直流输电ppt第六章换流站及其设备
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直流输电换流站..
换 流 站 主 接 线
3
交流滤波器连接
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上
优点：滤波器及主母线可靠性 高，便于双极间相互备用 缺点：滤波器分组开关操作频 繁，故障率可能高
12级继电2班
3
交流滤波器连接
b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上
优点：交流滤波器按极对称布置
缺点：不便于双极间相互备用
换 流 站 主 接 换流站主接线 线
2
换流变压器与换流阀连接
优点：1）可利用阀厅内良好的运行环境来减小换流变压器阀侧套管的爬距；
2）可防止换流变压器阀侧套管的不均匀湿闪；
单边套管插入
3）可省掉从换流变压器到阀厅电气引线的单独穿墙套管。 双边套管插入 与单边雷同 缺点：1）阀厅面积显著增大，增加了阀厅及其附属设施的造价及 年运行费用； 脱开阀厅布置 2）增加了换流变压器的制造难度； 与单边相反
12级继电2班
3
交流滤波器连接
c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上
优点：投资省，便于交流滤波器 双极间互相备用 缺点：投切频繁，断路器故障率 较高，会直接影响母线的故障率
12级继电2班
3
交流滤ห้องสมุดไป่ตู้器连接
d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
优点：可与无功补偿装置共用， 可降低滤波器造价，投资省 缺点：换流变压器结构复杂
3）换流变压器的运行维护条件较差； 4）换流变压器的备用相更换不方便。
换流站主接线
3
交流滤波器连接 交流滤波器接入系统的四种方式
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上 b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上 c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上 d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
3
交流滤波器连接
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上
优点：滤波器及主母线可靠性 高，便于双极间相互备用 缺点：滤波器分组开关操作频 繁，故障率可能高
12级继电2班
3
交流滤波器连接
b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上
优点：交流滤波器按极对称布置
缺点：不便于双极间相互备用
换 流 站 主 接 换流站主接线 线
2
换流变压器与换流阀连接
优点：1）可利用阀厅内良好的运行环境来减小换流变压器阀侧套管的爬距；
2）可防止换流变压器阀侧套管的不均匀湿闪；
单边套管插入
3）可省掉从换流变压器到阀厅电气引线的单独穿墙套管。 双边套管插入 与单边雷同 缺点：1）阀厅面积显著增大，增加了阀厅及其附属设施的造价及 年运行费用； 脱开阀厅布置 2）增加了换流变压器的制造难度； 与单边相反
12级继电2班
3
交流滤波器连接
c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上
优点：投资省，便于交流滤波器 双极间互相备用 缺点：投切频繁，断路器故障率 较高，会直接影响母线的故障率
12级继电2班
3
交流滤ห้องสมุดไป่ตู้器连接
d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
优点：可与无功补偿装置共用， 可降低滤波器造价，投资省 缺点：换流变压器结构复杂
3）换流变压器的运行维护条件较差； 4）换流变压器的备用相更换不方便。
换流站主接线
3
交流滤波器连接 交流滤波器接入系统的四种方式
a、交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上 b、交流滤波器大组直接接在换流变压器的进线回路上 c、交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上 d、交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上
高压直流输电技术PPT课件
这篇文章发表后，正弦波立
即在电气工程领域得到应用
。 论文中提出，正弦交流电路如同直流电路一样，电压和电流有效值之比为一
常数，称之为阻抗；因此，在线性电路中是遵守欧姆定律的。他从电气参数
计算上说明了采用正弦函数波形交流电的理由。
10/25/2019
22
传统的直流输电系统
10/25/2019
23 23
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28
传统的直流输电系统
传统直流输电系统是建立在发电和配电均为交流电基
础上的。
传统直流输电是先将送端的交流电整流为直流电，由
直流输电线路送到受端，再将直流电逆变为交流电，送 入受端的交流电网。
传统直流输电系统经历了汞弧阀换流器和晶闸管阀换
流器两个阶段。
10/25/2019
2929
网；二是当两个相同工作频率的交流电网联网形成更大的交流电网后，受 到系统运行稳定性差和短路容量增大等限制。
3.在电缆输电方面，由于电缆电容远大于架空线路，电缆电容的充放电电
流产生很大损耗，严重限制了电缆输电距离和效率。
在一定条件下的技术经济比较结果表明，采用直流输电更为合理，且比
交流输电有更好的经济效益和优越的运行特性。因而，直流输电重新被人 们重视。
机或电动机的故障退出与重新接入以及运行调整，极大地提高了
可靠性。
4台 3kV/300kW
发电机
输电线路16km
避雷器
避雷器
总电压12kV、电流100A
2台 1kV/100kW
电动机
1台 3kV/300kW
电动机 2台
500V/50kW 电动机 2台
3kV/300kW 电动机
典型的 Thury串联 系统
直流输电课件
超高压直流输电技术的研发
随着技术的不断进步，人们开始研究超高压直流输电技术，以进一步提高电力 传输的效率和安全性。
超高压直流输电技术的应用
超高压直流输电技术在跨洲、跨国电力传输以及海上风电并网等领域具有广阔 的应用前景。通过采用先进的绝缘材料、控制技术和设备，超高压直流输电技 术的传输容量、稳定性和经济效益将得到进一步提升。
换流器类型
包括整流器和逆变器，分 别用于将交流电转换为直 流电和将直流电转换为交 流电。
换流器控制
对换流器进行控制，确保 其输出稳定的直流电能。
输电线路
线路类型
线路保护
包括架空线路和地下电缆，根据输电 距离和地形选择合适的线路类型。
对输电线路进行保护，防止其受到自 然灾害和人为破坏的影响。
线路设计
互联。
直流输电的应用场景
大规模风电和太阳能发电基地的并网输送
01
直流输电可以用于大规模可再生能源基地的并网输送，实现清
洁能源的优化配置和利用。
城市和工业园区的供电
02
直流输电可以用于城市和工业园区的供电，提高供电可靠性和
稳定性。
跨区域大电网互联
03
直流输电可以用于实现跨区域大电网互联，提高电网的稳定性
和可靠性。
02
直流输电系统的组成
电源010203电源类型包括化石燃料发电、核能 发电、可再生能源发电等。
电源接入
电源通过换流站接入直流 输电系统，实现电能转换 和传输。
电源控制
对电源进行控制，确保其 输出稳定的直流电能。
换流器
工作原理
换流器通过控制半导体开 关的通断，实现交流电与 直流电之间的转换。
政策和市场环境
政府政策和市场环境对直流输电技术的发展和应用具有重要影响， 需要加强政策支持和市场推广。
随着技术的不断进步，人们开始研究超高压直流输电技术，以进一步提高电力 传输的效率和安全性。
超高压直流输电技术的应用
超高压直流输电技术在跨洲、跨国电力传输以及海上风电并网等领域具有广阔 的应用前景。通过采用先进的绝缘材料、控制技术和设备，超高压直流输电技 术的传输容量、稳定性和经济效益将得到进一步提升。
换流器类型
包括整流器和逆变器，分 别用于将交流电转换为直 流电和将直流电转换为交 流电。
换流器控制
对换流器进行控制，确保 其输出稳定的直流电能。
输电线路
线路类型
线路保护
包括架空线路和地下电缆，根据输电 距离和地形选择合适的线路类型。
对输电线路进行保护，防止其受到自 然灾害和人为破坏的影响。
线路设计
互联。
直流输电的应用场景
大规模风电和太阳能发电基地的并网输送
01
直流输电可以用于大规模可再生能源基地的并网输送，实现清
洁能源的优化配置和利用。
城市和工业园区的供电
02
直流输电可以用于城市和工业园区的供电，提高供电可靠性和
稳定性。
跨区域大电网互联
03
直流输电可以用于实现跨区域大电网互联，提高电网的稳定性
和可靠性。
02
直流输电系统的组成
电源010203电源类型包括化石燃料发电、核能 发电、可再生能源发电等。
电源接入
电源通过换流站接入直流 输电系统，实现电能转换 和传输。
电源控制
对电源进行控制，确保其 输出稳定的直流电能。
换流器
工作原理
换流器通过控制半导体开 关的通断，实现交流电与 直流电之间的转换。
政策和市场环境
政府政策和市场环境对直流输电技术的发展和应用具有重要影响， 需要加强政策支持和市场推广。
直流输电ppt第六章换流站及其设备
时分期建设的要求和资金安排不也论会采影用响a还每是极b组、c数，的直确流定系。统单极故障总
由于每极1组12脉动换流会系器统发的总生是（方要只案承是具受后单两有极者接故的线障概的率布冲低置击而简已）单，、交可流 靠性高、投资省的特点，若制造商具备生产制造能力，且运
输通道不受限制，则应优选采用这种方案。
至极1
LVHS
GRTS
LVHS
母线A
连接线B
MRTB
至接地极
NBGS
至极2
(3)双极运行中性线临时接地开关(NBGS)
NBGS装设于中性线与换流站接地网之间。当接地极线路断开时．不平衡电流将使中性母线电 压升高，为了防止双极闭锁，提高高压直流输电系统的稳定性，利用NBGS的合闸来建立中性 母线与大地的连接．以保持双极继续运行，从而提高了高压直流电系统的可用率。当接地引线 由于故障断开时，中性母线电压将不可控．此时NBGS合闸将系统转为站内接地．将中性母线 电压重新稳定在零电位。当接地引线重新正常运行后，NBGS打开，将电流转换到接地引线回 路中。另外，当NBS无法进行转换时，NBGS也可以提供临时接地通路。以减少NBS的转换电 流。NBGS还有另一个作用，当NBS转换失败时，NBGS合闸提供临时站内接地。
高压直流输电技术
High Voltage Direct Current Transmission Technology
西安交通大学高压教研室
汲胜昌
2012年 09月~ 11月
2012-11-18
1
第六章
直流输电换流站
2012-11-18
2
主要内容
6.1 换流站概述 6.2 换流站主接线 6.3 换流阀 6.4 换流变压器 6.5 平波电抗器 6.6 交流滤波器 6.7 直流滤波器
换流站换流器工作原理培训课件
2
Ud
0
ud
(t)d 2
(t)
U do
cos
（5）
特点： 增加，则 Ud 减少
28
计及触发延时、计及换相角时 单桥工作原理
问题的提出：
▪ ip能否突变？ ▪ ip的变化规律？
假设短路电流ik
M
Ld Id
13 5
ea Lc ia
+
A
eb Lc ib ik
o
B
ud
Lc
ec
C
_
ic 4 6 2
29 N
和 线电压： eba 2E sin(t)
可得：
2 Lc
dik dt
2E sin(t)
（7）
考虑初始条件： ik ( ) 0
31
换相电流计算公式
ik I sc2 (cos cost) （8）
交流系统两相短路电流的幅值
I sc 2
E
2Lc
等值换相电感
（9）
ik波形、阀电流、相电流、直流电流波形
（17） （18） （19）
通常
100 ~ 200
150 ~ 250
41
目录
一、基本概念 二、6脉动整流器工作原理 三、6脉动逆变器工作原理 四、12脉动换流器工作原理 五、常用公式
42
6脉动逆变器的工作原理
▪ 逆变器接入HVDC系统的方式
Ld
Id Ld
M
N
++
135
ea Lc ia A
---定α角外特性方程
Ud ( , ) Ud 0 cos dx Id
等值换相电阻/比换相压降：
dx3 LC 定α角外特来自曲线（13） （14）
换流站及其主要设备PPT课件
消耗的无功功率是传输功率的50 ％左右。
.
7
二、换流站主接线
５）接地极
.
8
直流线路与接地极线路同塔架设
.
9
二、换流站主接线
６）直流输电线 可以是架空线，也可以是电缆。除了导体数和
间距的要求有差异外，直流线路与交流线路十 分相似。
.
10
.
11
二、换流站主接线
７）交流断路器 为了排除变压器故障和使直流联络线停运，在
换流站及其 主要设备
.
1
一、概述
换流站的主要设备有： ① 阀厅 ② 控制楼 ③ 换流变压器 ④ 交流开关场 ⑤ 滤波器 ⑥ 无功补偿设备 ⑦ 接地极 ⑧ 辅助设备 ⑨ 站用电系统
.
2
二、换流站主接线
.
3
二、换流站主接线
１）换流器 它们完成交－直流和直一交流转换，由阀桥和
有抽头切换器的变压器构成 。
.
4
二、换流站主接线
２）直流平波电抗器 这些大电抗器具有高达1H 的电感，在每个换
流站与每极串联。 作用
.
5
二、换流站主接线
３）谐波滤波器 换流器在交流和直流两侧均产生谐波电压和谐
波电流。 作用：滤波
.
6
二、换流站主接线
４）无功功率支持 换流器内部要吸收无功功率，稳态条件下，所
.
23
我国高压直流输电的发展历史
1、葛洲坝一南桥直流输电工程（简称葛一南 直流工程）
1982 年开始对葛洲坝水电站向华东送电进行 可行性研究，由于直流输电在远距离输电和联 网方面的优点，最终选择了直流输电方案。该 工程既解决了葛洲坝电站向华东上海地区的送 电问题，又实现了华中与华东两大电网的非同 期联网，它具有输电和联网的双重性质。
.
7
二、换流站主接线
５）接地极
.
8
直流线路与接地极线路同塔架设
.
9
二、换流站主接线
６）直流输电线 可以是架空线，也可以是电缆。除了导体数和
间距的要求有差异外，直流线路与交流线路十 分相似。
.
10
.
11
二、换流站主接线
７）交流断路器 为了排除变压器故障和使直流联络线停运，在
换流站及其 主要设备
.
1
一、概述
换流站的主要设备有： ① 阀厅 ② 控制楼 ③ 换流变压器 ④ 交流开关场 ⑤ 滤波器 ⑥ 无功补偿设备 ⑦ 接地极 ⑧ 辅助设备 ⑨ 站用电系统
.
2
二、换流站主接线
.
3
二、换流站主接线
１）换流器 它们完成交－直流和直一交流转换，由阀桥和
有抽头切换器的变压器构成 。
.
4
二、换流站主接线
２）直流平波电抗器 这些大电抗器具有高达1H 的电感，在每个换
流站与每极串联。 作用
.
5
二、换流站主接线
３）谐波滤波器 换流器在交流和直流两侧均产生谐波电压和谐
波电流。 作用：滤波
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二、换流站主接线
４）无功功率支持 换流器内部要吸收无功功率，稳态条件下，所
.
23
我国高压直流输电的发展历史
1、葛洲坝一南桥直流输电工程（简称葛一南 直流工程）
1982 年开始对葛洲坝水电站向华东送电进行 可行性研究，由于直流输电在远距离输电和联 网方面的优点，最终选择了直流输电方案。该 工程既解决了葛洲坝电站向华东上海地区的送 电问题，又实现了华中与华东两大电网的非同 期联网，它具有输电和联网的双重性质。
高压直流输电的基本控制原理(ppt 65页)
图6-7 阀的电气连接示意图 (a)晶闸管级；(b)阀组件；(c)单阀(桥臂)；(d)换流桥
6.2.2 12脉动换流器
在大功率、远距离直流输电工程中，为了减小谐 波影响，常把两个或两个以上换流桥的直流端串 联起来，组成多桥换流器。
多桥换流器结构 由偶数桥组成，其中每两个桥布置成为一个双
桥。每一个双桥中的两个桥由相位差为30º°的 两组三相交流电源供电，可以通过接线方式分 别为Y—Y和Y—D的两台换流变压器得到。
背靠背直流输电系统是输电线路长度为零(即无直流 联络线)的两端直流输电系统，主要用于两个非同步运行 的交流系统的联网，其整流站和逆变站的设备通常装设 在一个站内。由于背靠背直流输电系统无直流输电线路， 直流侧损耗较小，所以直流侧电压等级不必很高。
图6-5 背靠背直流输电系统结构
6.1.4 高压直流输电系统的结构和元件
6.3.1 高压直流输电系统的谐波特点
直流输电系统的平波电抗器电抗值通常比换相电 抗值要大的多，所以对于与换流器连接的交流系 统来说，换流器及其直流端所连接的直流系统可 以看作一个高内阻抗的谐波电流源。
为了正确估计谐波所引起的不良影响、正确设计 和选择滤波装置，必须对直流输电系统中的谐波 进行分析。在分析谐波时，通常先采用一些理想 化的假设条件，这样不但可以使分析得到简化， 而且对谐波中的主要成分可以得出具有一定精度 的结果，根据这些假设条件，得出有关特征谐波 的结论。然后，对某些假定条件加以修正，使分 析计算接近于直流输电系统实际的运行和控制情 况。
图6-6 双级HVDC系统
以双级HVDC系统为例，HVDC系统的主要元件 ：
(1)换流器 (2)滤波器 (3)平波电抗器；电感值很大，在直流输电中有着非常重要的
换流站设备介绍(PPT111页)
换流站设备介绍(PPT111页)
换流站设备介绍
换流站设备介绍(PPT111页)
前言
换流站的标准定义
换流站是指在高压直流输电系统中，为了完成 将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流 电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能 质量的要求而建立的站点。
换流站的优点
(1) 输送相同功率时，线路造价低 (2) 线路有功损耗小 (3) 适宜于海下输电 (4)能限制系统的短路电流 (5) 调节速度快，运行可靠
2.组成
换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电 阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部 件组成。其中，晶闸管是换流阀的核心部件，它决定 了换流阀的通流能力，通过将多个晶闸管元件串联可 得到希望的系统电压。
晶闸管散热所需的水冷散热器，既要给晶闸管散 热，又要充当结构件承压，还需导电和终身质保，其 严格的质量要求使得这种水冷散热器成为了电力电子 行业内水冷散热器的顶级产品。
2.特点
在整流换流器中换流变压器为换流设备提供交流 电能，换流器将交流电能转换为直流电能并通过直流 输电线路传输；在逆变换流器中换流变压器接受逆变 换流器将直流电能转换为交流的电能，并将其输送到 其它交流供电网路中 。
3.作用
1、传送电力； 2、把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压； 3、利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差 30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现脉动换流； 4、将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性 点接地造成直接短接，使得换相无法进行； 5、换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用； 6、对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
实物图（二）
换流站设备介绍
换流站设备介绍(PPT111页)
前言
换流站的标准定义
换流站是指在高压直流输电系统中，为了完成 将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流 电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能 质量的要求而建立的站点。
换流站的优点
(1) 输送相同功率时，线路造价低 (2) 线路有功损耗小 (3) 适宜于海下输电 (4)能限制系统的短路电流 (5) 调节速度快，运行可靠
2.组成
换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电 阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部 件组成。其中，晶闸管是换流阀的核心部件，它决定 了换流阀的通流能力，通过将多个晶闸管元件串联可 得到希望的系统电压。
晶闸管散热所需的水冷散热器，既要给晶闸管散 热，又要充当结构件承压，还需导电和终身质保，其 严格的质量要求使得这种水冷散热器成为了电力电子 行业内水冷散热器的顶级产品。
2.特点
在整流换流器中换流变压器为换流设备提供交流 电能，换流器将交流电能转换为直流电能并通过直流 输电线路传输；在逆变换流器中换流变压器接受逆变 换流器将直流电能转换为交流的电能，并将其输送到 其它交流供电网路中 。
3.作用
1、传送电力； 2、把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压； 3、利用变压器绕组的不同接法，为串接的两个换流器提供两组幅值相等、相位相差 30°(基波电角度)的三相对称的换相电压以实现脉动换流； 4、将直流部分与交流系统相互绝缘隔离，以免交流系统中性点接地和直流部分中性 点接地造成直接短接，使得换相无法进行； 5、换流变压器的漏抗可起到限制故障电流的作用； 6、对沿着交流线路侵入到换流站的雷电冲击过电压波起缓冲抑制的作用。
实物图（二）
换流站
（5）能限制系统的短路电流：用交流输电线路连接两个交流系统时，由于系统容量增加，将使短路电流增大， 有可能超过原有断路器的速断容量，这就要求更换大量设备，增加大量的投资。直流输电时，就不存在上述问题。
（6）调节速度快，运行可靠：直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。
主要设备
（3）适宜于海下输电：在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。 2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。运行中，没有磁感应损耗， 用于直流时，则基本上只有心线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。
（4）系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采 用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输 电距离的限制。
对于电力设备等噪声源来说，控制其噪声有两个方面：一是改进内部结构，提高其结构精度，通过合理的优 化方法改善内部阻尼，以降低声源的噪声发射功率；二是通过对吸声、隔声、干涉、减振等方式的应用，实现从 传播路径中控制声源的噪声辐射的目的。
通常来说，通过结构改进从声源处降低发声是最根本有效的措施，但是对于已有成熟设备通常存在改进技术 难度较大的问题，且对于已经投运的设备来说，更多的是采用第二类噪声控制方式，即在噪声传播过程中降低传 达到受声点的声功率。从控制噪声传播途径的角度考虑，最常用的方法是吸声以及隔声技术。吸声技术主要采用 吸声材料将噪声传播中的声能转换为热能等其他能量消耗掉，以降低传播到受声点的声能。常见的吸声材料有多 孔性吸声材料和微穿孔共振吸声结构等。隔声技术是利用隔声板等结构阻挡声音的传播，使透过的声能大大减小， 常见的隔声措施有隔墙、隔声罩、声屏障等。此外，还有主动消声技术，即通过声波相消干涉原理，在特定位置 产生与噪声源的声波大小相等、相位相反的抗噪声源，使二者相互抵消，从而达到降低噪声的目的，因其控制要 求较高，在大面积复杂声源的控制上还有较大困难。
（6）调节速度快，运行可靠：直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。
主要设备
（3）适宜于海下输电：在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。 2根心线的直流电缆线路输送的功率Pd比3根心线的交流电缆线路输送的功率Pa大得多。运行中，没有磁感应损耗， 用于直流时，则基本上只有心线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。
（4）系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采 用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输 电距离的限制。
对于电力设备等噪声源来说，控制其噪声有两个方面：一是改进内部结构，提高其结构精度，通过合理的优 化方法改善内部阻尼，以降低声源的噪声发射功率；二是通过对吸声、隔声、干涉、减振等方式的应用，实现从 传播路径中控制声源的噪声辐射的目的。
通常来说，通过结构改进从声源处降低发声是最根本有效的措施，但是对于已有成熟设备通常存在改进技术 难度较大的问题，且对于已经投运的设备来说，更多的是采用第二类噪声控制方式，即在噪声传播过程中降低传 达到受声点的声功率。从控制噪声传播途径的角度考虑，最常用的方法是吸声以及隔声技术。吸声技术主要采用 吸声材料将噪声传播中的声能转换为热能等其他能量消耗掉，以降低传播到受声点的声能。常见的吸声材料有多 孔性吸声材料和微穿孔共振吸声结构等。隔声技术是利用隔声板等结构阻挡声音的传播，使透过的声能大大减小， 常见的隔声措施有隔墙、隔声罩、声屏障等。此外，还有主动消声技术，即通过声波相消干涉原理，在特定位置 产生与噪声源的声波大小相等、相位相反的抗噪声源，使二者相互抵消，从而达到降低噪声的目的，因其控制要 求较高，在大面积复杂声源的控制上还有较大困难。
一个关于直流输电方面的PPT
轻型HVDC的特点
1. 电压源换流器电流能够自动关闭。 2. 电压源换流器可以同时且独立控制有功 和无功，控制更加灵活方便。 3. 电压源换流器不仅不需要交流侧提供无 功功率，而且能够起到稳定交流母线电 压的作用。 4. 潮流反转时直流电流方向反转，而直流 电压极性不变，与传统的HVDC恰好相反。 5. 由于电压源换流器交流侧电压可以控制， 所以不会增加系统的短路容量。
传统直流输电的发展方向
• 基于两端直流输电技术的多端直流 输电技术 • ±１０００ｋＶ及以上的直流输电 技术
直流输电技术的新进展
1 光直接触发晶闸管 2 接地极引线故障测量装置 3 实时多处理器控制保护系统 4 全球卫星定位系统 5 轻型直流输电
轻型直流输电与传统直流输电的 区别
(1)功率范围 (2)模块化 (3)直流电路 (4)换流站 (5)对交流系统的依赖性 (6)可以象SVC（静止无功补偿器）工作
轻型直流的典型实现
它通过VSC（电压源变换器）来实现, 通常采用两电平6脉动型,每个桥臂都由多个 IGBT或GTO串联而成。直流侧电容器的作 用是为逆变器提供电压支撑、缓冲桥臂关断 时的冲击电流、减小直流侧谐波；换流电抗 器是VSC与交流侧能量交换的纽带同也起到 滤波的作用；交流滤波器作用是滤去交流侧 谐波。
⑥直流输电线本身不存在交流输电固有的 稳定问题，输送距离和功率也不受电力 系统同步运行稳定性的限制； ⑦由直流输电线互相联系的交流系统各自 的短路容量不会因互联而显著增大； ⑧直流输电线的功率和电流的调节控制比 较容易并且迅速，可以实现各种调节、 控制。
直流输电优点：
①当输送相同功率时，直流线路造价低， 架空线路杆塔结构较简单，同绝缘水平的 电缆可以运行于较高的电压； ②直流输电的功率和能量损耗小； ③对通信干扰小； ④线路稳态运行时没有电容电流，没有电 抗压降,沿线电压分布较平稳,线路本身无 需无功补偿； ⑤直流输电线联系的两端交流系统不需要 同步运行，可实现不同频率或相同频率交 流系统之间的非同步联系；
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6.2 换流站主接线
直流输电换流站由基本换流单元组成，基本换流单元有6
脉动换流单元和 12脉动换流单元两种类型，每个基本换 流单元主要包括换流变压器、换流阀、交直流滤波器、
控制保护设备、交直流开关设备等。
本节主要介绍：
1、换流器的接线； 2、换流变压器与换流器的连接方式； 3、交流滤波器的接入系统方式； 4、直流开关场的接线； 5、换流站特殊的接线方式。
至极1
LVHS
GRTS
连接线B 母线A
MRTB
至接地极
LVHS NBGS
至极2
(2)大地回线转换开关(GRTS)
GRTS装设在接地极线与极线之间。它是用于在不停运情况下，将直流电流
从单极金属回线转换至单极大地回线。 在GRTS动作之前，MRTB先合闸，建立大地回路和金属回路2个并联的回路， 直流电流被分流，到达稳态之后，GRTS动作进行电流转换操作，转换成功之后， 和GRTS串联的隔离开关将断开，以确保GRTS不承受持续的电压。
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A C B
V1 V3
m1
V5
Id
a
iaY
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
V4 V6 V2
一、换流阀组接线
c
b
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
V4' V6' V2'
c
b
n2
(a)
四、直流开关场区域
直流开关场区域主要布置了高压平波电抗器、 直流滤波器、过电压保护装置、直流测量装置 以及用于运行方式切换和故障清除所需的直流
开关装置，如低压直流高速开关(LVHS)、金属
回线转换断路器 (MRTB) 、大地回线转换开关 (GRTS)。
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（1）金属回线转换断路器（MRTB）
(c) 一个换流单元—单相三绕组变压器
(d) 一个换流单元—单相双绕组变压器
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变压器与换流单元组合形式
(f) 两个换流单元并联—单相三绕组变压器 (e) 两个换流单元串联—单相三绕组变压器
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选择组合方式的依据
到底采用哪一种？
1）直流输电工程的容量、 2）换流器以及换流变的生产制造能力
1）站址附近具备水运、铁运及卸货的条件；
2）靠近公路；
3）避开大型的公路桥梁； 4）避开空中障碍物，如立交桥、隧洞等。
由设计院来制定大件运输的方案，估算运输的费用。 肇庆换流站（山根站址）：2400万元（水运为主） 其它站址：3600万元（要加固多座桥梁；经过乡镇及村庄道路——修路
及排水工作量大，改造费用高；公路运输距离远——超重车辆道路补偿
以及
3）换流变运输尺寸的限制 来确定。
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换流变的运输方案问题
特点：一直是换流站工程建设中的一个难题，它前期调查工作量大、运输
措施费用大、运输时间长、影响面广、地方协调工作量大。
重要性：工程能否按期投产、建设进度是否受到影响，换流变的运输是一
个是否关键的因素。
确定运输方案需考虑问题：取决于站址周围交通的情况及今后几年当地
交通发展的情况。 有些方案表面上、客观上可行，但实际操作起来，就不可行，这方面的经验
教训实例太多。
举例说明：例如：三常线宜昌龙泉换流站的2台换流变（铁路——水路—
—公路的大件运输方案）；三广线荆州换流站5台换流变（全程公路，后改 为半程公路——水运）。
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站址的选择原则
MRTB装设于接地极线回路中，用以将直流电流从单极大地回线转换到单极 金属回线，以保证转换过程中不中断直流功率的输送。如果允许暂时中断直流功 率的输送，则可不装设MRTB。MRTB必须与GRTS联合使用。 GRTS合闸之后MRTB动作，建立2个并联的回路，直流电流被分流，到达稳 态之后，MRTB动作进行电流转换操作，转换成功之后，和MRTB串联的隔离开 关将断开，以确保MRTB不承受持续的电压。
高压直流输电技术
High Voltage Direct Current Transmission Technology
西安交通大学高压教研室 汲胜昌 2012年 09月~ 11月
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第六章
直流输电换流站
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主要内容
6.1 换流站概述 6.2 换流站主接线 6.3 换流阀 6.4 换流变压器 6.5 平波电抗器 6.6 交流滤波器 6.7 直流滤波器
费用高）
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（2）换流阀与换流变的接线
换流阀通常布置在阀厅（Valve Hall）内，对双极直流
系统，阀厅中间常常布置有主控室。 由于阀与换流变压器接线组合的差异，换流变压器与阀
厅的布置有不同的形式，归纳起来有三种：
（1）换流变压器单边插入阀厅布置，可适用于各种接线方式； （2）换流变压器双边插入阀厅布置，可适用于每极两组12脉动
6.8 无功补偿装置 6.9 换流站避雷器 6.10 换流站开关设备 6.11 直流测量装置 6.12 远程通信系统 6.13 站用电系统
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6.1 换流站概述
在高压直流输电系统中，为了完成将交流电变换为直流
电或者将直流电变换为交流电的转换，并达到电力系统对 安全稳定及电能质量的要求，换流站中应包括的主要设备
或设施有：
换流阀、换流变压器、平波电抗器、 交流开关设备、交流滤波器及交流无功补偿装置、 直流开关设备、直流滤波器、 控制与保护装置以及远程通信系统等。
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高压直流换流站典型构成图
1—交流开关装置； 2—交流滤波器和无功补偿装置；3—换流变压器；
4—换流阀； 5—控制与保护装置； 6—平波电抗器； 7—直流开关装置；
b、每极2组12脉动换流单元串联； c、每极2组12脉动换流单元并联。
主要考虑的是直流系统一组换流单元故障时 对交流系统的冲击。采用 a ，换流器故障即 （6）交流系统的要求。 极故障，若极的输送功率大，两端系统比较 弱时，换流器故障对交流系统冲击大。采用 在上述诸因素中，单个12脉动换流单元的最大制造容量和换流变压 b、c相对来说冲击小一些，但这并不是确定 器的制造及运输限制往往是确定每极换流器组数的决定性因素，有 每极多少个12脉动换流器的决定因素，因为 不论采用 a 还是 b 、 c ，直流系统单极故障总 时分期建设的要求和资金安排也会影响每极组数的确定。 会发生（只是后两者的概率低而已），交流 由于每极 1 组 12 脉动换流器的方案具有接线布置简单、可 系统总是要承受单极故障的冲击
但是受制造能力及运输尺寸的限制，对于大型直流输电 工程，三相双绕组变压器、单相三绕组变压器以及单相 双绕组变压器也广泛应用。
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（1）变压器与换流单元组合形式
(a) 一个换流单元—三相三绕组变压器
(b) 一个换流单元—三相双绕组变压器
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变压器与换流单元组合形式
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三、阀厅控制楼区域
阀厅与控制楼大都采用整体建筑结构。阀厅内安 装晶闸管换流阀及其相应的开关设备和过电压保 护设备。
在大多数高压直流换流站中，换流变压器的阀侧 套管都直接插入阀厅，以减少套管的污闪几率。 采用水作为冷却介质的晶闸管换流阀还安装了冷 却水管路。
阀厅的防火措施也值得重视。
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c、每极2组12脉动换流单元并联。
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a、每极1组12脉动换流单元
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b、每极2组12脉动换流单元串联
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c、每极2组12脉动换流单元并联
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每极采用几组12脉动换流单元主要与以下因素有关：
（1）单个12脉动换流单元的最大制造容量； （2）换流变压器的制造及运输限制； a、每极1组12脉动换流单元； （3）分期建设的考虑； （4）可靠性及可用率； （5）投资考虑；
靠性高、投资省的特点，若制造商具备生产制造能力，且运 输通道不受限制，则应优选采用这种方案。
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二、换流变压器与换流阀连接
换流变压器的型式直接影响换流变压器与换流阀的连接
及布置。
由于三相三绕组换流变压器具有接线布置最简单、投资 最省等特点，对于中小型直流输电工程，在条件许可的 前提下，总是优先采用。
换流器的情况；
（3）换流变压器脱开阀厅布置，可适用于各种接线方式。
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换流变压器阀侧套管插入阀厅的布置
优点：
（1）可利用阀厅内良好的运行环境来减小换流变压器阀侧套 管的爬距； （2）可防止换流变压器阀侧套管的不均匀湿闪； （3）可省掉从换流变压器到阀厅电气引线的单独穿墙套管。 （1）阀厅面积显著增大，增加了阀厅及其附属设施的造价及 年运行费用； （2）增加了换流变压器的制造难度； （3）换流变压器的运行维护条件较差； （4）换流变压器的备用相更换不方便。