chap.3_换流器工作原理

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1、课程安排第三章换流器工作原理3.1单桥整流器工作原理3.2双桥整流器工作原理3.3单桥逆变器工作原理3.4双桥逆变器工作原理1假设条件1)交流电源为对称的正弦波；2)交流输电系统及换流变压器阻抗对称；3)不计交流系统中各元件的电阻及换流变压器的激磁导纳；4)平波电抗器的电感为无穷大；5)晶闸管具有理想的开关特性；6)等间隔触发双极方式HVDC原理图23.1单桥整流器工作原理单桥(6脉动)整流器原理图双极方式HVDC原理图33.1单桥整流器工作原理6脉动整流器运行方式2-3工况（正常运行方式）3工况（非正常运行方式）3-4工况（故障运行方式）成立的条件：同时成立的条件：同时成立

2、的条件：同时43.1.12-3工况2-3工况：在60º的重复周期中，2个阀和3个阀轮流导通的运行方式。成立的条件：阀导通顺序53.1.12-3工况自然换相点：电源相电压的交点,或线电压过零点。触发（延迟）角/滞后角/点燃角（α）：用电角度表示的从自然换相点到晶闸管控制极上施以触发脉冲的时间。额定：150±2.5063.1.12-3工况换相：电流从一个阀转移到同一半桥中另一个阀的过程。换相角/叠弧角/重叠角（μ）：换相持续时间所对应的电角度。额定：200±2.50ud换相实质：换相是交流系统短时间的两相短路。换相是依靠交流电源提供的短路电流进行的。73.1.12-3工况电压波形

3、ud2-3工况(理想)波形83.1.12-3工况整流电压平均值表达式1--定α角外特性方程电压波形，6p整流器外特性曲线图等值换相电阻/比换相压降：理想空载直流电压：93.1.12-3工况整流电压平均值表达式2表达式3电压波形，6p整流器外特性曲线图103.1.12-3工况电流波形ud113.1.12-3工况换相电流计算公式换相实质：换相是交流系统短时间的两相短路。换相是依靠交流电源提供的短路电流进行的。135462ibMNeaLrABCLd+ud_idiciaLrLcebecoik交流系统两相短路电流幅值：电流波形，123.1.12-3工况换相角计算公式相电流有效值基波电流

4、有效值电流波形，133.1.12-3工况功率因数6p整流器其中，功率因数角：通常143.1.12-3工况6脉动整流器等效电路+_+_+_（a）等效电路-1（b）等效电路-2+_+_+_153.1.12-3工况2-3工况的特点交替出现交流两相短路换流阀持续导通120º+μud163.1.23工况3工况：在600的重复周期中，始终只有3个阀轮流导通的运行方式。特点：出现强制延迟现象，最大强迫触发角αb=30º换流阀持续导通180º原因：Id过大计算公式：完全同2-3工况的公式ud6p整流器运行方式，6p整流器外特性曲线图173.1.33-4工况3-4工况：在600的重复周期中，3

5、个阀和4个阀交替轮流导通的运行方式。特点：交替出现交流两相和三相短路直流短路换流阀持续导通60º～180º当μ=120°时，形成稳定的4个阀同时导通，阀持续导通240º。此时Ud=0，Id为交流三相短路电流的峰值。原因：Id故障性增大6p整流器运行方式，6p整流器外特性曲线图ud183.2双桥整流器工作原理多桥换流器由直流端串联、交流端并联的一个以上单桥构成的换流器。多桥换流器的接线方式典型方式:每极1组12脉动换流单元--双极双桥其他方式:每极2组12脉动换流单元串联每极2组12脉动换流单元并联特点：单桥数目为偶数193.2双桥整流器工作原理双桥换流器导通顺序V11→V12

6、→V21→V22→V31→V32→V41→V42→V51→V52→V61→V62→V11→（循环）导通间隔为30°203.2双桥整流器工作原理双桥换流器运行方式：4-5工况（正常运行方式）5工况（非正常运行方式）5-6工况（非正常运行方式）成立条件：同时成立条件：同时成立条件：同时213.2.14-5工况4-5工况：在30º的重复周期中，4个阀和5个阀轮流导通的运行方式。特性对每一个6脉动整流器而言，相当于工作在2-3工况。故6脉动整流器的特性及电压、电流公式均成立。223.2.14-5工况整流电压波形（α=μ=0）oea1c1ea2c212脉动233.2.14-5工况整流电

7、压波形（4-5工况）243.2.14-5工况整流电压平均值其中,理想空载直流电压定α角外特性方程电压波形，6p整流器外特性曲线图253.2.14-5工况电流波形（α=μ=0）263.2.14-5工况电流计算公式（α=μ=0）换流变两侧相电流有效值换流变两侧基波相电流有效值电流波形，273.2.14-5工况换相电流计算公式换相角计算公式与6脉动整流器的相应公式相同283.2.2桥间相互影响邻桥的换相使本桥（6脉动整流器）所有未导通阀的电压产生畸变，即出现“附加换相齿”。可能影响12脉动整流器接班阀的正常开