換流站主接線-換流閥

1、6.1 換流站概述換流站概述 6.2 換流閥及其電氣連接換流閥及其電氣連接 6.3 換流變壓器及其電氣連接換流變壓器及其電氣連接 6.4 交直流濾波器及其電氣連接交直流濾波器及其電氣連接 6.5 平波電抗器平波電抗器 n晶閘管換流閥晶閘管換流閥是由晶閘管元件及其相應(yīng)的電子電路、阻尼回路是由晶閘管元件及其相應(yīng)的電子電路、阻尼回路 以及組裝成閥組件（或閥層）所需的陽(yáng)極電抗器、均壓元件等通過(guò)以及組裝成閥組件（或閥層）所需的陽(yáng)極電抗器、均壓元件等通過(guò) 某種形式的電氣連接后組裝而成的換流橋一個(gè)橋臂。某種形式的電氣連接后組裝而成的換流橋一個(gè)橋臂。 例：例： ETT換流閥基本結(jié)構(gòu)及組成元件換流閥基本結(jié)構(gòu)及組

2、成元件 1）可控硅）可控硅 晶閘管工作特性：晶閘管工作特性： 靜態(tài)（陽(yáng)極）伏安特性、門極伏安特性、動(dòng)態(tài)特性。靜態(tài)（陽(yáng)極）伏安特性、門極伏安特性、動(dòng)態(tài)特性。 靜態(tài)（陽(yáng)極）伏安特性靜態(tài)（陽(yáng)極）伏安特性 URRM UFRM IG2 IG1 IG0 UBR IF UBO IH oU I IG0IG1IG2 q晶閘管元件參數(shù)：晶閘管元件參數(shù)： 1 1）陽(yáng)極伏安特性（斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓）陽(yáng)極伏安特性（斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓U UDSM DSM 反向不重復(fù)峰值電壓反向不重復(fù)峰值電壓U URSM RSM ）； ）； 2 2）門極特性；）門極特性； 3 3）斷態(tài)重復(fù)峰值電壓（）斷態(tài)重復(fù)峰值電壓（ U UDRM DR

3、M ）； ）； 4 4）反向重復(fù)峰值電壓（）反向重復(fù)峰值電壓（U URRM RRM）； ）； 5 5）額定平均電流；）額定平均電流； 6 6）斷態(tài)臨界電壓上升率）斷態(tài)臨界電壓上升率du/dtdu/dt ； 7 7）通態(tài)臨界電流上升率）通態(tài)臨界電流上升率di/dtdi/dt ； 8 8）開通時(shí)間）開通時(shí)間T TON ON； ； 9 9）關(guān)斷時(shí)間）關(guān)斷時(shí)間T TOFF OFF 。 。 換流閥目前絕大多數(shù)直流輸電工程均采用換流閥目前絕大多數(shù)直流輸電工程均采用晶閘管晶閘管 閥閥，本節(jié)主要論述晶閘管閥。，本節(jié)主要論述晶閘管閥。 q半導(dǎo)體閥的分類：半導(dǎo)體閥的分類： n常規(guī)晶閘管閥（簡(jiǎn)稱晶閘管閥，或可控硅閥

4、）；常規(guī)晶閘管閥（簡(jiǎn)稱晶閘管閥，或可控硅閥）； n低頻門極關(guān)斷晶閘管閥（低頻門極關(guān)斷晶閘管閥（GTOGTO閥）；閥）； n高頻絕緣柵雙極晶閘管閥（高頻絕緣柵雙極晶閘管閥（IGBTIGBT閥）。閥）。 電觸發(fā)晶閘管電觸發(fā)晶閘管 光觸發(fā)晶閘管光觸發(fā)晶閘管 q半導(dǎo)體閥的分類：半導(dǎo)體閥的分類： 2 2）可控硅級(jí)）可控硅級(jí) 可控硅級(jí)主要包括可控硅級(jí)主要包括4 4部分：部分： 阻尼回路阻尼回路 分壓回路分壓回路 可控硅控制單元可控硅控制單元TCUTCU 可控硅可控硅 3）可控硅組件）可控硅組件 電容單元電容單元 水路連接水路連接 控制單元控制單元 （TCU） 晶閘管單元晶閘管單元 q半導(dǎo)體閥半導(dǎo)體閥 4）

5、單閥）單閥 ETT閥塔 5）單閥）單閥 二重閥二重閥 四重閥四重閥 n對(duì)于現(xiàn)代直流輸電工程，論證的焦點(diǎn)集對(duì)于現(xiàn)代直流輸電工程，論證的焦點(diǎn)集 中在每極采用幾組中在每極采用幾組1212脈動(dòng)換流單元，其脈動(dòng)換流單元，其 可能的接線方式通常有三種：可能的接線方式通常有三種： qa a、每極、每極1 1組組1212脈動(dòng)換流單元；脈動(dòng)換流單元； qb b、每極、每極2 2組組1212脈動(dòng)換流單元串聯(lián)；脈動(dòng)換流單元串聯(lián)； qc c、每極、每極1 1組組1212脈動(dòng)換流單元并聯(lián)。脈動(dòng)換流單元并聯(lián)。 n換流站特殊接線方式換流站特殊接線方式 q1 1、背靠背換流站、背靠背換流站 n由于背靠背換流站沒有直流輸電由于

6、背靠背換流站沒有直流輸電 線路；線路； n通常直流額定電壓較低，直流額通常直流額定電壓較低，直流額 定電流較高；定電流較高； n不設(shè)直流濾波器，有時(shí)也可省去不設(shè)直流濾波器，有時(shí)也可省去 平波電抗器；平波電抗器； n無(wú)直流開關(guān)設(shè)備；無(wú)直流開關(guān)設(shè)備； n當(dāng)要求較高的可靠性及可用率時(shí)，當(dāng)要求較高的可靠性及可用率時(shí)， 可采用一個(gè)以上的單極或雙極系可采用一個(gè)以上的單極或雙極系 統(tǒng)并聯(lián)。統(tǒng)并聯(lián)。 q2 2、整流站特殊接線方式（、整流站特殊接線方式（2 2） n當(dāng)發(fā)電廠無(wú)地區(qū)負(fù)荷或地區(qū)負(fù)荷很小時(shí)，也可以考慮采用當(dāng)發(fā)電廠無(wú)地區(qū)負(fù)荷或地區(qū)負(fù)荷很小時(shí)，也可以考慮采用發(fā)發(fā) 電機(jī)電機(jī)變壓器變壓器換流器換流器獨(dú)立的單元

7、接線形式。這種接線方式獨(dú)立的單元接線形式。這種接線方式 不僅可省去一級(jí)變壓，還可省去換流站的交流母線及其相關(guān)不僅可省去一級(jí)變壓，還可省去換流站的交流母線及其相關(guān) 的開關(guān)設(shè)備，換流器所消耗的無(wú)功功率可由發(fā)電機(jī)來(lái)提供，的開關(guān)設(shè)備，換流器所消耗的無(wú)功功率可由發(fā)電機(jī)來(lái)提供， 交流側(cè)諧波也可以由發(fā)電機(jī)來(lái)吸收。交流側(cè)諧波也可以由發(fā)電機(jī)來(lái)吸收。 工程概況：工程概況： 雙極電壓雙極電壓800kV800kV，電流，電流4000A4000A，功率，功率6400MW6400MW，每極兩組十二脈動(dòng)換流器，每極兩組十二脈動(dòng)換流器 1 1）工程概況：）工程概況： 雙極電壓雙極電壓800kV800kV，電流，電流4000A4000A，功率，功率6400MW6400MW，每極兩組十二脈動(dòng)換流器，每極兩組十二脈動(dòng)換流器 2 2）閥結(jié)構(gòu)）閥結(jié)構(gòu) 每個(gè)每個(gè)6 6脈動(dòng)橋包括脈動(dòng)橋包括3 3個(gè)個(gè)200 kV 200 kV 直流電壓的雙重閥塔直流電壓的雙重閥塔 每個(gè)雙重閥由每個(gè)雙重閥由 2 個(gè)單閥組成個(gè)單閥組成 每個(gè)單閥由每個(gè)單閥由 2 個(gè)晶閘管組件組成個(gè)晶閘管組件組成 每個(gè)閥塔包含每個(gè)閥塔包含 4 個(gè)組件個(gè)組件 閥組件閥組件1 閥組件閥組件4 閥組件閥組件3 閥組件閥組件2 每個(gè)閥組件有每個(gè)閥組件有2 個(gè)閥段組成個(gè)閥段組成 閥段閥段1 閥段閥段2 每個(gè)單閥參數(shù)每個(gè)單閥參數(shù) 電觸發(fā)晶閘管，硅直徑電觸發(fā)晶閘管，硅直