《直流换流站》PPT课件

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1、高压直流输电技术主讲人刘春艳直流输电系统的构成及换流站主要设备直流输电换流技术直流输电运行方式直流输电的特点及应用场合第一部分直流输电系统的构成及换流站主要设备一直流输电系统的构成1.两端直流输电系统⑴单极系统⑵双极系统2.多端直流输电系统3.背靠背直流输电系统二换流站的主要设备换流变压器换流器平波电抗器交流滤波器直流滤波器无功补偿设备避雷器直流开关控制保护装置远动通信系统直流测量设备接地极及接地极线路1.换流变压器：功能：电压配合、隔离、限流、抽头调节改善运行性能。特点：谐波、阀侧绕组绝缘（AC＋DC

2、）、自动调抽头、多绕组等。类型：三相三线圈、三相双线圈、单相三线圈、单相双线圈。2.换流器（核心部分）（重点讲解学习）功能：换流、开关、与控制系统配合实现运行控制。特点：结构（四重阀、双重阀；户外式、户内式）、冷却方式、触发方式、试验等。类型：汞孤阀、晶闸管阀、光直接触发晶闸管阀、IGBT换流阀。3.平波电抗器：功能：滤波、限流、防止电流断续、降低过电压、防止换相失败等。特点：电感值（0.3~1.0H）。类型：油浸式、干式。4.直流滤波器：功能：滤波。类型：无源和有源两种。5.交流滤波器：功能：滤波、无

3、功补偿。类型：无源、连续可调。有源的正在研究。6.无功补偿设备：ACF、电容器、调相机、静补。7.避雷器：换流站的避雷器种类多、运行条件复杂。特点：续流为直流、通流能力强、正常运行时发热较严重、有时两端均不接地类型：曾采用碳化硅避雷器，现均采用氧化锌避雷器。8.直流开关：灭弧问题。目前只用于回路方式转换。9.控制保护设备：功能：起动、停运、自动调节、运行性能改进等。类型：微机控制。各公司所用硬件、软件不同。发展很快。10.远动通信：功能：传送两换流站之间的信息、换流站与调度以及其他所需信息。类型：电力线

4、载波、微波、光纤通信。11.直流测量设备：直流CT、直流PT、微分CT等。12.接地极及接地极线路功能：固定直流侧电位、长期通过运行电流、改变直流侧运行方式、提高运行可靠性等。特点：地下埋设物电腐蚀、中性点接地变压器的磁饱和等。第二部分直流输电换流技术一.换流技术与直流输电的关系1.直流输电必须进行换流2.直流输电换流技术的发展⑴汞弧阀换流⑵晶闸管阀换流⑶新型可关断器件的应用二.直流输电换流技术1.换流的基本概念⑴基本换流单元①6脉动换流单元②12脉动换流单元⑵换流阀（电力器件）与换流器（整流与逆变电路

5、）⑶换流阀的导通条件和关断条件⑷换流阀的单向导电性2.6脉动整流器工作原理⑴如何将交流电变为直流电⑵整流器的工况⑶整流器的电压、电流波形3.6脉动逆变器工作原理⑴如何将直流电变为交流电⑵逆变器的工作条件⑶逆变器的电压、电流波形请参讲义第二章整流电路及有源逆变电路单桥整流器的运行方式工况2-3---正常运行方式工况3---非正常运行方式工况3-4---故障运行方式工况2-3：在600的重复周期中，2个阀和3个阀轮流导通的运行方式。4.换流原理中的电角度⑴触发角（α、β）⑵换相角（μ）（γ）⑶关断角（γ）（

6、δ）⑷导通角（λ）5.12脉动换流器⑴12脉动换流器的构成⑵12脉动换流器的特点6.直流输电稳态计算常用公式⑴整流侧直流电压Ud1＝N1（1.35U1cosα－3/πXγ1Id）⑵逆变侧直流电压Ud2＝N2（1.35U2cosβ＋3/πXγ2Id）Ud2＝N2（1.35U2cosγ－3/πXγ2Id）⑶直流电流Id＝（Ud1－Ud2）/R⑷直流功率Pd1＝Ud1Id（整流侧）Pd2＝Ud2Id（逆变侧）⑸换流器消耗的无功Q1＝Pd1tgφ1（整流侧）Q2＝Pd2tgφ2（整流侧）⑹换流器的功率因数cos

7、φ1＝〔cosα＋cos（α＋μ1）〕／2（整流器）cosφ2＝〔cosγ＋cos（γ＋μ2）〕／2（逆变器）⑺换流器的换相角μ1＝arccos〔cosα－（2Xγ1Id）／（√2U1）〕－α（整流器）μ2＝arccos〔cosγ－（2Xγ2Id）／（√2U2）〕－γ（逆变器）⑻换流变压器视在功率S1＝（π/3）Ud01Id（整流侧）S2＝（π/3）Ud02Id（逆变侧)7.换流器的外特性⑴无调节器的外特性⑵实际工程中有调节器的外特性第三部分直流输电运行方式1.运行接线方式⑴单极直流输电工程⑵双极直流输

8、电工程2.全压和降压方式⑴全压运行方式⑵降压运行方式3.功率正送与反送方式⑴功率正送方式⑵功率反送方式4.双极对称与不对称方式⑴双极对称方式⑵双极不对称方式①双极电压不对称②双极电流不对称③双极电压和电流均不对称5.运行控制方式⑴定功率控制方式⑵定电流控制方式⑶无功功率控制方式⑷交流电压控制方式6.直流输电系统的损耗⑴换流站的损耗（小于额定容量的1%）⑵直流线路损耗（主要是电阻损耗）第四部分直流输电的特点及应用场合一直流输电的特点1直流架空