高压直流供电精选(九篇)

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第1篇：高压直流供电范文

关键词：高压直流供电；HDVC；数据中心；可靠性

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）25-0032-03

Abstract： Data center using HVDC （high voltage direct current power supply） power supply， can effectively reduce investment and operation and maintenance costs， improve the reliability of power supply system， and gradually become a new type of data center power supply mode. This article analysis the feasibility of the border defence data center by HVDC power supply mode， compared with the traditional UPS power supply， HVDC power supply can not only improve the reliability of power supply， and can greatly improve the power efficiency and cost saving significantly.

Key words： High Voltage DC Power Supply； HDVC； data center； reliability

1 概述

目前，公安边防总队级以上单位都建设了数据（信息）中心，随着网络和数据业务的迅速发展，传统的UPS供电模式的可靠性、安全性以及高能耗等方面问题逐渐显现，主要表现在：一是传统UPS电源模式效率低。对于总队级以上单位等供电级别要求高的机房，一般采用1+1冗余备份方式，每台UPS的实际负载多在35%以下，效率低下。二是UPS并机复杂要求高。为提高电源系统的可靠性和容量，数据中心交流UPS供电系统一般采用多台并机工作模式，并机控制电路复杂、要求高，每台UPS的输出电压相等，频率、相位一致，一旦并机控制电路出现故障，将导致UPS并机失败，无法给数据中心设备供电。三是存在安全隐患。市电断电后，UPS利用后备电池组逆变输出继续供电，若逆变电路出现故障，仍然无法正常供电。

近年来，国内许多数据中心机房采用了高压直流供电（HVDC High Voltage Direct Current）新的供电模式，对机房电源线路进行简单改造后，直接用高压直流电源代替传统的UPS电源系统，有效地降低了投资和运维成本，提高供电系统的可靠性。

2 边防数据中心使用高压直流供电的可行性分析

高压直流电源（HDVC）是一种新型的直流不间断供电系统，这里的高压直流是相对于传统通信机房使用的-48V直流通信电源而言的。HVDC系统主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池组、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组成。正常状况下，整流模块将交流配电输出的380V交流市电转换成240V高压直流，高压直流通过直流配电单元给设备供电，同时直接给蓄电池组充电。当市电断电或交流输入发生故障时，转由蓄电池组给设备高压直流供电。

2.1 为什么直流电源可以替代交流电源？

图1是计算机设备电源工作原理图。计算机设备电源模块的输入是交流的，但是最终输出还是直流，其核心部分为DC/DC变换部件。只要能给DC/DC变换部件提供一个适合的直流电源，不用交流输入，电源模块也能正常输出。这种情况下，就可以不使用UPS系统，也避免了使用UPS而带来的各种不利因素。

2.2直流电源如何替代交流电源？

直流供电的设想是将一定电压范围的直流电源，直接从原来交流UPS输入端输入，对服务器等设备的电源模块不进行任何改造，这样就需要对电源模块能否满足直流供电的要求进行论证。图2和图3分别是负载设备在交流供电和直流供电时的整流原理。

图2中电源部分，交流输入正半周时的电流走向为：AD2CDD4B，负半周时电流走向为：BD3CDD1A，整流管D1、D3和D2、D4轮流导通。通过整流，交流电压从A、B端直接传输到C、D端，并保持C、D直流输出。

图3中电源部分，直接采用直流电压输入时，电压相位不变，整流管D2、D4一直导通，电压从A、B端直接传输到C、D端，并保持C、D直流输出。对比图1，对计算机等设备来说，不论在电源模块输入交流或直流电压，均可以正常输出直流电压，经DC/DC变换后，给计算机系统正常供电。

数据中心服务器、网络等设备开启后，运行功率是恒等的；当设备以220V交流供电时，它的等效直流是200V，如果给设备直接输入直流240V，提高了电压，流经整流管的电流小于输入220V交流时流经整流管的电流，设备电源模块不用改造即可满足要求。另外，高压直流供电时比交流供电时在二极管上产生的热量也要小很多。

2.3 HDVC供电模式在边防数据中心应用的可行性

目前，除程控交换机外，边防数据中心机房内主要设备有服务器、存储和网络等设备，都是交流供电，电源模块都自带独立得将交流电压整流成直流电压的全桥整流电路。由上所述，若将电源模块的交流输入端火线和零线对应输入一定等级的直流电压，设备亦可正常工作；当输入的直流电压极性接反时，电源模块的全桥整流电路变成了极性接反保护电路，设备也可正常工作。因此，对机房大部分设备而言，无须对设备电源电路进行改造，即可直接采用高压直流供电；对极少数使用半桥整流电路的设备，只需考虑高压直流输入的线路极性即可。

计算机等设备允许的交流输入电压范围一般为交流110～220V，经过整流后的输出电压为直流154～336V，选用高压直流供电系统时的输入电压应在154～336V（DC）之内尽量高，但应小于300V；配置蓄电池组时，高压直流电源系统额定电压应为12的整数倍（选用12V单体蓄电池时），这时，高压直流电源系统额定输出电压可选为240V，每组后备电池可配置20个12V单体电池，系统浮充电压设为270V，均冲电压设为282V。

由上可知，边防各级数据中心都可根据机房现状，采用输出电压为240V的高压直流供电系统代替UPS系统。在具体改造时，可采用模块化组合式HVDC系统，多个整流模块并联输出，以提高系统的可靠性及满足设备扩容要求。

2.4 高压直流供电的优缺点分析

高压直流供电系统与传统的交流UPS供电系统的对比，具有以下几点好处：

（1）提升电源系统可靠性

HDVC技术引入可大幅提升系统的可靠性。传统的UPS系统仅并联主机时具有冗余备份功能，系统组件之间更多的是串联关系，造成系统总体可靠性远低于单个组件的可靠性。当使用HDVC时，首先，蓄电池组与设备负载是直接并联关系，遇到市电停电或供电设备故障时，蓄电池组可不间断、直接给设备供电；其次，高压直流供电系统结构简单，只有电压幅值一个参数，各个电源模块之间不存在相位、频率、相序同步的问题，因此其可靠性得到大幅提升。

（2）提高电源系统效率

目前数据中心多数使用在线双变换型UPS主机，当负载率大于50%时，其转换效率与HDVC电源相当。当UPS主机采用n+1（n=1、2、3）方式运行时，UPS单机的设计最大稳定运行负载率仅为35～53%。UPS单机长期低负载率运行，其转换效率通常为80%左右，甚至更低。相比HDVC电源，结构上直流供电比UPS供电少了逆变器和输出隔离变压器两个环节，工作效率至少可提高10%；另外，直流供电系统多为模块化结构，支持在线热插拔，可根据输出负载的大小，灵活调整电源模块的开机运行数量，使整流器模块的负载率始终保持在较高的水平，从整体上提高系统的转换效率。

（3）消除了谐波污染

UPS的整流部分，根据电路结构目前常用的有6脉冲和12脉冲两种，无论哪一种均会产生谐波污染，当谐波分量超过10%时，若不治理，将会对市电电网以及机房设备造成严重负面影响。而直流供电不存在谐波污染，解决了上述问题。高压直流供电扩容方便，不存在“零地”电压以及其它不明干扰，也是它的明显优势。

（4）降低投资及运维成本

由于高压直流供电系统的核心是高频开关电源模块，模块生产技术已非常成熟，模块间的控制不用考虑同步、相位等因素，生产工艺简单，因此高压直流一次性建设成本低于传统UPS供电系统。

运维成本主要包括电费和维修成本，高压直流供电电源转换效率的提高，可节约35%～60%电费成本。在维修成本方面，由于直流供电系统的可靠性远高于交流UPS系统，且采用的整流模块化结构，现场替换非常方便，故维修成本也大大减小。

高压直流供电也不是十全十美，存在着以下缺点和问题：

（1）直流与交流电压的峰值虽然差别不大，由于没有过零的存在，直流电压危险性远远大于交流电压。

（2）对配电开关性能要求高。对于交流电，当短路时，过零点的存在使开关断开时产生的电弧容易灭弧。直流电因无过零点，灭弧相对困难。因此，直流供电系统采用的直流配电器件必须符合较高的安全要求，相应建设成本也会增加。

（3）数据中心设备种类繁多，虽然大部分使用开关电源的设备都可以用高压直流电源供电，但也有不少设备无法直接使用，如：具有启动过压保护功能的设备，不能直接进行使用，需要降压启动；具有输入端频率检测启动的设备，不能直接进行使用；部分电源对地设计有电感滤波，虽然不影响使用，但会造成正极接地；少数设备的电源输入端有工频变压器，输入直流会产生短路；风扇类设备要区别对待，交流输入的风扇使用直流电源会产生短路；显示器设备区别对待，CRT（阴极射线管）显示器，内部有交流激励回路的，不能使用直流供电。

因此，在数据中心电源改造之前，应检查所有负载的电源型号，记录在案，对于不能直流供电的设备另行处理。

3 边防数据中心采用高压直流电源系统工程设计中需注意的问题

高压直流应用在国内应用越来越多，未来将出现高压直流供电与传统交流UPS混合并存过度时期，从节能环保和可靠性方面考虑，建议边防部门新建数据中心可考虑采用高压直流供电系统；对原有机房改建、扩容的，更新设备可采用高压直流供电系统，原有UPS损坏或寿命到期时，可改用高压直流供电系统。在工程设计建设过程中，应注意把握以下几点：

（1）系统容量的选择。数据中心系统供电宜采用分散供电方式，单个系统容量最大不宜超过600A。应采用模块化设备，便于后期扩容。

（2）HDVC系统应对地悬浮。高压直流供电系统应采用对地悬浮方式，正、负极均不得接地；交流输入应与直流输出应电气隔离，直流输出应与机架、外壳、地电气隔离。

（3）系统应该配置有绝缘监控装置。由于高压直流电源系统不接地，当高压直流供电系统的负载出现故障时，对高压直流供电系统本身的保护及维护人员的保护就显得非常重要了。为了及时发现这种碰地故障，有必要对系统配置绝缘监控装置，用于监视直流系统对地绝缘状况，便于维护人员对供电回路的绝缘故障进行判断、查找和处理，保障设备系统及人身安全。

（4）采用直流型断路器及双极开关。HDVC的输出直流电压交高（240V），灭弧会很困难，要选用专门针对直流设计的直流型断路器，决不能将交流型断路器用在直流电路上。另外，由于高压直流电源系统直流电压高、正负极均不接地，两极都应安装开关，通过采用双极开关来分担分断电弧电压。这里特别提醒：为了安全起见，当采用高压直流电源系统替换现有UPS系统时，应将未端设备机架原有PDU的交流单极输入空开更换为与上一级同容量的双极直流断路器。

（5）统一系统未端负载的接线标准。直流输出“负”极对应于设备输入电源线的“L”端，直流输出“正”极，对应于设备输入电源线的“N”端，并将设备输入电源线的“地”端与系统保护地可靠连接。

4 结束语

通过全文的分析对比，我们可以看到在边防数据中心采用高压直流供电模式与传统的UPS供电模式相比有，在节能、可靠性等方面优势明显。高压直流供电模式在边防各级单位数据中心的应用，具有广阔的前景。

参考文献：

[1] 张乐丰，欧阳述嘉，张林锋，贾涛. 高压直流供电在数据中心中的应用探讨[J].电力信息与通信技术， 2016（5）.

[2] 魏华，衣斌，柳蕊.数据中心高压直流供电架构的优化研究[J].通信电源技术，2014（3）.

第2篇：高压直流供电范文

关键词：240V；高压直流；电源系统；通信工程；建设；标准；节能减排

中图分类号：TN86文献标识码：A 文章编号：

本文中作为实例的新建IDC机房在建成之后目标是作为集政府办公教育网以及OA网于一身的数据管理中心，从而成为所在区域的社会信息管理网络的重要保证，因此对通信工程的供电系统在可靠性、稳定性以及扩展性等方面的要求都比较高。本实例主要建设2套容量为400A高压直流供电系统（单套系统含交流屏1台、直流屏1台、整流机柜2台并配置20块20A的整流模块、2组600Ah/240V蓄电池组），。

一、电源系统建设方案的选择

（一）UPS电源系统

对于过往的IDC机房来说，UPS系统是其电源系统建设的唯一选择，加上随着IDC技术的高速发展，UPS系统与IDC技术的兼容性也变得越来越好，但是UPS电源系统仍存在一些未能解决的问题。例如由于UPS系统故障而导致的通信网络瘫痪事故时有发生，从而带给通信系统运营商以及各位用户重大的精神影响和经济损失。目前UPS系统的问题主要有：效率较低、稳定性和可靠性差、维护难度大以及建设成本高等。另外，现时很多机房都没有专人负责监测设备状况，所以往往设备发生故障，从发生到被发现时间就会比较长。

240V高压直流电源系统

240V高压直流电源系统跟其他电源系统相比，可靠性高、技术成熟、转换效率高、维护操作简易以及可扩容能力强等优势，因此目前的IDC机房供电系统发展中，逐渐出现了UPS系统由高压直流电源系统所取代的趋势。高压直流供电系统由交流配电屏、直流配电屏、整流机架、电池组等设备组成；高压直流电源系统向负荷提供240V直流电源。

交流电源供电正常时，整流器对负荷供电，并对蓄电池组进行浮充充电；交流电源供电不正常时，整流器停止工作，由蓄电池组向负荷供电，从而实现对用电负荷的无瞬间中断供电，并且在同行业试用效果数据中可以看出，在以240V高压直流电源系统取代UPS系统后，在系统的运行中平均节能20～30％，而在供电系统建设上的资金投入至少能够节省40％。

二、240V高压直流电源系统工程设计中应该注意的问题

以下就结合YDB 037—2009《通信用240V直流供电系统技术要求》，来分析240V高压直流电源系统在设计时需要注意的问题进行探究。

240V高压直流电源系统容量的选择

现阶段，我国以240V高压直流电源系统作为通信工程供电系统的供电体制以及制造技术仍然处在摸索阶段，因此，为了确保供电系统的安全性，在240V高压直流电源系统工程的设计时应该严格遵守《通信用240V直流供电系统技术要求》上的相关规定：240V高压直流电源系统的供电方式应该尽可能选用分散供电模式，而且每个240V高压直流电源系统的容量不能超过600A。因此在本IDC机房的建设中，选用了二套容量为400A的240V高压直流电源系统设备。在本IDC机房建设的中，这个400A高压直流电源系统设备能够基本符合社会对本IDC机房的用电和通信要求。

（二）240V高压直流电源系统对地悬浮

人们在建立240V高压直流电源系统时，接地问题一直都是他们的关注点。但是将240V高压直流电源系统的其中一极进行接地的话，其产生的电压由于比人体安全电压要高出很多，因此如果当人体不小心接触到没有进行接地的一极时，所发生电击事故后果就不堪设想了。因此，我们在处理240V高压直流电源系统的接地问题上，应该按照《通信用240V直流供电系统技术要求》的对地悬浮技术来取代普通的接地技术：通过系统的交流输入应与直流输出电气隔离；系统输出应与地、机架、外壳电气隔离，使用时，正、负极均不得接地，系统应有明显标识标明该系统输出不能接地。。

系统应该配置有绝缘监控装置

由于高压直流电源系统不接地，当高压直流供电系统的负载出现故障时，对高压直流供电系统本身的保护及维护人员的保护就显得非常重要了。假如系统负载甲发生设备正极碰地故障，负载乙发生设备负极碰地故障，此时通过两个故障设备就构成了电源系统的短路故障，部分更加严重的事故是，如果仅在一极发生绝缘靡降低或碰地 由于没有短路电流流过，断路器不会断开，系统仍能继续运行，若此时有人触摸了另一极或者电池端子，那将造成电击事故，有可能造成严罩的人身伤亡事故。为了及时发现这种碰地故障，有必要对系统配置绝缘监察装置，用于监视直流系统对地绝缘状况，便于维护人员对供电回路的绝缘故障进行判断、查找和处理。

采用直流型断路器及双极开关

在～48v直流电源系统中，我们在工程上经常发生使用交流型开关的情况。由于48V电压比较低，灭弧相对容易，所以使用交流型开关没有太大问题。但是对于240V的直流系统而言，其电压高，灭弧会困难很多，因此决不能将交流犁断路器用在直流电路上，要选用专门针对直流设计的直流型断路器。

另外，240V高压直流系统的输出正负极均未接地，并且直流电压高，单极的断路器往往达不到这个电压等级的要求，因此两极都应安装开关，通过采用双极开关来分担分断电弧电压。

由于本IDC机房是新建工程，故我们在此特别提醒，如果是采用高压直流电源系统对现有的UPS系统进行替换，为了安全起见，我们应将未端设备机架原有PDU的交流单极输人空开更换成与上一级同容量的双极直流断路器。

参考文献：

[I] 佚名.YDB 037—2009通信用240V直流供电系统技术要求[s]．工业和信息化部电信研究院，2009,12:26

[2] 赵长煦．IT设备高压直流供电热点问题研究与应用[J]．2009年通信电源专刊，2009，1：136—144．

第3篇：高压直流供电范文

[关键词]特高压，直流输电，可行性研究，技术原则

0、引言

我国地域辽阔，发电能源和用电负荷的分布又极不均衡。华东、华南沿海地区经济发达，电力市场空间大，能源却最为匮乏；西部地区经济发展相对落后，用电水平和需求低，而能源资源丰富。以水力资源为例，全国水电技术可开发容量约540GW，其中22%分布在四川，20%在西藏，19%在云南。这一客观现实决定了我国电力跨区域大规模流动的必然性。同时，随着经济的发展，土地资源越发匮乏和宝贵，电网发展与建设受到走廊资源、站址资源的制约越发明显。±800kV特高压直流不仅输送容量大、损耗小、送电距离远，而且可以节约宝贵的输电走廊资源，提高输电通道走廊的利用率。特别是对于受端电网，换流站站址、接地极与接地线线路走廊的选择非常困难，±800kV特高压直流输电方案不仅降低了工程实施的难度，而且更重要的是符合国家可持续发展战略要求。因此特高压直流输电技术是我国电力跨区域大规模输送的必然选择。“十一五”云南至广东±800kV特高压直流输电工程已于2006年12月开工建设，“十一五”至“十三五”期间规划建设的特高压直流输电工程还有7-9个。目前，特高压直流输电技术在全世界都还没有成熟的应用经验，在可行性研究阶段不仅需要对电磁环境影响、绝缘配合和外绝缘特性等关键技术进行研究，而且还需要结合特高压的特点对输电方案拟定、换流站站址及接地极极址选择、线路路径选择以及系统方案比较等主要技术原则进行充分论证，才能为项目业主和政府主管部门提供可靠的决策依据。

1、输电方案的拟定

输电方案是所有工程包括特高压直流工程可行性研究的核心内容。目前我国规划建设的特高压直流输电工程，每回输送功率为5000-6400MW，比国内已建的500kV直流工程每回输送功率高67%～113%。大容量的功率输送必然会对电网的规划建设和安全稳定运行带来更大的影响。因此，拟定特高压直流输电方案时需要对相关因素作更全面的考虑。

(1)特高压直流输电建设的必要性和送电方向一般应在电网的中、长期规划或者是特高压输电系统专题规划中论证明确，并以此指导特高压直流可行性研究阶段输电方案的拟定，可行性研究阶段宜侧重于特高压输电方案技术可行性和安全性的研究。拟定特高压输电方案要符合规划的总体要求，有利于电网的安全稳定和经济运行。

(2)特高压直流输电在世界输电史上前所未有，没有可供借鉴的经验，缺乏相应的技术标准，因此在世界上首批特高压直流输电工程的输电方案研究中，应对特高压换流、逆变系统设备制造、试验技术的可行性和技术路线进行充分调研、论证，并开展设计、安装和验收技术标准的研究，排除或暴露特高压直流输电技术应用可能存在的颠覆性因素。

(3)特高压直流均为跨省或跨大区输电，送受端输电方案需要分别拟定和研究。送端换流站的选择要尽量靠近电源，便于电源的汇集，避免外送潮流迂回和穿越送端主网。受端换流站的落点应考虑对受端网架格局的影响；注意多个直流落点间保持适当的电气距离；若接受的是水电，还要注意研究受端网架结构对水电季节性特点的适应性问题。

(4)特高压直流孤岛运行双极闭锁后可能会出现难以解决的严重过电压，因此方案拟定一般应尽量避免出现孤岛运行方式，换流站与交流电网应保持较强的联系，尽可能维持较高的短路比，为特高压直流创造良好的运行条件。

(5)方案拟定重点是：送端拟定电源接人换流站及换流站与电网的联接方案，受端拟定不同落点与受端电网的联接方案，送受端均应拟定多个方案进行研究比较。如果是水电基地多回直流外送，还应按整体最优的原则先对送端换流站群的组合方案进行比较选择。

2、系统方案比较

2.1、送端换流站站址组合方案比较

当外送电源是一组巨型水电站，装机容量大，需要采用多回特高压直流送电，送端规划建设的不只是一个换流站而是一个换流站群(如金沙江一期的溪洛渡和向家坝电站的特高压直流输电工程，送端有3个换流站)。因此就需要按整体最优的原则，对送端换流站群站址的确定和接入系统方案进行总体论证，而不仅仅是孤立地研究单个换流站，从而为输电方案的拟定奠定基础。

2.2、特高压直流输电容量论证

根据有关研究，采用±800kV特高压直流输电，当输送容量达到或超过500万kW时，输电经济性较优。特高压直流输送容量主要由设备技术的可行性、电网安全稳定性及经济性3个方面的因素决定。我国特高压直流最快也要在2010年左右投运，届时各大区电网都达到相当的规模，一般都可满足单回特高压直流输送较大功率的安全稳定要求。但对不同的电网，针对不同的特高压直流工程，需要进行详细的稳定计算分析，以确定输送容量对电网的影响。

2.3、直流导线截面的选择

特高压直流输电工程由于电压等级高，线路在同等条件下的电晕效应包括电晕损失、无线电干扰和可听噪声等，明显比超高压直流输电工程更大。特别是线路经过高海拔地区时，这一问题更加突出。因此特高压直流输电线路导线截面的选择除要从经济性要求出发，比较经济电流密度、电能损耗以及年运行费外，更要特别考虑电晕产生的可听噪声等环境影响因素对截面选择的制约。

2.4、输电方案比较

特高压直流由于输送功率大，对电网全局的影响也相对较大，因此特高压直流输电方案的比较更侧重各方案对输电能力以及电网安全稳定水平的影响。

不同的特高压直流输电工程又有各自的比较研究重点。对云广特高压直流，交直流并联运行时强直弱交现象突出，需要重点研究提高输送能力的措施。金沙江一期溪洛渡及向家坝水电站采用3回特高压直流输电，每回送电容量达到640万kW，为保证发生直流单极闭锁故障时电网也能保持稳定运行，拟定了多种换流站群组与交流主网的联接方案，并进行比较研究。同时，由于送端集中的容量大，短路电流水平也是金沙江一期特高压直流送端输电方案比较的一个重要内容。

受端输电方案比较的重点是落点的选择，落点的不同会对受端电网的格局产生不同的影响，从而造成不同方案间技术上和经济上一系列的差别。落点的选择要与电网的整体规划紧密结合。若接入的是水电，要注意比较不同落点的输电方案，考虑水电季节性特点和参与调峰的受人功率大幅度变化时相应网架的适应性问题。

3、换流站站址选择及接地极极址选择

在特高压直流输电工程设计中，合理选择换流站站址和接地极极址是优化工程设计、降低工程投资、确保工程安全稳定运行的基础，也是可行性研究设计阶段主要的工作内容之一。特高压换流站站址与接地极极址选择应主要把握以下基本内容。

3.1、换流站站址选择

(1)大件运输：特高压换流站大件设备数量很多，运输设备尺寸大、重量大，运输方案与设备选型、换流站布置及设备制造难度等各种因素密切相关，运输方案需综合优化。对内陆未沿大江大河的地区，大件运输往往是判断换流站站址是否合理或成立的关键。特高压换流站的大件设备主要是换流变压器和平波电抗器。一般来讲，影响站址选择的因素主要是换流变压器。

(2)对水源条件的要求：空气绝缘水冷却阀是近代直流输电工程的主流。阀冷却水的冷却(即外冷系统)一般采用水喷淋(湿冷)，对输送容量为5000-6400MW的特高压换流站，全站耗水量约为60-70m3/h。文献[4]中的第5.0.4条要求：“……当采用地表水作为供水水源时其设计枯水流量的保证率取97%”。对于特高压换流站，汇集的水电规模巨大，换流站停运将造成水资源白白流失，并可能危及电网的安全稳定运行，因此特高压换流站供水水源的可靠性应适当提高。相对于发电厂，特高压换流站耗水量较小，适当提高供水保证率难度并不大。对于同一地区内有多个换流站的情形，为便于业主统筹管理，合理调配，使各站所需的水量及水质均能得到可靠保证，且减少各站的运行维护工作量及相关的运行人员，可行性研究阶段有必要对多站共用水源或联合供水的方式进行研究。

(3)大气环境影响：目前特高压换流站直流场外绝缘设计针对户内、户外直流场选型有多个方案可供选择，而污秽水平是影响方案确定的关键因素之一。当污秽水平较高需要选择户内直流场时，每个换流站直流场造价将增加3000万元左右。因此特高压换流站的站址选择需要加倍重视大气环境对换流站的影响。

(4)可听噪声影响：从我国已投运的±500kV直流换流站的电磁环境测试来看，存在的一个突出问题是换流站的可听噪声太大。由于直流偏磁及谐波电流等因素，换流变压器、平波电抗器及交流滤波器等设备的噪声很难从制造设计中得到有效控制(或控制的代价很高，或导致设备体积庞大，不能运输)，其噪声一般都达到95-110dB。换流站设备数量庞大，_±800kV特高压换流站换流变压器可多达24台，交流滤波器14-20组，采取工程措施进行噪声治理技术复杂、难度大、投资高。在目前的工程实践中还没有总结出成熟、易行的方法。因此，在换流站选址阶段选择适当站址，避开村、镇居民聚居区等噪声敏感源，是解决换流站对周围环境影响的最根本、有效的方法。

3.2、接地极极址选择

(1)极址场地要求：由于特高压直流接地极人地电流大，如金沙江一期溪洛渡及向家坝水电站送电华中及华东±800kV特高压直流输电工程接地极额定人地电流达4kA，为满足温升、跨步电压等要求，接地极布置尺寸将会很大，要求极址场地的可用面积大、土壤导电性能好、导热性能好、热容率高、表层土壤厚和深层大地电阻率低。

(2)极址共用：由于特高压直流接地极对极址场地要求更苛刻，对环境和其他设施影响更严重，并且由于特高压直流大容量、远距离输电的应用特点，特高压直流接地极所处地区不是西南山区，就是东部发达地区，因此极址资源非常有限。为节省工程造价、减小对环境和其他设施的不利影响，充分利用有限接地极极址资源，若2个或多个接地极处于同一地区内，应对2个甚至多个接地极共用极址方案进行论证。

4、线路路径的选择

4.1、走廊宽度

特高压直流线路走廊宽度由合成场强控制，根据目前达成的共识，湿导线情况下地面未畸变合成场强按15kV／m考虑，据此计算出特高压直流线路(6×630／45导线)走廊宽度，按水平V串排列方式为76m，水平I串排列方式为84m，而±500kV直流线路的走廊宽度在50m左右。由于走廊宽度的增加，在路径选择时，应注意线路中心线与其他相关设施之间需保持足够的间距。

4.2、对地距离及交叉跨越间距

确定导线对地最小距离的决定因素是合成场强和离子流密度。根据目前确定的合成场强和离子流密度控制值，非居民区导线最小对地距离I串排列时为18m，V串排列时为18.5m；居民区导线对地最小距离I串时为21m，V串时为21.5m；人烟稀少的非农业耕作地区导线对地最小距离I串时为16m，V串时为17m。

直流特高压线路与铁路、公路、弱电线路、电力线路、建筑物及河流等交叉时，交叉跨越间距均有较大增加。由于对地距离及交叉跨越间距的增大，在路径选择时，应充分利用地形条件，以缩短交叉跨越档距，减小交叉跨越塔高度，尽量避免大档距、大高差及大跨越的出现。

4.3、自然条件恶劣地段

鉴于直流特高压线路的重要性，在路径选择时，应尽量避开重冰区、重污秽区、交通困难地区、采空区及不良地质现象发育地区。当无法避开时，应尽量缩短自然条件恶劣地段的长度。

5、其他关键技术

特高压直流输电工程由于输送容量大，电压等级进入特高压范畴，换流站和线路工程在电磁环境影响、绝缘配合、外绝缘特性、无功补偿配置、换流阀组、直流场接线以及总平面布置等方面均有其自身特点，技术难度大，也是可行性研究阶段的主要技术内容，需要结合工程的自然地理环境和两端电网情况进行深入的研究和论证，初步确定其主要技术原则和方案。

6、结语

(1)特高压直流输电的显著特点之一是输送功率大，可达5000-6400MW，比国内已建的500kV直流工程每回输送功率高67%-113%。大容量的功率输送必然会对电网的规划建设和安全稳定运行带来更大的影响。因此，拟定特高压直流输电方案时需要对相关因素作更全面的考虑。

(2)特高压直流由于输送功率大，对电网全局的影响也相对较大，因此特高压直流输电方案的比较更侧重各方案对输电能力以及电网的安全稳定水平的影响。

第4篇：高压直流供电范文

[关键词] 高频电刀；氩气刀；大气道肿瘤；呼吸功能不全

[中图分类号] R734.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2015）08（b）-0117-04

[Abstract] Objective To investigate the efficacy and safety of electrocautery and argon plasma coagulation （APC） for the therapy of central airway tumor with respiratory insufficiency. Methods The efficacy of electrocautery and APC for the therapy of 19 pathologically confirmed advanced central airway tumor with respiratory insufficiency from September 2010 to December 2014 in Affiliated Futian Hospital of Guangdong Medical College was analyzed. Results Of the 19 patients with a total of 37 treatments， 6 patients and 6 periods were in the operating room under general anesthesia； the other 31 periods were in the bronchoscopy room under potical anesthesia with sedation， 25 periods with assisted mechanical ventilation. 8 cases were effective， 7 cases were partial response， 3 cases were mild effective. 6 cases took simultaneous photodynamic therapy， one case took metal stent implantation. Conclusion With the proper anesthesia and respiratory support， electrocautery and APC is a safe and effective method for central airway tumor with respiratory insufficiency.

[Key words] Electrocautery； Argon plasma coagulation； Central airway tumor； Respiratory insufficiency

支气管肺癌已成为我国发病率和病死率均最高的恶性肿瘤[1]，气道阻塞狭窄是支气管肺癌的临床常见症状，不少患者就诊时已有明显的呼吸困难，狭窄严重者可发生呼吸衰竭。因肿瘤局部病变范围广、伴有纵隔淋巴结转移或远处转移已不能外科手术切除，而放疗、化疗均不能直接解除气道阻塞症状。近年来随着支气管镜介入技术的发展，采用支气管镜腔内肿瘤消融术，为治疗带来了新的途径和疗效。本研究采用高频电刀、氩气刀（又称氩等离子凝固术，argon plasma coagulation，APC）治疗伴呼吸功能不全的大气道肿瘤患者19例，近期临床效果良好，现报道分析如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

治疗对象为广东医学院附属福田医院（以下简称“我院”）2010年9月～2014年12月住院经病理确诊的肿瘤患者，共19例，男16例，女3例，年龄36～76岁，平均61.2岁。其中13例原有慢性阻塞性肺疾病病史，鳞癌10例，腺癌7例，小细胞癌2例；肿瘤阻塞部位：气管7例，右主支气管与右中间段支气管9例，左主支气管3例。所有患者术前均有明显呼吸困难、气促，气促分级均为4级（美国胸科协会），指脉氧饱和度均

1.2 治疗方法

1.2.1 设备和器械 日本OlympusBF-1T40型纤维支气管镜，国产玉华电刀YH150A型、氩气刀YH300A型。北京KooLandk 300型冷冻手术治疗机协助清理热消融后腔内坏死物。

1.2.2 术前准备和麻醉 患者术前6 h禁食、禁水，确认近期未服用抗凝药物，出凝血功能无异常。向患者或家属告知手术内容、风险和可能出现的不良反应，患家签署知情同意书。给患者打上静脉输液，采用咪达唑仑+地佐辛或瑞芬太尼静脉注射镇静镇痛麻醉，术中气道内2%利多卡因麻醉，予鼻导管高流量吸氧。术前氧饱和度持续

1.2.3 高频电刀治疗 设定功率在30～40 W，入镜确定肿瘤病灶后，先行注入0.01%肾上腺素液1～2 mL。可用电圈套器者就可快速大部切除新事物，将圈套器电刀经活检孔插入气道，并伸出镜头打开，将圈套器尽量环绕肿物基底部电切，嘱咐助手拉收圈套器看到卡住肿瘤基底时，或感觉遇有阻力时，保持拉力，踩踏开关启动电切割通电1～2 s，切除肿物后可用异物钳或冷冻粘取出肿物。若瘤体大且宽底，与气道间空隙小，则插入导线式微型电刀从新生物顶部向基底部或由侧面由浅入深进行烧灼切割，电刀治疗时暂停供氧，通常选用电切电凝混切模式，选择最狭窄处开始。焦痂和组织碎块可用活检钳或冷冻取出。术中根据需要气管内追加利多卡因局麻、出血增多时0.01%肾上腺素或冰盐水冲入止血，保持视野清晰。每次电切电凝深度不超过5 mm，足踏开关通电时间1～3 s，反复多次点击烧灼使病灶凝固、汽化。一次治疗不超过1 h。当心电监护示患者脉搏血氧饱和度140次/min，应停止操作，高流量供氧，待动脉血氧饱和度>95%再继续治疗。2次治疗间隔3～7 d，每次治疗后酌情给予止血剂、抗感染、祛痰等对症治疗。

1.2.4 氩气刀治疗 设定功率在30～50 W，支气管镜插入到达病变部位后，吸净气道腔内和肿瘤表面分泌物，经活检孔道插入氩气刀导管电极，伸出电极末端出支气管镜远端1 cm以上，控制电极距病灶约5 mm处，脚踏电凝开关，实施治疗，每次1～3 s反复烧灼，病灶表面黄白至焦黑色变时，换用活检钳夹取或冷冻粘取，结合负压抽吸清理掉焦痂坏死组织后，再次如上方式热消融和清除治疗。每次氩气刀治疗时间视病灶大小及患者耐受情况决定。一般以腔内病灶大部分清除、气道通畅为止。2～3 d复查支气管镜，清理残余坏死组织，对于残留病灶明显者，再行氩气刀治疗。

冷冻协助清理气道：氩气刀治疗后采用北京库兰医疗设备有限公司生产的冷冻治疗仪K300型进行冻取坏死物以达到清理气道的目的。经活检孔道插入直径2.1 mm软式可弯曲冷冻探头，伸出探头末端出支气管镜远端 1 cm以上，探头直接接触氩气刀治疗后的炭化坏死物，踩脚踏板冷冻3～8 s，直视下见探头出现冰球并与坏死物粘连，在冷冻状态下将探头及其黏附的坏死组织连同支气管镜一道退出，如此反复清理直至术者满意。冻取后如出血较多，则给予4℃冷盐水或稀释肾上腺素液腔内注射止血。

1.2.5 术后观察和处理 术后均禁饮禁食6 h以上，监测血氧饱和度、呼吸、脉搏、血压。密切观察患者咳嗽、咯血和呼吸相关症状和体征变化，必要时并予相应处理。部分患者继续面罩无创通气治疗观察。

1.3 疗效判定标准

依据患者治疗4周后症状、血氧饱和度、胸部CT检查和/或支气管镜下气道通畅情况等进行临床疗效判定。有效：腔内所见瘤体基本消失，气道恢复通畅，4周内症状稳定；部分有效：腔内所见瘤体部分消除，超过50%的狭窄管腔重新开放，患者自觉症状改善并维持4周以上；轻度有效：瘤体缩小未超过25%，管腔狭窄改善不足，但患者自觉症状和血氧饱和度好转或阻塞性肺炎改善；无效：未能改善管腔通畅状态，临床上无主观和客观改善表现。

2 结果

2.1 临床疗效

19例患者共进行了37次治疗，其中1次治疗10例，2次治疗4例，3次3例，4次1例，6次1例。麻醉和呼吸支持：手术室全麻5人5次；其他32次均在支气管镜室非全麻下手术，其中3人共5次气管插管并呼吸机辅助通气，11人21次口鼻面罩无创辅助通气，5人共6次（均为非首次治疗）鼻导管高流量吸氧可维持术中氧合。疗效评价：有效8例，部分有效7例，轻度有效3例，无效0例。不良反应及并发症：14例患者术中出现血氧饱和度明显下降，均为氩气刀治疗连续烧灼消融时发生，经暂停操作，提高供氧后可较快恢复，不影响继续手术；术中少量出血（

2.2 典型病例介绍

患者，女，42岁，2013年3月外院诊断直肠癌行“直肠癌根治术和腹壁人工成形术”，术后病理示：直肠腺癌，中分化型，癌组织浸润至浆膜层。免疫组化：CEA（+），P53（+），Her-2（+），CDX-2（-）。PET/CT检查示：纵隔淋巴结、肝、肺、胰腺和胸腰椎、骨盆、双股骨多处转移。右髋关节肿物穿刺活检病理符合转移性腺癌。定期予唑来磷酸和FOLFOX方案化疗。化疗后8个月初患者出现日渐加重的咳嗽、气促，平卧须右侧卧位，否则觉呼吸困难。胸部CT示右肺下叶小结节影及右肺上叶部分不张，胸椎多发转移。2013年9月3日我院支气管镜检查见右主支气管管口广宽底的新生物堵塞，仅有2 mm缝隙，活检病理诊断“状腺癌”。9月6日在手术室全麻下行经支气管镜右主支气管肿物氩气刀消融术，热消融清除自右主入口起至中间支气管下端范围长度约4.5 cm、几乎占满管腔的肿瘤组织，右上管腔也受累。9月12日、13日局麻下2次予光动力PDT630半导体激光治疗。术后多次经纤支镜清除脱落坏死物及局部黏膜下和腔内注射5-氟尿嘧啶、顺铂。术后患者咳嗽、咳痰减轻，气促缓解，卡氏评分70分以上。2013年10月2日开始行化疗，2014年1月3日复查支气管镜见右主支气管内侧壁、右中间支气管管壁不规则增厚，表面较多坏死物，质韧，右中间支气管有狭窄，1T-40支气管镜进入通畅，右上叶支气管肿物较前明显缩小，表面覆盖坏死物。1月8日在镇静镇痛麻醉下对右上腔内肿瘤APC热消融治疗和PDT630半导体光动力照射，9日再次光动力照射治疗。2014年12月15日再复查支气管镜右主支气管严重瘢痕狭窄，腔内肿瘤无复发。目前患者精神、食欲尚可，维持靶向药物治疗，仍有活动后气短，安静状态下无胸闷，有右髋关节疼痛，服用吗啡缓释片，体重无明显下降。

3 讨论

原发性支气管肺癌是目前全球发病率及病死率较高的恶性肿瘤之一，70%～80%的肺癌患者就诊时已属于中晚期而丧失手术机会[2-3]。这些患者中30%后期会逐渐出现肿瘤性气道狭窄和阻塞，临床表现为反复咳嗽、咯血、高调喘鸣、呼吸困难及狭窄远端反复阻塞性肺炎，狭窄严重者可发生窒息。肿瘤性气道阻塞是支气管肺癌患者晚期的致死性危急重症，如不及时解除，患者很快就会因呼吸衰竭而死亡。以手术切除为主的传统治疗，不仅创伤和风险大，并发症多，费用高，而且对这些已失去手术机会的患者大多临床应用受到很大限制。近年来，随着介入性肺脏病的发展，为中心气道狭窄的治疗提供了新的有效方法[4]。特别是对于中心气道梗阻导致的呼吸困难有立竿见影的效果，可采用的方法有氩气刀、高频电刀、微波、光动力照射和内支架置入等微创治疗手段[5]。根据病变部位、腔内肿瘤范围、阻塞程度等可采取不同的治疗策略。Hespanhol等[6]认为，气管受侵犯、管腔内肿瘤和管壁外压性狭窄可在气管镜下治疗获益。Vergnon等[7]研究认为，气道阻塞达50%以上时支气管镜介入治疗应作为首选，在镜下消减或去除肿瘤并放置支架，然后联合放疗和化疗，可获得较好的效果。

高频电刀是一种将电能转换成热能，切除病变组织或消融的热凝切技术。支气管镜下高频电刀治疗恶性气道肿瘤与Nd-YAG激光方法相比，高频电刀疗效相似，优势明显：①并发症发生较少[8]；②仪器设备及手术费用较低，经济效益比更高[9]；③高频电刀治疗操作简便，耗时较短，门诊患者局麻下经支气管镜即可施行[10]，因此特别适用于治疗伴有较明显的气道阻塞患者。氩气刀术是一种非接触性电烧灼术，具有操作简便、价格低廉、作用快速及对气道机械创伤小等特点。其原理是通过电作用，使氩气变成等离子束，成为导电体，等离子束可传导高频电流使组织表面凝固，烧灼后组织表面导电性降低，电流会自动转至周围电阻低的部位，使烧灼更均匀，且深度一般限制在3 mm内，不易发生气道穿孔[11]。

选择个体化支气管镜气道内介入治疗方法日益为临床所重视，氩气刀、高频电刀、微波以及激光的工作原理均是将能量聚集到病变组织，使组织热变性、凝固或炭化或气化。高频电刀、氩气刀临床应用最为普及。高频电刀具有多种探头和治疗模式，如热凝固探头、切割探头和圈套器等，可以根据病变选择，但烧灼中易产生烟雾，汽化作用弱，探头容易粘连炭化组织，术中需要不断清除。氩气刀作用面积较大，组织穿透较浅，深度3～5 mm，烟雾少，视野清晰，因不与病灶直接接触，探头不易被坏死物黏附。与高频电刀相比具有止血快、失血少、安全性高等优点。激光治疗能量高、切割快、但深度不易把握，易造成管壁穿透，作用面小故止血困难，手术需全麻下为安全，且设备价格昂贵，基层医院很少使用。目前，对大气道肿瘤的热消融首选高频电刀圈套器和氩气刀，冷冻治疗协助清理和减轻瘢痕增生。本研究治疗效果与国内大多数报道一致[12-16]，以高频电刀和氩气刀为主的热消融治疗，在确保手术安全的情况下，对快速消减大气道肿物，解除气道阻塞症状具有明显的疗效和优势，笔者使用的国产设备同样可以满足操作和疗效的需求。

对于伴有明显呼吸困难、肿瘤致气道严重阻塞的患者，支气管镜介入治疗的风险和难度大大增加，手术麻醉和安全保障是较为棘手的难题。在手术室全麻下做较为合理，但有时患者病情急、重，等不及手术室手术台，进手术室费用也会增加不少，若再有麻醉师人员不足或熟练麻醉师不在，工作上就较为被动。本研究采用进口多功能呼吸机无创通气模式口鼻面罩接三通T管密闭通气下经口或鼻入镜治疗，给予的是咪达唑仑+地佐辛或瑞芬太尼静脉注射镇静镇痛麻醉，保留患者的自主呼吸，手术过程中氧合均可获得保障，有时需出镜暂停操作、短暂给予高氧浓度通气过渡，术中未发生过进行性加重的呼吸衰竭，术后患者均可在半小时内苏醒并逐渐恢复自主咳痰。笔者认为这种方法介于全麻和局麻之间，患者不需要建立人工气道，避免了人工气道可能引起的并发症；患者不用过全麻关，不用等候手术室，手术时间和方式更加灵活，患者和家属依从性提高，有助于大气道病变患者得到及时有效的治疗；患者的医疗费用压力因减少了进手术室全麻而减轻。对于病情危重且腔内病变复杂，或全身一般情况差，基础心肺功能不全明显，或气道内出血、病变血管丰富，治疗中可能出现大出血的患者也可先期气管插管，在此种麻醉方式下呼吸机辅助通气中经三通T管密闭通气下操作，便于支气管镜的反复进出。根据患者的耐受情况和术中治疗反应，一次不能解决的可先部分消减肿瘤，缓解严重阻塞症状，或置入气道金属支架缓解症状，以确保患者安全为首要原则[17]，为后续治疗如化疗或放疗赢得时间和提供条件。

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第5篇：高压直流供电范文

关键词：湿式电除尘；电气设计；电气系统

中图分类号：TM621 文献标识码：A

当前国家和社会对环境保护要求不断提高，特别是大气环境的保护，因此对火力发电厂的烟尘排放的要求也提升了一个新的高度。湿式电除尘技术在这种背景下实现了广泛的应用，为达到节能减排的目的，笔者在电气设计中对相关电气系统进行优化。

1.湿式电除尘技术概况

湿式电除尘器（Wet Eleetrostatic Pre-eipitator，简称WESP）拥有控制复合污染物的强大功能，它对微细的粉尘及烟气中酸雾等的收集都是比较理想的。在国内，该技术处于迅速发展阶段，现已有很多湿式电除尘器应用于国内燃煤电厂中，主要用于控制因新增脱硝设施和湿法脱硫设施而产生的烟气烟羽及酸雾问题。湿式电除尘设施的主要除尘设备是恒流高压直流电源。恒流高压直流电源由恒流变换器和升压整流系统组成，其基本原理电网输入的交流正弦电压，通过恒流变换器，转换为交流正弦电流，经升压、整流后成为恒流高压直流电源给电场供电。所谓恒流是指其电路特性，而并不是说系统的输出电流无法改变。目前主要的高压电源装置有两种形式，一种是工频恒流高压直流电源，一种是高频恒流高压直流电源。

2.高压直流电源供电设计

（1）动力部分设计

湿式电除尘的工频恒流高压直流电源与高频恒流高压直流电源在供电方式上有一定的区别，工频恒流高压直流电源厂家通常会自带电控柜，需要与配电室低压柜并柜供电。而高频恒流高压直流电源的供电通常由电厂的PC段或MCC段的回路来直接供电，控制系统与高频恒流高压直流电源通常为一个整体放置在湿式电除尘的现场。

（2）控制部分设计

随着自动化技术的不断发展，火力发电厂中越来越多的设备开始采用DCS控制，实现了远程在线监测和控制，极大地降低了人力成本。湿式电除尘的高压直流电源也适应这一发展趋势，实现远程的状态监测和控制。高压直流电源需要的I/O测点有：备妥信号反馈、运行信号反馈、综合报警信号反馈、油温上限信号反馈、油温上上限信号反馈、一次电压反馈、一次电流反馈、二次电压反馈、二次电流反馈、二次电流调节、启动指令信号、停止指令信号、事故停止指令信号、变压器温度信号等。其中重要的指令和状态信号应采用硬接线的方式连接到DCS。其余信号可采用光纤通信。此外，高压直流电源的隔离开关柜应与湿式电除尘平台的人孔门进行安全连锁，通过在人孔门处设置电磁锁来实现安全的检修和运行。

3.低压设备供电设计

湿式电除尘设施主要包含热风吹扫系统、绝缘加热系统、雾化系统、冲洗系统等设备，通常由新增的湿除380VPC段来供电。热风吹扫系统包括密封风机和空气加热器，可采用现场安放就地柜来配电控制。绝缘加热系统主要包括绝缘子保温桶内的电加热器，功率较小，可由PC段配电柜直接供电，也可现场安置就地柜。例如华电国际莱城电厂3号机组湿式电除尘即采用现场安置就地柜的形式对绝缘加热系统进行控制，节省PC段配电柜的空间。雾化系统主要包括雾化水泵及电动门等，雾化水泵一般为变频控制，需要配备变频器，宜采用就地柜配电控制的方案进行设计。冲洗系统主要包括冲洗水泵，一般可能会利用原有脱硫系统中的冲洗水泵。检修配电箱宜放置在设备较集中的平台和放置高压电源的平台上。

4.照明系统设计

湿式除尘器本体平台上的照明灯具宜采用防水防尘防腐蚀灯具，光源宜采用节能型LED灯或金卤灯，采用立管式安装，固定在湿式除尘器本体平台的栏杆侧。照明配电箱宜放置在湿式电除尘的底部或中间的平台上，炔可柚霉饪乜关或时控开关，以达到节能的目的。局部层高低于2.2m的平台宜设置安全低压照明，采用24V或12V电源供电。在人孔门位置宜设置安全变压器箱，作为移动巡检提供安全电源，宜采用24V或12V供电，目前国内发电厂普遍采用额定二次电压12V的安全变压器箱。

5.电缆敷设设计

湿式电除尘工程设计中电缆一般采用阻燃型电缆，个别要求较高的地方还应采用耐火电缆。由于湿式除尘器本体一般比较高，电缆主要的敷设方式应以桥架为主，动力电缆与控制电缆分层布置。桥架敷设时有很大一部分是垂直敷设，每隔2m做一次固定。不得用铁丝直接捆扎电缆，宜采用尼龙扎带或挤塑金属扎带。电动机和明装的照明箱、检修箱、吊车开关、事故按钮等设备的电缆端头应采用阻燃型金塑软管进行保护。

6.电缆防火设计

由于电厂防火要求较高，桥架宜采用托盘式桥架，并设置阻火段。阻火段除在桥架底部设置耐火隔板外，还应在电缆上方密实堆放阻火包，然后在阻火包上方设置耐火隔板。另外，在钢制桥架外表面应涂刷钢构防火涂料两遍，涂料厚度不小于1mm。在阻火段两侧不小于1m区域的电缆均涂刷防火涂料，涂刷厚度不小于1mm。所有电缆进入盘、柜、屏、台、箱的孔洞的分支处均宜采用有机和无机防火堵料相结合填充，有机堵料宜在电缆周围填充并适当预留。

7.防雷接地设计

湿式电除尘本体壳体与接地网连接点不得少于6个，接地电阻不大于1Ω。湿式电除尘整流变压器接地端和湿式电除尘本体上的其他设备、管道等均需可靠接地。

结语

在环保要求日益提高的今天，通过对湿式电除尘电气系统的优化设计，实现环保设施的经济和安全运行，为治理大气污染尽一份力。

参考文献

第6篇：高压直流供电范文

关键词:高压直流输电 轻型 电压源换流器

1954年,世界第一条高压直流输电联络线被运用到了商业之中,随着它日益成熟的技术为海底电缆、远距离大功率以及两个交流系统间的非同步联络等各方面提供了十分广泛的电力效益。但是,由于在经济和技术方面存在着一定的局限性,因此导致近距离小容量输电场合和的高压直流输电未能得到充分利用。然而,在电力半导体特别是绝缘栅双极晶体管（LGBT）的大力促进下,使得高压直流电更加轻型化。目前,以电压源换流器（VSC）与绝缘栅双极晶体管为基础,使高压直流输电的容量几MW扩大到了几十MW。这类小功率的轻型高压直流电以其各种优势充分展现了它的发展前景。

1、轻型高压直流输电的技术特点

(1)电压源换流器的电流可以自动断开并工作在无源逆变方式,因此它无需另外的换相电压。与传统高压直流输电的有源网络不同的是,轻型高压直流输电的受端系统是无源网络的,因此克服了受端系统必须是有源网络的根本缺陷,继而促进了高压直流输电对远距离孤立负荷进行送电的实施。

(2)同传统的高压直流输电正好相反,在潮流进行反转的时候,直流电流方向能在直流电压极性不变的情况下进行反转。HVDC的这个特点能够促进不仅为潮流控制提供便利且提供较为可靠的并联多段直流系统的构成,继而使传统多端的高压直流输电系统在并联连接时不方便进行潮流控制以及串联连接时影响可靠性的问题得到有效解决。

(3)对轻型电压直流输电进行模块设计能够极大的缩短其设计、安装、生产以及调试周期。与此同时,电压源换流器所采用的脉冲宽度调制（PWM）技术,其有着相对较高的开关频率,在高通的滤波后便能够产生所需的交流电压,省略了变压器不仅简化了换流站的结构,同时还大大减少了所需滤波装置的容量。

(4)传统的高压直流输电因为其控制量只有触发角,所以传统HVDC是无法对无功功率和有功功率进行单独控制的。而轻型高压直流输电在正常运行的时候,其电压源换流器能够对有功功率以及无功功率同时进行独立控制,甚至可以使功率因数为1。此种调节不仅能够提高完成效率,还能对之加以灵活的控制。另外,电压源换流器不但无需交流侧提供无功功率并且还起着静止同步补偿器的作用,使无功功率的交流母线得到动态补偿继而促进交流母线电压的稳定性。换而言之,即使是在故障的情况下,只要电压源换流器的容量足够就可以使轻型高压直流输电系统对故障系统进行无功功率紧急支援或有功功率紧急支援,从而促使系统的电压稳定性以及功角稳定性的提高。

2、轻型高压直流输电的发展及前景

在我国,轻型高压直流输电技术的发展一直以来都受到电力工作者的重视,并且对之展开了一系列的初步的研究。另外,一些应用单位逐渐认清了轻型高压直流输电的具体优势,因此也开始考虑采用HVDC于实际输配电工程之中。然而从整体上来讲,轻型高压直流输电的研究在我国依旧是匮乏的且基本处于空白期。因此我们要尽可能快的促进研究水平的提供以将之能够迅速的有效利用起来,此项研究不仅十分迫切且具有相当重要的现实意义。所以,笔者就研究工作的展开提出以下几点建议。

(1)在轻型高压直流输电中建立数字仿真研究手段,因此电力工作者要在研究过程中制定出轻型电压直流系统全部一、二次设备的数字仿真新方法与新兴数学模型;(2)经过对电压源换流器的故障以及运行特性的分析,电力工作者要在研究过程中具有针对性的提出适合VSC运用的PWM技术和相关的保护措施;(3)构建一个轻型高压直流输电的物理模型,然后通过高速数学新高处理芯片对轻型高压直流输电的控制器进行研制;(4)对于电压源换流器连接构成的控制方式（电压控制、无功潮流控制、有功潮流控制）、多端直流系统的运行特性,还有轻型高压直流系统的保护措施进行一系列研究与制定;(5)对于整个电网电能质量,轻型高压直流输电有着怎样的影响且如何对之加以控制都需要电力工作者进行更深一步的研究;(6)对技术经济进行论证,从而确定轻型高压直流输电技术对于我国电力技术发展的可行性与必要性。

随着电力半导体以及其控制技术的不断发展,尤其是IG-BT的日益进步从而衍生了轻型高压直流输电技术。即将投运以及已经投运的各项轻型高压直流输电技术工程的成功建设已经充分表明了HVDC技术正在日渐地成熟与发展着。可再生能源的全面开发、高新技术的飞速发展,还有电力技术的不断进步与完善,都对电网灵活且可靠的运行以及高品质电能质量提出了进一步的要求,从这一系列情况的显示来看,轻型高压直流输电的使用范围正在不断扩大,这势必会使HVDC light在我国得到进一步的研究与重视。

3、结语

综上所述,轻型高压直流输电作为一项新型的输电技术正通过其自身特点在各方面的应用中充分展示了其独特的优势,主要有对电压以及潮流的有效控制、对环境的影响不大、设计表转化、建设效率化、结构模块化且紧凑等各种优越性。综合这一系列优点,轻型高压直流输电不仅仅是引起国家以及各应用单位的重视,并且在未来将会渐渐地运用到建设当中去,最终会有利于促进我国科技以及经济的发展。

参考文献

[1]徐政,陈海荣.电压源换流器型直流输电技术综述[期刊论文].高电压技术,2007(1).

第7篇：高压直流供电范文

【关键词】直流输电技术；发展；应用分析

近年来，在社会经济发展的过程中，人们为了使得电能输送的质量和效益得到进一步的提升，也将许多先进的科学技术应用到了其中，从而促进社会经济的增长。其中高压直流输电技术的应用，不仅有效的改善了电力资源输送的质量，满足了人们日常生活的相关要求，还使得电网系统的运行性能得到了进一步的优化。下面我们就对高压直流输电技术的相关内容进行介绍。

1、直流输电的发展

早在19世纪20年代，人们就已经发明了直流输电机，通过电力资源的远程输送，满足人们生活的相关要求，这也开创了直流输电技术应用的先河。而且随着科学技术的不断发展，直流电力的输送技术也得到了进一步的发展，并且还建立了相应的直流输电工程，从而使得直流电力资源输送的范围更加的广泛。其中可控硅技术的发展，人们也让直流输电技术的性能得到了进一步的优化，这就标志着直流输电技术的进一步的飞跃，为高压直流技术的发展奠定了扎实的基础。

而在我国电力行业发展的过程中，高压直流输电技术应用得比较晚。但是随着我国社会主义市场经济的飞速发展，人们通过相关的工业试验也对高压直流输电技术进行了适当的改进和完善，这就使得我国的高压直流输电技术的应用水平得到进一步的提升，从而满足了当前社会解决发展的相关要求。目前，在我国电力行业发展中，我国的高压直流电源技术也逐渐的赶上了世界水平，而且我们也在传统的高压输电技术上进行了相应的完善和改进，这就使得高压直流输电技术在我国社会经济发展的过程中，有着十分广阔的发展前景。

另外，在当前我国电力行业发展过程中，人们为了满足用户的用电需求，促进我国社会经济的发展，国家电网公司就提出了相关的管理目标和战略对策，来对高压电网系统进行适当的优化，这就使得高压输电技术的应用效果得到了进一步的提升。其中在高压电网系统进行建设的过程中，我国电网公司也开始对其电网设备进行自主的研究设计，这就使得我国的高压电网系统之间的接近了世界水平，实现了电压等级高、输送两大、输电距离远等方面的特点。目前在我国高压电网系统建设发展的过程中，也投入了巨大的人力和物力，这就很好的保证了我国电力行业的稳定发展，满足了人们日常生活和生产的相关需求，进一步的促进了我国社会主义市场经济的稳定发展。

2、高压直流输电的优势

之所以高压直流输电能够在全球范围内蓬勃发展，除了归功于整流技术的不断进步以及大功率整流器件的出现之外，更重要的是高压直流输电有着交流输电不可比拟的优势。

⑴低耗材。传统的三相交流线路需要三根导线，并且线路走廊宽，而直流输电线路只需正、负两极导线，其杆塔的结构简单，线路走廊窄，此外，一条同电压的直流输电线路输送容量约为交流输电线路的2倍，直流输电的线路走廊，其传输效率约为交流线路的2倍甚至更多一点。

⑵远距离、大容量。直流输电并不存在交流输电的功角稳定问题，因此不会由于静态稳定或暂态稳定性能变差而降低输送容量。这是直流输电传输功率的重要特点，也是它的一大优势。直流输电的输送容量由换流阀电流允许值决定，输送容量和距离不受两端的交流系统同步运行的限制，有利于远距离大容量输电。

⑶易互联。对于交流输电系统，并网中的各个系统必须同步运行，否则可能在设备中形成强大的循环电流而损坏设备，或者停电事故。而直流输电两端的交流系统不需要同步运行，可实现不同额定频率或相同额定频率交流系统之间的非同期联络，提高两侧交流系统互为备用以及事故紧急支援的能力，从而提高交流系统的稳定性和供电的经济性。

3、高压直流输电的缺点

虽然直流输电解决了很多交流输电存在的难题，但是直流输电本身所固有的缺点也限制了直流输电的应用范围。

⑴换流器在运行时会产生交流谐波和直流谐波，若处理不当将其引入交流系统会给交流电网带来很多问题。为了降低谐波的影响需在交流侧和直流侧加装滤波器组，这样无形中就增加了换流站的占地面积和运行成本。

⑵晶闸管式换流器在直流电传输过程中会吸收大量的无功功率，高达有功功率的60%，这就需要加装无功功率补偿装置来进行控制，从而增加了换流站的成本和控制的复杂性。

4、电网特高压输电技术的研究及应用

近年来，国家发改委正式批准以南方电网公司为依托了相关企业为合作共建单位，建立了相应的试验基地，组建我国特高压工程技术国家工程实验室。国家工程实验室是国家技术创新体系的重要组成部分，特高压工程技术家工程实验室是全国首批组建的6个国家工程实验室之一。该实验室于2008年1月开工建设，占地295亩，一期工程以特高压直流为主，总投资3.5亿元。

其中在电网特高压工厂技术国家工程实验室正式启动后，该实验室的建设和运行填补了我国在高海拔、强紫外线实际环境下特高压试验研究的空白。它作为我国功能最齐全的交直流特高压试验基地，将在国际上发挥极大的影响力和带动力。

特高压直流工程不少属于目前世界上最前沿的技术。我国电网公司作较好地掌握了特高压直流输电的核心技术，形成了一套具有自主知识产权的、涵盖研究、设计、安装、施工、调试、验收等各个方面的技术规范和工艺标准，共起草国家和行业标准25项，申请或获授权专利106项，登记软件著作权8项。工程综合自主化率达到62.9%，标志着我国电力技术、装备制造水平在世界输变电领域占领了新的制高点。

5、结束语

由此可见，在当前我国电网系统建筑和发展的过程中，高压输电技术的应用有着十分重要的意义，这不仅很好的满足了人们日常生活和生产的相关需求，还进一步的促进了我国国民经济的增长。虽然目前我国的高压输电技术在实际应用的过程中，还存在着许多的问题，但是也具有广阔的发展空间，这样有利于我国经济的稳定发展。

参考文献

第8篇：高压直流供电范文

如何选择代表性数据中心？

中国的高等级数据中心多集中在北上广深等特大城市周边，北京新建的高等级数据中心多集中在大兴亦庄经济开发区，锁定范围之后，选择哪一家呢？

笔者脑海里的模板首先是，那些曾经参观过的炫酷数据中心，比如湖水、海水、风冷制冷的那种，还有超级计算机HPC TOP500的那种，不过它们都太过特立独行，太不具有代表性了。

这次，实地探访的必须代表“沉默的大多数”。一家新落成的高于T3标准的高等级数据中心――万国数据今年在亦庄新落的“北京二号”。

“北京二号”数据中心运营负责人告诉我，首先，数据中心选址就很重要。要建在地震、海啸等地质灾害少的地方。此外，还不能靠近湖泊、机场、公共停车场等地。当然，还要有丰富的网络节点。

那么，如果真的断电，一家高等级数据中心会经历什么呢？

减少断电概率，双变电站供电

“北京二号”数据中心比较特别的一点是双路变电站容量。这意味着什么呢？

多数五星级豪华酒店也只有一个变电站供电，国家只有医院、机场等重要的公共设施才会设立两个变电站供电。“不能让手术台停电。”医院甚至配备三个变电站供电，而能够获得两个变电站供电批准的数据中心屈指可数。

在常规计划停电情况下，“北京二号”会提前准备，主动在双路之间切换。如果是突发断电该怎么办？

断电同时，在线启动直流电池

一旦一路断电，会立即启动双路中的另外一路，启动间隙则主要由在线供电的电池放电，随时恢复随时退出。

这就是“北京二号”的电池室，一共放置了7000块高压直流电池。一旦断电，电池同时在线启动，可单独供电20分钟。这些电池都可以通过检测装置实时监测温度、电压等参数，确保实时可用。

这里为什么不像其他数据中心那样大量采用UPS不间断电源呢？该负责人认为：

第一，UPS损耗较大，他算了一笔账：“比如说400kVA的UPS，功率因数0.9，如果他的效率是95%的话，那等于有5%损耗，400×0.9×5%，就是18千瓦每1小时，电费按照1元每千瓦时，1天432元钱，1台UPS一个月就损失1万多元，1年就会损失10万多元人民币。”

但是高压直流由于减少了交直流转换的过程，要绿色环保得多。

第二，很多数据中心采用大型UPS并机集中管理大量IT设备，一旦UPS故障就会影响大量IT设备;而“北京二号”采用分布式的高压直流，每个列头柜是一个高压直流的开关，供电IT设备范围要远远小于大功率UPS，客观上减少了集中式的供电隐患。

断电几十秒后，启动柴油发电机

如果双路均不能供电，则需要启动数据中心自带的发电装置――柴油发电机。柴发在断电几十秒之内可自动启动运行，这段间隙依然是直流高压电池放电。

“北京二号”搭载了7台柴油发电机。按照数据中心容量设计共有12个变压器，1台柴油发电机对应2个变压器，只需6台柴油发电机，多出的一台用于备份冗余，从而做到了电力的双重备份：第一重，断电后启动柴油发电机，第二重，柴油发电机本身还具有6+1冗余设计。

据悉，每台发电机采取1600千瓦中高功率设计，而没有采用最高功率，就是为了柴油发电机与变压器之间的“分布式”对应关系。在该数据中心负责人看来，分布式设计更为安全稳定。尽管断电几年可能也不会发生一次，而柴油发电机也是非常巨大的投资，但是为了提高服务等级，这笔投入是必须的。每年还会进行一次带载测试。

断电同时，还需制冷

除了IT设备需要用电之外，制冷设备也需要用电。因此，断电同时，一边需要蓄电，另一边则需要制冷。但是，制冷设备在重新接电后启动则需要三分钟时间，这一期间就要启动蓄冷罐放冷。这个大水罐的制冷作用就如高压直流电池的供电作用。

这里也采用了不少绿色节能的设计。数据中心负责人谈到，自热冷却系统，每年约有180天时间使用自然冷却模式制冷。该模式下用电大户“冷水机组”处于备用状态，完全可以使用水泵和板式换热器通过水循环将热量放到室外。冬天，热回收装置可以把水冷设备带走的热量，通过热泵机组转换为办公室制热能源。

断电同时，在线启动直流电池

涨姿势了，原来断电之后，数据中心内部有这么多一系列的连锁反应，高逼格的数据中心本身就具有故障自愈功能。就如一台不停运转的“精密罗盘”，数据中心每一步的故障都牵一发而动全身，每一步的应急都需要多重保护和冗余设计。

当然，除了设备、灾害之外，人为误操作仍旧是数据中心宕机的主要诱因。

第9篇：高压直流供电范文

关键词：大地导电率测量；温纳四极；直流电阻率测深。

中图分类号：P258 文献标识码：A

1前言

在电磁危害防护技术中，不管外界场的场源是恒定场还是交变场，也不管是低频场还是高频场，都经常需要确定有关地区的大地导电率。在研究核爆电磁脉冲及雷电脉冲的场分布规律时，也需要查明大地导电率这一重要参量。大地导电率随地层结构变化极为复杂。各地区间相差悬殊，而且同一地区表层土壤与深层土壤也不尽相同，所以大地导电率一般均通过实地确定[2]。目前大地导电率测量的方法主要有电磁感应法、四极法、场强比测试法等[1][2]。

目前，国内普遍采电法勘探中的四极对称电测深法(四极法)进行大地导电率测量，而大地导电率测量已广泛用于高压送电线路和地铁施工中。本文主要介绍大地导电率测量在浙江某±800kV特高压直流输电线路工程初步设计阶段中利用温纳四极直流电阻率测深方法进行的应用。

2 工程概况

输电线路工程长约70公里，途经浙江省衢州市所属的江山市、衢江区和柯城区。沿线地区在地貌分区上属于衢州－金华侵蚀剥蚀丘陵盆地。地势总体表现为西北、东南高，中间低。地貌以丘陵为主，局部为剥蚀准平原及河漫滩。按地貌成因形态分类可分为侵蚀剥蚀高丘陵、侵蚀剥蚀低丘陵、剥蚀准平原和侵蚀堆积成因的河漫滩。沿线地区植被茂盛，总体而言水系不发育。

沿线地区的地层划分大致以江山－绍兴深断裂为界，西北为江南地层，东南为华南地层。线路所处的浙西地区是地质较复杂的地方，地层出露较全，自元古界至第四系除三迭系和第三系缺失外，其余均有出露。各地层分布和相互关系复杂多变，多呈北东－西南向的条带状出露。沿线的基岩岩性主要有泥岩、泥质砂岩、砂岩、炭质、硅质页岩、砂砾岩、含砾砂岩等碎屑岩；灰岩、泥灰岩、白云质灰岩等碳酸盐岩；凝灰岩、凝灰质砾岩等火山碎屑岩，第四系地层主要有粉质黏土、粉砂及卵砾石等。

3 方法技术

该±800kV特高压直流输电线路工程初步设计阶段，在长约70公里的线路上初步布设了8个大地导电率测定点。仪器采用重庆地质仪器厂生产的DZD-6A多功能直流电法（激电）仪，该仪器性能稳定、观测精度高、操作简便。供电装置采用多组直流1.5伏干电池串联，最大供电电压达360伏。仪器供电时间设计为4秒。工作时通过供电电极AB向地下供一稳定的直流电，同时测量供电电极间的供电电流（）和测量电极MN间的电位差（），仪器内部计算程序由下述公式计算出每个测点的视电阻率值（）：

式中为装置系数。

在该工程中，大地导电率测定采用温纳四极直流电阻率测深法，其中，供电极距(AB)最小为2m，最大为1500m，详见表1。

测量极距表 表1

4 数据处理

外业观测所得视电阻率（）数据由量板法[3]可计算出30HZ、50HZ、800HZ的大地导电率值：

（1）用电测深反演软件IPI2win反演拟合或者用电阻率测深理论量板求出各地层的层厚及电阻率；

（2）由公式求出参数；

（3）用值查拉德列夫曲线，就可得出（）的值；

（4）由（）的值和第（1）步中得出的即可计算各个频率的大地电阻率；

（5）各频率的大地导电率。

说明：、为第一层厚度和电阻率，为频率，、为相应频率的大地电阻率和大地导电率（如、分别表示50HZ的大地电阻率和大地导电率）。

5 测试成果

本次野外视电阻率测试成果见表2。

各测定点视电阻率值一览表(单位Ω·m ）表2

6 成果解释

本次大地导电率共测定8个点，下面对每个点的测定结果分别进行叙述:

C1点位于农田里，地形平坦，第四系覆盖层厚度为2m左右，电阻率数值在20Ω·m左右；钻孔揭示该点下伏基岩的上部为褐灰色、褐黄色泥岩，电阻率数值在70Ω·m左右，下部为灰色、青灰色泥灰岩，电阻率数值在150-300Ω·m左右。对视电阻率原始观测数据进行软件反演拟合、量板法等方法进行综合解释，求出各层电阻率、地层厚度，再根据所得参数，计算，对照拉德列曲线量板，解出相关参数，从而得出大地导电率值：30Hz: 3.70×10-14CGSM；50Hz: 4.27×10-14CGSM；800Hz: 8.11×10-14CGSM。

其余七个测点的大地导电率计算跟测点C1相似。本次大地导电率测定结果详见表3。

7 结论

本次物探工作采用温纳四极直流电阻率测深法测定大地导电率值，得到的数据及分析成果为该±800kV特高压直流输电线路工程初步设计提供了依据，物探测试技术较好地服务于输电线路工程。

另外，大地导电率测量也应用于市轨道交通领域[4]，这为物探测试技术提供了更为广阔的发展方向。

各测定点大地导电率汇总表表3

参考文献

[1] 张尊儒. 送电线路设计中大地导电率测量方法之探讨[J]. 广西电力工程,1998年第4期.

[2] 高攸纲. 大地导电率的测定方法[J]. 邮电设计技术，2004年第6期.

[3] 张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].长春：水利电力出版社，2003年.

[4] 张鹏，张成刚. 浅谈大地导电率在郑州市轨道交通中的应用[J]. 城市建设理论研究,2011年第8期.

The Application of Earth Conductivity Measurement to Transmission Lines Project

YUAN Zhong-ming

(Guangzhou Municipal Engineering Design and Research Institute, Guangzhou, Guangdong 510370)

Abstract : High voltage transmission line causes to its neighboring communication lines electrostatic interference under normal conditions and dangerous influence when accident while the transmission line path selection depends on the correct calculation of dangerous influence, then a very important parameter to be used in calculating of longitudinal EMF induction is the earth conductivity [1]. This paper mainly introduces the application of earth conductivity measurement, using Winner Four-Electrode DC resistivity sounding method in the preliminary design stage of a±800kV super HVDC transmission lines project in Zhejiang Province.