换流阀简介-秦皇岛超高压管理处

1、秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处2009年07月 本材料内容属张洪辉个人版权所有，未经许可不得复印或作其它商业用本材料内容属张洪辉个人版权所有，未经许可不得复印或作其它商业用途途 张洪辉张洪辉秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处主要内容主要内容换流器介绍及分类换流阀工作原理ETT换流阀基本结构及组成元件LTT换流阀基本结构及组成元件阀漏水装置原理阀避雷器换流阀的运行规定、操作、巡检内容及注意事项换流器介绍及分类换流阀工作原理ETT换流阀基本结构及组成元件LTT换流阀基本结构及组成元件阀漏水装置原理阀避雷器换流阀的运行规定、操作、巡检内容及注意事项秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流器介

2、绍及分类换流器介绍及分类可控硅阀是直流输电工程的“心脏”，实现交流和直流的变换。可控硅阀安装于室内，采用空气绝缘和水冷却。按照触发原理的不同可分为LTT换流器和ETT换流器。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流器介绍及分类换流器介绍及分类由电触发晶闸管ETT组成的换流单元称为ETT换流器。电触发晶闸管工作原理是阀控系统来的触发信号转化为光信号，由光缆将光信号传送到每个晶闸管级，在门极控制单元把光信号再次转换成电信号，经放大后触发晶闸管元件。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流器介绍及分类换流器介绍及分类由光触发晶闸管LTT组成的换流单元称为LTT换流器。光触发晶闸管工作原理是在晶闸管门

3、极区周围，有一个小光敏区，当一定波长的光被光敏区吸收后，在硅片的耗尽层内吸收光能而产生电子空穴对，形成注入电流使晶闸管元件触发。这种触发方式与电触发方式相比，省去了控制单元的光电转换、放大环节及电源回路，简化了阀的辅助元件，改善了阀的触发特性，提高了阀的可靠性。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理术语：可控硅元件可控硅级可控硅组件，由可控硅级组合在一起构成一个可控硅组件，可控硅是夹在冷却器之间，通过弹簧压紧在一起。单阀双重阀两个单阀组成一个双重阀。四重阀由两个双重阀组成一个四重阀。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理基本性能 导通条件：有

4、两个条件，一个是正向电压，一个是触发电流。关断条件：电流降为零，即使电压降为零，只要有电流，可控硅还是会保持导通状态。阀单向导通导通时间为三分之一周波能够承受正向和反向阻断电压具有承受过流的能力秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理单阀、双重阀、四重阀秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理单桥整流器的工作原理接线图MV1V3V5V4V6V2ABCNIdVdea LCeb LCec LCO秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理3/ )150sin(23/ )90sin(23/ )30sin(2tEetEetEecba以

5、Eac的矢量为基准，E为交流电源线电动势的有效值 )120sin(2)120sin(2sin2tEeeeeetEeeeeetEeeeeebcocbocbabobaobacaoacoac交流侧三相电势秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理理想情况下的工作原理MV1V3V5V4V6V2ABCNIdVdea LCeb LCec LCO单桥整流器的电压波形（=0,=0时） 秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理阀V6和V1导通时的等值电路V1AV6B ea ia LC eb ib LCOMNId秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀

6、工作原理EtEttEA2sin2dcos26666将A值除以/3即可得到理想情况下的直流电压平均值 秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理理想情况下的工作原理联系最高、最低交流电压的晶闸管将导通，电流由前者送出，由后者返回通过按照一定顺序的阀的通断将AC电压变换成脉动的DC电压MV1V3V5V4V6V2ABCNIdVdea LCeb LCec LCO秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀工作原理换流阀工作原理考虑延迟角的情况延迟角：用电气角度来表示从自然换相点到阀的控制极上加以控制脉冲这段时间。又称触发角、控制角。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基

7、本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件ETT换流阀基本结构及组成元件可控硅元件可控硅级可控硅组件电抗器ETT阀塔冷却方式秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件可控硅元件秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件可控硅级秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件可控硅级主要包括4部分：阻尼回路分压回路可控硅控制单元TCU可控硅 秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件分压回路测量可控硅两端电压，用于

8、形成IP（可控硅回报脉冲）、PF（可控硅保护性触发）和RP（恢复性保护）逻辑的输入电压；给可控硅控制单元TCU提供稳态时的工作电源。可控硅控制单元TCU主要作用是给可控硅提供触发和监视。TCU包括两个保护回路：保护性触发(PF)回路和恢复性保护（RP）回路。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件阻尼回路为电容、电阻组合回路，主要作用：当阀在熄灭过程中，阻尼电压的震荡；给可控硅控制单元提供暂态充电，保证在阀触发前TCU能获得可靠的工作电源。暂态充电电容和电阻C3和R3分别为暂态充电电容和电阻，可在可控硅阀刚承受正向电压时，加速可控硅控制单元的电

9、源充电。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件可控硅组件电容单元水路连接控制单元（TCU）晶闸管单元秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件电抗器电抗器的作用是：在阀刚触发导通或出现电流突变时，为了限制电流的变化速率，使阀免受于不均匀导通产生局部过热而引起的破坏。电抗器主要由线圈、带空隙的铁芯、有固定及散热作用的填充物（环氧树脂）和外壳组成。水水管管半半导导体体（P PE EX X）导导体体（铝铝）不不锈锈钢钢管管绝绝缘缘体体秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换

10、流阀基本结构及组成元件ETT阀塔单元1阀厅整流侧与逆变侧共6组阀塔，共计1152个晶闸管。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处ETT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件冷却方式秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处LTT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件TVM阻尼电容C阻尼电阻R晶闸管级电气回路 晶闸管：晶闸管内部有一光敏面，把高压光缆送来的光触发信号转化为可控硅的电触发信号。 阻尼电阻R和阻尼电容C抑制阀关断时的电压振荡和减少电压上升率。 晶闸管电压监测板（TVM板）TVM板与晶闸管是一一对应的，其主要功能是监测晶闸管两端的电压，向阀基电子设备发回报信号。 秦皇岛超高

11、压管理处秦皇岛超高压管理处LTT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件LTT可控硅秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处LTT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件LTT换流阀组件结构电容器电抗器阀段秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处LTT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处LTT换流阀基本结构及组成元件换流阀基本结构及组成元件LTT阀塔单元2阀厅整流侧与逆变侧共12组阀塔，共计1056个晶闸管。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处阀漏水装置原理阀漏水装置原理阀漏水装置原理：首先从VBE盘上逻辑电路发出一定频率的脉冲信号，经光

12、缆将信号送到阀塔底部探测装置的光接收器上。若运行正常，则光发射器把该信号返回给VBE上的逻辑电路板，若阀塔漏水，则水将把浮子上的阻光器升高，当升高至报警或跳闸位置时，相应的光信道被阻断，VBE上的逻辑电路板只要收不到返回信号，就会发出相应的报警或跳闸信号。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处阀避雷器阀避雷器阀避雷器：阀避雷器监测装置主要分为两个部分。一部分装在高阀避雷器上，它在避雷器不动作时发出10HZ的光脉冲，当避雷器因过电压动作时发出80HZ的光脉冲；另一部分装在VBE中，通过光缆把高压阀塔上的阀避雷器监测回路发出的光脉冲引入，再根据不同的光脉冲频率，记录避雷器的动作次数。秦皇岛超高压管理

13、处秦皇岛超高压管理处换流阀的运行规定、巡检内容换流阀的运行规定、巡检内容换流阀投运前必须具备以下条件：阀厅地刀已全部拉开；阀厅大门已关闭，并满足连锁条件；阀水冷系统运行正常；控制保护系统运行正常；单元 ETT换流阀VCU装置运行正常，单元 LTT换流阀VBE、VHA运行正常；阀厅空调系统运行正常；阀厅火灾报警装置运行正常。 秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处换流阀的运行规定、操作、巡检内容换流阀的运行规定、操作、巡检内容注意事项：换流阀在额定工况下可长期运行，每个换流单元额定容量为750MW .直流系统运行时，阀厅的温度不得超过60，不得低于5，湿度不得超过60RH。换流阀投运前检查确认阀厅地刀“远方/就地”控制把手在“远方”位置，电动机电源开关及加热器电源开关在合上位置。换流阀投运前应检查阀厅地面，确保无任何遗留物。换流阀运行时，阀厅一楼大门必须关闭并上锁，只有直流系统转检修合上阀厅地刀后，方可打开大门，进入阀厅。换流阀投运后，除运行人员定期检查和进行事故处理外，其他人员不得擅自进入阀厅；特殊情况时，必须得到值长许可方可进入阀厅；进入阀厅的人员必须穿鞋套，取出手机、钥匙等小件物品，以防落入阀厅。秦皇岛超高压管理处秦皇岛超高压管理处主要内容主要内容巡检规定：换流阀投运前检查阀厅内地面清洁无杂物，阀厅地刀“远方/