用。对于室内无侵蚀性环 境，有机防腐涂料的维护年限可达15年20年，对于室内弱侵蚀 性环境，其维护年限可达10年～15年。有机涂料具有节能、环 保、施工方便、维护性能好的特点，缺点是维护次数相对较多，但仍 能满足换流站一般建筑物钢结构的防腐要求，设计要根据房屋的 使用年限要求合理选用。 热漫镀锌作为一种传统的防腐方式，其防腐蚀性能较高，有效 解决了涂料防腐体系的使用寿命短等缺点，防腐年限一般可达30 年，在输变电工程构（塔）架中得到广泛应用。但良好的防护性能 的同时，带来了高污染，高能耗，国家已在逐步立法限制热浸镀锌 的发展，已经不准新建热镀厂，同时，热漫镀锌受镀槽大小限制，运

输限制，使得很多大型构件施工起来非常不便，加上钢材受热变 形、发花、镀层修复困难等问题，要求更新更好的技术来解决。另 外，由于热漫镀锌高强度螺栓容易发生氢脆破坏、扭矩系数发散、 钢结构摩擦面较难处理等缺点，因此限制了摩擦型连接（或承压型 连接）高强螺栓的使用，而建筑物承重钢结构的连接般采用摩擦 型连接（或承压型连接）高强螺栓，因此换流站建筑物不宜采用热 浸镀锌防腐。 冷喷锌的出现有效解决了有机涂料防腐体系和热镀锌防腐体 系的缺陷，该技术在欧洲取得了较快发展。随着国家节能减排等 措施的相继出台，热镀锌将会限制使用，冷喷锌具有节能、环保、施 工方便、维护性能好、全寿命成本低等优势，直具有防腐年限长（ 般达30年以上）、经济性好的特点，有很好的综合性价比和竞争 力，对于变电构（支）架等室外构筑物宜优先来用冷喷锌，对室内建 筑物，经济条件充许时，也要优先采用冷惯锌。 8.3.6阀厅、控制楼、户内直流场、GIS室、站用电室、继电器小室 为主要生产建筑物，本规范将这些建筑物的抗震设防类别归为之 类，地震作用和抗震措施按现行国家标准《建筑抗震设计规范）

为主要生产建筑物，本规范将这些建筑物的抗震设防类别归为乙 类，地震作用和抗震措施按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011的有关规定执行。

9.1采暖、通风和空气调节

9.1.2阀厅火灾危险性类别为丁类（建筑面积小于5000m），根 据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016一2006第9.1.3 条的规定，阀厅可不设消防排烟系统。为方便恢复生产，建议设置 后机排烟系统。

9.2.1本条是关于换流阀内冷却的规定。

9.2.1本条是关于换流阀内冷却的规定。 1要控制空气中的离子和氧气进人换流阀内冷却系统。国 内工程普遍采用串联氮气密封系统稳压补水或设置高位膨胀水箱 稳压补水两种方式。 2若换流阀对于阀冷却系统冷却介质电导率无特殊要求时， 出于防冻考虑，可采用超纯水十乙二醇方式作为冷却介质。否则 要设电加热装置，电加热装置容量要预留足够裕度，保证直流停运 时阀冷却系统冷却介质温度不低于10℃。 9.2.2本条是关于换流阀外冷却的规定。 1水冷方式散热效率高，但对于水源可靠程度要求也高，有 时会成为影响站址成立的重要因素；空冷方式散热效率较低，但对 北方缺水及寒冷地区适应性较好。 2由于换流阀内冷水温度较高，外冷喷淋水淋到冷却塔盘管 时，大量的水被立即蒸发，如外冷水硬度高或杂质多，会在盘管表 面结垢而影响换热效率，为了防止结垢，需对外冷却系统水质采取 适当的软化措施。原水需先经过软化和除盐设备处理，通常可以 采取的措施有反渗透、软化处理或投加水质稳定剂等。经反渗透

1要控制空气中的离子和氧气进人换流阀内冷却系统。国 内工程普遍采用串联氮气密封系统稳压补水或设置高位膨胀水箱 稳压补水两种方式。 2若换流阀对于阀冷却系统冷却介质电导率无特殊要求时， 出于防冻考虑，可采用超纯水十乙二醇方式作为冷却介质。否则 要设电加热装置，电加热装置容量要预留足够裕度，保证直流停运 时阀冷却系统冷却介质温度不低于10℃。

9.2.2本条是关于换流阀外冷却的规定。

1水冷方式散热效率高，但对于水源可靠程度要求也高，有 时会成为影响站址成立的重要因素；空冷方式散热效率较低，但对 北方缺水及寒冷地区适应性较好。 2由于换流阀内冷水温度较高，外冷喷淋水淋到冷却塔盘管 时，大量的水被立即蒸发，如外冷水硬度高或杂质多，会在盘管表 面结垢而影响换热效率，为了防止结垢，需对外冷却系统水质采取 适当的软化措施。原水需先经过软化和除盐设备处理，通常可以 采取的措施有反渗透、软化处理或投加水质稳定剂等。经反渗透

处理后的水质好，可以大大降低补充水量并减少排污量，但其设备 投资大，对运行人员要求较高。软化处理后水质较好，运行维护简 便。但占地及投资较大。投加水质稳定剂成本低，但浓缩倍率较 低，补充水量及排污量大。根据工程实践，建议在来水水质较好且 水质稳定的情况下，采用反渗透处理系统，可以保证反渗透膜组高 效运行，不易发生堵塞、破损等威胁安全运行的情况发生。

9.3.1一般情况下，换流站的运行需要提供连续不断的生产用 水，可靠的水源是换流站安全运行的保障。在水源选择时，不同区 域差异很大。在华东、华南等地区，城市（镇）建设相对发达，市政 自来水作为换流站水源运行、维护费用低，一般优先采用自来水。 在西北、西南等地区，换流站站址通常靠近水（火）电电源点：大多 地处偏僻，附近没有自来水管网或距离较远，此时可根据具体情

9.3.2当换流阀外冷却方式为水冷，以往硬性规定要两路可靠水

源，实际工程中往往难以做到，因此本规范修改为：换流站宜有两 路可靠水源。当仅有一路水源时，要设置容积不小于3d用水量的 生产用水储水池，这样当该水源发生故障时，能有至少3d的修复 时间。

9.4火灾探测与灭火系统

9.4.1火灾探测报警系统的设置是按现行国家标准《火力发电】 与变电站设计防火规范》GB50229一2006第11.5.21条的规定 并结合800kV直流换流站的实际情况而制定的，补充了阀厅的探 测报警要求。 吸气式感烟探测器采用主动空气采样探测方式，即采用抽气 泵不间断地把被保护区域内的空气样品抽进探测室进行探测，其 探测结果和响应时间不易受环境气流的影响，可以发现由于线路

过载产生的微小烟雾，在火灾生成初期消除火灾隐惠，使火灾的损 失降到最小。 缆式线型差定温探测器要同时具备定温特性和差温特性，安 装在设备周围提供早期火灾探测功能，探测器可设定温度报警和 设定温升率报警。

消防大多数采用的是自动水喷雾灭火系统GB／T 17159-2009 大地测量术语.pdf，而合成泡沫喷雾和排 油注氮等灭火系统对于油浸式设备都具有良好的灭火效果，如当 地消防部门审查许可也不排除使用。

10.1换流站噪声控制

10.1.1从对直流换流站噪声源的分布和声功率的强弱来看：换 流变压器是全站的一个十分重要的噪声源，其次是平波电抗器、滤 波器组的电容器和电抗器、阀冷却风扇（冷却塔）等。如果将上述 声源控制好，则高压直流换流站的噪声就能有效控制。 10.1.2由于换流站内的设备流经数量不等的谐波电流，换流站 设备的噪声水平普遍较高，为了控制厂界的噪声水乎，要在设备选 型时尽量考虑低噪声设备：如低噪声电抗器和电容器等。 10.1.3目前部分前期投产的换流站在运行过程中产生的噪声水 平超过控制标准，在运行后进行了噪声理，根据工程实际条件采 用了隔声、吸声和消声等措施，经过噪声治理基本达到控制标， 效果明显，近期建设的换流站工程已经在建设初期就开始考虑噪 声控制措施，也取得了良好的预期效果。 10.1.4换流站部分场合（如换流变压器、电抗器隔声罩内部、交 流滤波器近场噪声水平超标，但对外界影响小，运行人员在该区 域停留时间短，这些场合应对工作人员采取职业保护措施，不必高 投入降低工作场所的噪声水平

10.2.1高压直流输电工程运行过程中需要大量的无功补偿和滤 波设备，般情况需要配置40%～70%输送容量的无功设备才能 满足系统运行的条件。合理选择无功和滤波器装置的配置能满足 直流系统各种运行方式的要求，为优化运行和优化调度创造了条 件，可以有效降低全网的电能损耗。

换流变压器、降压变压器、阀组冷设备及其空调系统等。 分冷却系统的能耗在站用电负荷中占了60%～76%，所以 效率高、能耗低的冷却设备对减少站用电损耗能带来明 效果。

10.2.4近年来，建筑节能技术已成为全世界关泪

前国内外节能领域的个热点研究课题。西方发达国家，建筑能 耗占社会总能耗的30%～45%。我国建筑能耗已占社会总能耗 的20%～25%，正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领 域的当务之急。 建筑节能可分为两部分：一是建筑物自身的节能，二是空调系 统的节能。建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、 遮阳设施等方面考虑。空调系统的节能是从减少冷热源能耗、输 送系统的能耗及系统的运行管理等方面进行考虑的。 换流站内建筑物主要由工业主广房（阀厅、GIS室等）、办公建 筑（控制楼、备班楼等）、附属建筑（综合泵房等）三大部分组成。根 据国家大力发展节能建筑的通知要求，以及换流站本身的特点，满 足建筑物各类用房采光、通风、保温、隔热、隔声等室内环境要求SL／Z 346-2006 水利信息系统项目建议书编制规定（清晰，附条文说明）， 本条提出了节能要求和措施。 对阀厅空调设备，由于其功率大，长时间运行，因前用电量 较大。合理确定阀厅运行环境，合理配置空调容量，将有利于减少 阀厅空调系统用电，节约能源显者。