平波电抗器原理及应用

平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器一般串接在每个极换流器的直流输出端与直流线路之间，是高压直流换流站的重要设备之一。

平波电抗器和直流滤波器一起构成直流T型谐波滤波网，减小交流脉动分量并滤除部分谐波，减少直流线路沿线对通信的干扰和避免谐波使调节不稳定。平波电抗器还能防止由直流线路产生的陡波冲击进入阀厅，使换流阀免遭过电压的损坏。

当逆变器发生某些故障时，可避免引起继发的换相失败。可减小因交流电压下降引起逆变器换相失败的机率。当直流线路短路时，在整流侧调节配合下，限制短路电流的峰值。电感值并不是越大越好，因为电感的增大对直流输电系统的自动调节特性有影响。

在直流输电系统中，当直流电流发生间断时，会产生较高过电压，对绝缘不利，使控制不稳定。平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起的电流变化率来防止直流电流的间断，从而降低换流器的换相失败率。

表1供货范围及设备技术规格一览表

本设备招标书技术文件要采购的干式空心平波电抗器，其安装地点的实际外部条件见表1.1：设备外部条件一览表。投标方应对所提供的设备绝缘水平、温升等相关性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核对，使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。

表1.1 设备外部条件一览表（项目单位填写）

1.1 正常使用条件

1.1.1 周围空气温度

最高不超过40℃，且在24h内测得的平均温度不超过35℃。

最低温度不低于-10℃。

1.1.2 环境相对湿度（在25℃时）

日相对湿度平均值不大于95%；

月相对湿度平均值不大于90%。

应考虑凝露对设备的影响。

1.1.3 太阳辐射强度

投标方所供设备应考虑阳光辐射强度的影响，晴天中午的辐射强度为1000W/m2。

1.1.4 海拔高度

适用于设备的外绝缘，绝缘水平的设计规定海拔高度不超过1000m。

1.1.5 污秽

按IV级防污选取设备的爬电比距。

1.1.6 覆冰厚度

不超过10mm。

1.1.7 降雨量

年最大：2600mm

日最大：300mm

1.1.8 风速

正常使用条件：不超过35m/s

1.1.9 振动

耐受地震烈度规定为8度：

水平分量0.25g

垂直分量0.125g

本设备应能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时，在共振条件下所发生的动态地震应力，并且安全系数应大于1.67。

4.2 特殊使用条件

凡不满足4.1条正常使用条件之外的特殊条件，如环境温度、海拔、污秽等级等条件项目单位应在表4.1中明确，且应在招标书的相应技术条款及表11 中对有关技术参数及要求加以修正、说明，并在提交需求计划及招标书时向物资部门特别明确。

1.2.1 周围空气温度和湿度

对于酷热气候，应优先选用的最低和最高温度的范围规定为：-25℃～+55℃。

日相对湿度平均值不大于98%。

1.2.2 海拔高度

对于使用在海拔高于1000m 处的设备，其外绝缘在标准参考大气条件下的绝缘水平是将适用场所要求的绝缘耐受电压乘以海拔修正系数K a 。

系数K a 可按下式计算：

4

101.11

-⨯-=

H K a

式中：H 为投标方所供设备安装地点的海拔高度，以m 为单位。

注1：在任一海拔处，内绝缘的绝缘特性是相同的，不需采取特别的措施。关于外绝缘和内绝缘的定义见GB/T 311.2。

注2：对于低压辅助设备和控制设备，海拔低于2000m 时， 不需采取特别措施。如用于2000m 以上海拔，需采取的措施见GB/T 16935.1。

注3：海拔高度可参照下列要求确定：

a. 海拔在1000-2000m 范围，设备外绝缘水平按2000m 海拔修正；

b. 海拔在2000-2500m 范围，设备外绝缘水平按2500m 海拔修正；

c. 海拔在2500-3000m 范围，设备外绝缘水平按3000m 海拔修正；

d. 海拔高于3000m ，应考虑实际运行地点的环境，经专题研究后确定。

1.2.3 污秽

对于沿海严重污秽地区，达到III 级污秽时，考虑到未来调整爬距困难，可按IV 级选取设备爬电比距。

1.2.4 覆冰厚度

覆冰对20级不超过20mm ，对30级不超过30mm 。

1.2.5 其它参数

设备在其它特殊使用条件下使用时，用户应参照GB/T 4796、GB/T 4797、GB/T 4798的规定提出其环境参数。 2 技术要求 1.1 基本参数 1.1.1 基本外部要求

交流系统参数

1) 系统额定频率: 50Hz

2) 系统标称电压: 35kV

3) 系统最高运行电压: 40.5kV

4) 系统中性点接地方式: 不接地

直流系统参数

1）整流方式：12脉动整流

2）额定输出直流电压：±12.5kV

3）最高运行直流电压：±20kV

4）额定输出直流电流：2000A

5) 安装地点: 户外

1.1.2 技术要求

1.2设计与结构要求

1.2.1 接线板

a) 应配备单片平板式接线板, 并应设计为防电晕式。满足自身回路机械强度(安全系数不小于2.5倍)要求，并满足动、热稳定要求。若采用高强螺栓连接，应提供紧固扭矩的要求。厂方须在图纸中标明接线板的材料及结构形式、厚度、大小。接线板应能承受技术规范