换流站主接线-换流阀

1、6.1 换流站概述换流站概述 6.2 换流阀及其电气连接换流阀及其电气连接 6.3 换流变压器及其电气连接换流变压器及其电气连接 6.4 交直流滤波器及其电气连接交直流滤波器及其电气连接 6.5 平波电抗器平波电抗器 n晶闸管换流阀晶闸管换流阀是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼回路是由晶闸管元件及其相应的电子电路、阻尼回路 以及组装成阀组件（或阀层）所需的阳极电抗器、均压元件等通过以及组装成阀组件（或阀层）所需的阳极电抗器、均压元件等通过 某种形式的电气连接后组装而成的换流桥一个桥臂。某种形式的电气连接后组装而成的换流桥一个桥臂。 例：例： ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组

2、成元件 1）可控硅）可控硅 晶闸管工作特性：晶闸管工作特性： 静态（阳极）伏安特性、门极伏安特性、动态特性。静态（阳极）伏安特性、门极伏安特性、动态特性。 静态（阳极）伏安特性静态（阳极）伏安特性 URRM UFRM IG2 IG1 IG0 UBR IF UBO IH oU I IG0IG1IG2 q晶闸管元件参数：晶闸管元件参数： 1 1）阳极伏安特性（断态不重复峰值电压）阳极伏安特性（断态不重复峰值电压U UDSM DSM 反向不重复峰值电压反向不重复峰值电压U URSM RSM ）； ）； 2 2）门极特性；）门极特性； 3 3）断态重复峰值电压（）断态重复峰值电压（ U UDRM DR

3、M ）； ）； 4 4）反向重复峰值电压（）反向重复峰值电压（U URRM RRM）； ）； 5 5）额定平均电流；）额定平均电流； 6 6）断态临界电压上升率）断态临界电压上升率du/dtdu/dt ； 7 7）通态临界电流上升率）通态临界电流上升率di/dtdi/dt ； 8 8）开通时间）开通时间T TON ON； ； 9 9）关断时间）关断时间T TOFF OFF 。 。 换流阀目前绝大多数直流输电工程均采用换流阀目前绝大多数直流输电工程均采用晶闸管晶闸管 阀阀，本节主要论述晶闸管阀。，本节主要论述晶闸管阀。 q半导体阀的分类：半导体阀的分类： n常规晶闸管阀（简称晶闸管阀，或可控硅阀

4、）；常规晶闸管阀（简称晶闸管阀，或可控硅阀）； n低频门极关断晶闸管阀（低频门极关断晶闸管阀（GTOGTO阀）；阀）； n高频绝缘栅双极晶闸管阀（高频绝缘栅双极晶闸管阀（IGBTIGBT阀）。阀）。 电触发晶闸管电触发晶闸管 光触发晶闸管光触发晶闸管 q半导体阀的分类：半导体阀的分类： 2 2）可控硅级）可控硅级 可控硅级主要包括可控硅级主要包括4 4部分：部分： 阻尼回路阻尼回路 分压回路分压回路 可控硅控制单元可控硅控制单元TCUTCU 可控硅可控硅 3）可控硅组件）可控硅组件 电容单元电容单元 水路连接水路连接 控制单元控制单元 （TCU） 晶闸管单元晶闸管单元 q半导体阀半导体阀 4）

5、单阀）单阀 ETT阀塔 5）单阀）单阀 二重阀二重阀 四重阀四重阀 n对于现代直流输电工程，论证的焦点集对于现代直流输电工程，论证的焦点集 中在每极采用几组中在每极采用几组1212脉动换流单元，其脉动换流单元，其 可能的接线方式通常有三种：可能的接线方式通常有三种： qa a、每极、每极1 1组组1212脉动换流单元；脉动换流单元； qb b、每极、每极2 2组组1212脉动换流单元串联；脉动换流单元串联； qc c、每极、每极1 1组组1212脉动换流单元并联。脉动换流单元并联。 n换流站特殊接线方式换流站特殊接线方式 q1 1、背靠背换流站、背靠背换流站 n由于背靠背换流站没有直流输电由于

6、背靠背换流站没有直流输电 线路；线路； n通常直流额定电压较低，直流额通常直流额定电压较低，直流额 定电流较高；定电流较高； n不设直流滤波器，有时也可省去不设直流滤波器，有时也可省去 平波电抗器；平波电抗器； n无直流开关设备；无直流开关设备； n当要求较高的可靠性及可用率时，当要求较高的可靠性及可用率时， 可采用一个以上的单极或双极系可采用一个以上的单极或双极系 统并联。统并联。 q2 2、整流站特殊接线方式（、整流站特殊接线方式（2 2） n当发电厂无地区负荷或地区负荷很小时，也可以考虑采用当发电厂无地区负荷或地区负荷很小时，也可以考虑采用发发 电机电机变压器变压器换流器换流器独立的单元

7、接线形式。这种接线方式独立的单元接线形式。这种接线方式 不仅可省去一级变压，还可省去换流站的交流母线及其相关不仅可省去一级变压，还可省去换流站的交流母线及其相关 的开关设备，换流器所消耗的无功功率可由发电机来提供，的开关设备，换流器所消耗的无功功率可由发电机来提供， 交流侧谐波也可以由发电机来吸收。交流侧谐波也可以由发电机来吸收。 工程概况：工程概况： 双极电压双极电压800kV800kV，电流，电流4000A4000A，功率，功率6400MW6400MW，每极两组十二脉动换流器，每极两组十二脉动换流器 1 1）工程概况：）工程概况： 双极电压双极电压800kV800kV，电流，电流4000A4000A，功率，功率6400MW6400MW，每极两组十二脉动换流器，每极两组十二脉动换流器 2 2）阀结构）阀结构 每个每个6 6脉动桥包括脉动桥包括3 3个个200 kV 200 kV 直流电压的双重阀塔直流电压的双重阀塔 每个双重阀由每个双重阀由 2 个单阀组成个单阀组成 每个单阀由每个单阀由 2 个晶闸管组件组成个晶闸管组件组成 每个阀塔包含每个阀塔包含 4 个组件个组件 阀组件阀组件1 阀组件阀组件4 阀组件阀组件3 阀组件阀组件2 每个阀组件有每个阀组件有2 个阀段组成个阀段组成 阀段阀段1 阀段阀段2 每个单阀参数每个单阀参数 电触发晶闸管，硅直径电触发晶闸管，硅直