换流站及其设备
换流站概述
交流输电线
阀厅
换流变压器区域
阀厅控制楼区域 直流开关场
并联电容器 滤波器
直流输电 线
直流场
开关设备 交流开关场 交流滤波器 无功补偿设备 交流避雷器 交流测量装置 换流变压器区域
换流站主要设备
换流阀开关设备
阀厅控制楼区域
过电压保护设备
保护设备 高压平波电抗器 直流滤波器
直流开关场
过电压保护装置 直流测量装置 直流开关设备
四川-上海±800千伏特高压直流示范工程复龙换流站效果图
换流阀
中国西电制造的云广换流阀
湖北省输变电工程公司施工人员在拉萨换流站换流变区进行消缺作业
换流阀 湖北省输变电工程公司施工人员在拉萨换流站极Ⅰ阀厅内18 米高处对阀塔本体光纤牢固进行检查。
换流阀100%在国内组装
±800千伏楚雄换流站
平波电抗器
平波电抗器
换流站主要布局
换流站阀厅平面布置图 通常阀厅的布置有以下几种布置方式：
（a）直线布置方式
（b）背对背布置方式（c）垂直布置方式
1—阀厅 2—控制室 3—通道 4—开关场
换流站平面布置图
1—直流和电极和线路
2—直流开关场 3—平波电抗器 4—阀厅、极1 5—控制室 6—阀厅、极2 7—换流变压器 8—交流滤波器 9—高通滤波器 10—11次滤波器 11—13次滤波器 六章 换流站
6.1 换流站概述 6.2 换流阀及其电气连接 6.3 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 6.5 平波电抗器
6.1 换流站概述
换流站主要设备分别布置在：
交流场开关场
变压器 换流器
直流开关场
直流线路
换流站四大区域
换流站的工作原理
换流站的工作原理换流站是电力系统中的重要设备，用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
它在电力系统中起到了重要的作用，具有稳定电网、实现电能互联互通等功能。
下面将详细介绍换流站的工作原理。
一、换流站的基本组成换流站主要由以下几个部分组成：1. 交流侧设备：包括交流变压器、交流断路器、交流滤波器等。
交流侧设备用于接收和传输交流电。
2. 直流侧设备：包括直流变压器、直流断路器、直流滤波器等。
直流侧设备用于接收和传输直流电。
3. 换流装置：包括可控硅整流器和可控硅逆变器。
可控硅整流器用于将交流电转换为直流电，可控硅逆变器用于将直流电转换为交流电。
4. 控制系统：包括监控系统、保护系统和自动控制系统等。
控制系统用于对换流站进行监测、保护和控制。
二、换流站的工作原理可以分为两个过程：交流侧到直流侧的整流过程和直流侧到交流侧的逆变过程。
1. 整流过程：当交流电输入换流站时，交流侧设备将电能传输到可控硅整流器。
可控硅整流器通过控制可控硅的导通和关断，将交流电转换为直流电。
整流过程中，交流电经过交流变压器降压后输入可控硅整流器，可控硅整流器将交流电转换为直流电，并通过直流变压器提高直流电的电压。
整流过程中，直流电的输出电压和电流可以通过控制可控硅的导通角和关断角来调节。
2. 逆变过程：当需要将直流电转换为交流电时，直流侧设备将电能传输到可控硅逆变器。
可控硅逆变器通过控制可控硅的导通和关断，将直流电转换为交流电。
逆变过程中，直流电经过直流变压器降压后输入可控硅逆变器，可控硅逆变器将直流电转换为交流电，并通过交流变压器提高交流电的电压。
逆变过程中，交流电的输出电压和频率可以通过控制可控硅的导通角和关断角来调节。
三、换流站的工作特点1. 高效性：换流站采用可控硅器件进行电能转换，具有高效率和低损耗的特点。
2. 稳定性：换流站能够稳定地将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电，保持电网的稳定运行。
3. 灵活性：换流站能够根据电网的需要进行电能转换，实现电能互联互通。
换流站的主要设备及作用 -回复
换流站的主要设备及作用-回复换流站是电力系统中的重要组成部分，主要用于改变交流电与直流电之间的相互转换。
在现代电力系统中，换流站具有关键的作用，能够帮助电力系统灵活运行，并提供可靠的电力传输和分配。
本文将详细介绍换流站的主要设备及其作用。
一、换流站的基本概念换流站是指用于交流电变为直流电或直流电变为交流电的场所，具有电力系统中重要的功能。
根据系统需要，换流站可以发挥不同的作用，如电网互联、电力输送、电能调节等。
在不同类型的电力系统中，换流站的配置和设备也有所不同，但其基本原理和工作机制是相似的。
二、主要设备及其作用1. 变压器变压器是换流站中的关键设备之一，用于将高压交流电转换为适用于换流站的低压电源。
变压器通过变换磁场和电压比例来实现电能的转换。
在换流站中，变压器起着调节电压和功率分配的作用，确保交流电能有效地进入换流设备。
2. 整流器整流器是将交流电转换为直流电的设备。
它由一组可控硅器件组成，能够通过控制开关角度来改变电流的方向和大小。
整流器的主要作用是将来自变压器或电力系统的交流电转换为直流电，并将其输出到直流侧的功率电网。
3. 逆变器逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
它由一组可控硅器件和晶闸管组成，通过控制开关角度和频率来改变电流的方向和大小。
逆变器的主要作用是将直流电源转换为适用于交流电网的电源，并实现功率传输、储备和其他功能。
4. 互感器互感器在换流站中扮演着重要的角色，用于测量电流和电压等参数。
互感器能够将高电压或大电流的系统参数转换为适合测量和控制的低电压或小电流。
通过互感器的测量和反馈，系统能够实时监控和控制电力系统的运行状态。
5. 控制系统换流站的控制系统是整个设备的核心，负责监测、控制和保护换流站的运行。
控制系统配备了各种传感器、计算机和通讯设备，能够实时获取系统参数，并将其用于控制设备的运行。
通过控制系统，运营人员可以实时掌握换流站的运行状态，并进行远程监控和调度。
6. 调度设备调度设备是用于调度和管理电力系统的设备，包括调度计算机、自动化控制系统和通讯设备等。
换流变电站设备介绍
四、高压直流 隔离开关
实物图
实物图
1.功用
直流隔离开关在分位置时，触头间有符合 要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置 能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内 条件下的电流的开关设备。
五、避雷器
实物图
实物图
1.作用
）
实物图（一）
实物图（二）
1.简介
GIS是气体绝缘全封闭组合电器的英文简 由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避 母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或 部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一 的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。
2.应用及优点
GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用， 特高压领域也被使用。与常规敞开式换流站相 的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高 活、安装方便、安全性强、环境适应能力强， 量很小。
换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容 阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单 件组成。其中，晶闸管是换流阀的核心部件 了换流阀的通流能力，通过将多个晶闸管元 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 热，又要充当结构件承压，还需导电和终身 严格的质量要求使得这种水冷散热器成为了 行业内水冷散热器的顶级产品。
三、高压直流 断路器
实物图
1.原理图
2.分类及特点
无源型叠加振荡电流方式：利用电弧电压随电流增大而 线性负电阻效应，在与电弧间隙并联的LC回路中产生自激振 弧电流叠加上增幅振荡电流，在总电流过零时实现遮断。
有源型叠加振荡电流方式：由外部电源先向振荡回路的 ，然后电容C通过电感L向断路器的电弧间隙放电，产生振荡 在原电弧电流之上，并强迫电流过零。这种方式容易产生足 振荡电流，开断的成功率较高。
换流站的主要设备及作用
换流站的主要设备及作用换流站主要设备包括变压器、换流变流器、断路器、电容器、滤波器等。
这些设备的作用是将来自交流电源的电流转换成直流电流或将直流电流转换为交流电流，以实现电力输送和稳定供电。
首先，变压器是换流站中最基本的设备之一。
它将来自输电网的高压交流电转换为适宜输送的低压交流电，或将来自直流电源的低压直流电转换为高压直流电。
变压器通过绕组在交流电磁场中感应电动势来实现电流的变压变流。
其次，换流变流器是换流站中另一个重要的设备。
它主要用于将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流变流器使用晶闸管、整流管等电子器件来进行电流的变换，可以实现不同电压、频率或相数之间的转换。
换流变流器的稳定性和效率对整个换流站的运行和电力传输起着关键作用。
换流站中的断路器主要用于控制电流的分断，以保护电力系统的安全运行。
断路器能够在电流过大或故障发生时迅速切断电路，避免设备过载或短路引发事故。
断路器分为高压断路器和低压断路器，根据电力系统的不同需要选择合适的断路器来保护电路。
电容器是一种存储电能的设备，用于补偿电力系统中的无功功率，提高功率因数。
电容器可以吸收和释放电能，使电力系统的电压保持稳定，减少电路的电能损耗。
在换流站中，电容器主要用于平衡直流电压的波动和改善电力系统的质量。
滤波器在换流站中的作用是滤除电力系统中的谐波和干扰信号。
谐波是电力系统中不同频率的电压和电流之间的干扰，会引起电力设备的过热和损坏。
滤波器通过选择性地通过和阻断不同频率的信号来净化电力系统的电流，确保电力质量的稳定和正常运行。
除了上述主要设备，换流站还包括监控系统、保护装置以及辅助设备如冷却系统、继电器等。
监控系统能够实时监测和控制换流站的运行状态，保证安全和高效的运行。
保护装置能够检测电力系统中的故障并采取措施保护设备和人员的安全。
辅助设备则用于增强设备的使用寿命和稳定性。
总之，换流站的主要设备包括变压器、换流变流器、断路器、电容器、滤波器以及监控系统和保护装置等。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解换流站主要包括交流侧的换流变压器、整流装置、直流电压滤波器，以及直流侧的逆变装置、逆变变压器、交流滤波器等一系列设备。
换流变压器用于将高压的交流电转换为中压的交流电，而整流装置则将中压的交流电转换为直流电，直流电压滤波器用于平滑直流电压。
在直流侧，逆变装置将直流电转换为交流电，逆变变压器用于将低压的交流电转换为高压的交流电，交流滤波器用于对交流电进行滤波处理，使其符合输电要求。
此外，换流站还包括控制系统、保护系统等设备，用于对换流站设备进行监控、保护以及自动控制。
通过以上一系列设备的运作，换流站能够有效地实现交流电与直流电之间的转换，保证能量的高效输送。
在现代电力系统中，换流站已经成为不可或缺的一次设备，为电力输送提供了坚实的技术支持。
换流站是电力系统中非常重要的一环，它承担着交流系统和直流系统之间能量转换的重要任务。
交直流场一次设备的设计和运行对于电力系统的可靠性和稳定性都具有非常重要的意义。
下面将详细讲解换流站一次设备的相关内容。
首先，就是交流侧的换流变压器。
换流变压器是换流站中最重要的设备之一，其作用是将高压的交流电转换为中压的交流电。
在通常的换流站中，会使用多级换流变压器以增加系统的可靠性和减少损耗，因为高压的交流电需要降压才能进入整流装置进行转换。
而换流变压器的设计和运行对于电力系统的稳定性和安全性都具有非常重要的影响。
其次，整流装置是交流侧的另一个重要设备。
整流装置将中压的交流电转换为直流电。
通常情况下，整流装置采用可控硅器件作为电压调节器，以确保直流输出电压的稳定性。
而在现代换流站中，采用的整流装置多为模块化设计，使得设备更加紧凑、可靠以及维护更加容易。
直流电压滤波器是换流站中用于滤除直流电中的谐波和脉动的设备。
其作用是让直流输出电压更加稳定，以确保直流输电的稳定性和质量。
直流电压滤波器的性能直接影响到换流站的运行效果以及对电力系统的影响。
而在直流侧，逆变装置是整个换流站中最为重要的设备之一。
换流站交直流场一次设备讲解
《换流站交直流场一次设备讲解ppt》目录xx年xx月xx日•换流站交直流场一次设备介绍•换流站交直流场一次设备组成•换流站交直流场一次设备安装与调试•换流站交直流场一次设备维护与保养目•换流站交直流场一次设备安全使用•换流站交直流场一次设备发展趋势和展望录01换流站交直流场一次设备介绍设备类型•换流变压器•常规换流变压器•直流换流变压器•换流阀•晶闸管换流阀•IGBT换流阀•平波电抗器•常规平波电抗器•直流平波电抗器•并联电容器•常规并联电容器•直流并联电容器1 2 3换流站交直流场一次设备具有高效的特点，能够有效地将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
高效性这些设备都经过严格的质量控制和测试，以确保其可靠性和稳定性。
可靠性这些设备能够适应不同的环境和条件，以确保电力系统的稳定运行。
适应性03新能源并网这些设备也能够用于新能源并网，将新能源产生的电力并入电网。
01电力系统的核心设备换流站交直流场一次设备是电力系统的核心设备之一，用于实现交流电和直流电的转换和传输。
02高压输电这些设备能够用于高压输电，将电力从发电厂输送到远距离的电力用户。
02换流站交直流场一次设备组成换流站交直流场一次设备的布局应合理紧凑，满足现场操作和维护的需求。
设备布局设备的外观应简洁美观，同时应标明设备的名称、型号和规格等信息。
设备外观设备的内部结构应合理，各部件的连接应牢固可靠，方便现场拆装和维护。
设备内部结构机械性能设备的机械性能应稳定可靠，能够承受运输、安装和使用过程中的各种应力。
环境适应性设备应能够适应各种环境条件，如温度、湿度、气压等，保证正常运行和使用寿命。
电气性能设备的电气性能应符合相关标准和规范的要求，如绝缘电阻、耐压试验等。
设备的尺寸参数应符合设计要求，方便现场安装和布局。
尺寸参数设备的重量参数应符合运输和使用的要求，方便现场搬运和维护。
重量参数根据设备类型的不同，还有其他相关的参数，如电压、电流、频率等。
直流输电ppt第六章换流站及其设备
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。
15
2012-11-18
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
换流站及其主要设备PPT课件
.
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。
换流站设备介绍
二、耦合电容器
实物图
1.作用
使强电与弱电两个系统通过电容耦合，给高频 信号构成通路，并且阻止高压工频电流进入弱电 系统，使强电系统与弱电系统隔离，保证人身安 全。
三、高频阻波器
实物图
1.作用
串接在高压线路两端，专供高频保护及高频载波通 信遥控、遥测等使用的高压电器设备，对高频信号进 行阻塞，起到减少高频能量损耗的作用。高频阻波器 与耦合电容器、结合滤波器、高频电缆、高频通信机 等组成电力线路高频通信通道。
三、高压直流 断路器
实物图
1.原理图
2.分类及特点
无源型叠加振荡电流方式：利用电弧电压随电流增大而下降的非 线性负电阻效应，在与电弧间隙并联的LC回路中产生自激振荡，使电 弧电流叠加上增幅振荡电流，在总电流过零时实现遮断。
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。
换流站的主要设备
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、站外接地极以及远程通信 系统等。
总的部分
±500kV昭通换流站 概述
±500kV昭通换流站鸟瞰图
1.概述
1）500kV直流采用双极直流接线，每极一个12脉冲阀组 2）可控硅换流阀采用四重阀安装方式。阀的二次冷却采用水冷却方式。 3）换流变压器采用单相双绕组型式，两极共设12+2台，其中两台为备
换流站的主要设备及作用 -回复
换流站的主要设备及作用-回复换流站是电力系统中的重要组成部分，用于实现不同电压等级之间的电能转换和升降压。
主要设备包括变电变压器、换流变压器、直流场、交流滤波器、斩波电抗器和直流电压源等。
每种设备都有不同的作用，下面一步一步来介绍。
1. 变电变压器：变电变压器是换流站中最常见的设备之一，通过变压器的变换作用，实现不同电压等级之间的电能传输。
变电变压器可以将高压输电线路的输电电压降低到适合城市或工业用电的电压等级，也可以将城市或工业用电的电压升高到适合输电线路的电压等级。
2. 换流变压器：换流变压器主要用于直流输电系统，将交流电能转换为直流电能（或反过来，将直流电能转换为交流电能）。
换流变压器一般由一个或多个高压线圈和一个或多个低压线圈组成。
通过控制变压器的接线方式和工作状态，可以实现单相或多相的电能转换。
3. 直流场：直流场是换流站中非常重要的设备，用于将交流电能转换为直流电能。
直流场由大量的直流电子器件（如二极管、晶闸管等）组成，通过合理的连接和控制，实现将交流电压整流为直流电压。
直流场还可以调节直流电压的大小和稳定性，提供给直流负荷使用。
4. 交流滤波器：交流滤波器主要用于滤除直流场输出中的交流成分，保证直流电压的平稳和稳定。
交流滤波器一般由电容器和电感器等元件组成，通过合理的电路连接和参数设计，实现对交流电压的滤波。
滤波后的直流电压质量更好，对负载设备的影响更小。
5. 斩波电抗器：斩波电抗器主要用于限制换流变压器的过电压和过电流。
在换流变压器的正常运行过程中，电压和电流会出现突变的情况，这会对变压器和系统的安全造成威胁。
通过安装斩波电抗器，可以有效地控制和限制这些突变，保证设备的安全和稳定运行。
6. 直流电压源：直流电压源是换流站中的关键设备之一，用于提供稳定的直流电源。
直流电压源可以通过连接到电网，也可以通过使用电池组等装置来实现。
它提供了直流场所需的稳定电压，并通过控制电压和电流的波形，确保直流设备的正常运行。
第四部分(换流站)
一、交流开关场区域
�
交流开关场区域主要包括： 按主接线要求进行连接的换流站交流侧开关 设备、交流滤波器及无功补偿设备、防止设备免 遭过电压侵害的交流避雷器，为了对交流侧的电 流、电压等电气量进行监测，在这个区域里还装 设有交流测量装置。
二、换流变压器区域
�
大容量高压直流换流站的换流变压器容量大、台数 多、占地面积较大。
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
�
�
�
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)。
4.2 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。
换流站的主要设备及作用
换流站的主要设备及作用换流站是电力系统中的重要设备，其作用是将不同电压等级的电力互相转换，实现不同电网之间的互联互通。
换流站由一系列主要设备组成，下面将逐一介绍这些设备及其作用。
第一，换流变压器。
换流变压器是换流站的核心设备，其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流变压器由高压侧和低压侧组成，通过变压器的变换作用，可实现电网之间的电力传输。
第二，换流阀。
换流阀是换流站的关键设备，其作用是将交流电转换为直流电或将直流电转换为交流电。
换流阀通常由电子器件组成，如晶闸管等，通过逆变或整流操作实现电力的互相转换。
第三，滤波器。
滤波器是换流站中的重要设备，其作用是去除换流变压器中产生的谐波及其他杂频干扰，保证电网的稳定运行。
滤波器通常采用电容器或电感器等元器件组成，可有效滤除电力系统中的杂波。
第四，控制系统。
控制系统是换流站的核心控制设备，其作用是监测和控制换流站各个设备的运行情况，保证换流站的正常运行。
控制系统通常由计算机、传感器、执行器等组成，可以实现对换流变压器、换流阀等设备的在线监测和远程控制。
除了以上主要设备外，换流站还包括辅助设备，如冷却系统、保护系统、通信系统等。
冷却系统用于保持换流站设备的正常工作温度，通常采用冷却水或冷却风进行散热。
保护系统用于保护换流站设备免受过电压、过电流等异常情况的损害。
通信系统用于与其他电力系统进行实时通信，保证电力传输的及时性和可靠性。
综上所述，换流站的主要设备包括换流变压器、换流阀、滤波器和控制系统等。
这些设备通过互相配合，实现电力系统之间的电能互联互通，保证电力系统的稳定运行。
同时，换流站还包括冷却系统、保护系统和通信系统等辅助设备，通过提供冷却、保护和通信功能，确保换流站的安全运行和可靠性。
换流站设备介绍
换流站设备介绍换流站设备主要包括换流变压器、整流器、逆变器等组成。
换流变压器是换流站设备的核心部件，它能够实现高压交流到直流的转换，同时还能实现直流到低压交流的转换，为电力系统的运行提供了灵活性。
整流器和逆变器则负责将交流电转换为直流电和将直流电转换为交流电，从而实现不同电网之间的能量转移和传输。
在实际的电力系统运行中，换流站设备还需要配备控制系统和保护系统，以确保设备的安全稳定运行。
控制系统可以实现对换流站设备的远程监控和操作，保证设备在各种工况下的正常运行。
保护系统则可以对设备的过载、短路等故障进行快速的切除，避免设备损坏和对电力系统的影响。
总的来说，换流站设备在电力系统中扮演着重要的角色，它不仅可以提高电力系统的灵活性和稳定性，还可以为不同电网之间的能量交换提供技术支持。
随着电力系统的发展和电力市场的改革，换流站设备的性能要求也越来越高，对设备的可靠性和运行效率提出了更高的要求。
因此，研发和应用先进的换流站设备技术，将会是电力系统发展的一个重要方向。
换流站设备是电力系统中非常重要的设备，它能够实现不同电压等级和频率的电力系统之间的能量转换和传输，是实现电力系统互联互通的关键设备。
在现代电力系统中，随着电力市场的改革和电力系统的发展，换流站设备的重要性日益凸显，其设计和配置将直接影响到电力系统的运行质量和安全稳定性。
常见的换流站设备主要包括换流变压器、整流器、逆变器、控制系统和保护系统等部分。
换流变压器是换流站设备的核心部件，它通过高压侧和低压侧之间的绝缘隔离实现直流侧和交流侧的能量转换，起到了电力系统中交直流互相转换的关键作用。
整流器和逆变器则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，实现了不同电源之间的能量传输和互联互通。
控制系统则负责对换流站设备进行监测和控制，可以调节设备的运行参数以适应不同的工作条件，而保护系统则是在设备发生故障时能够迅速切除故障部分，保证设备和电力系统的安全运行。
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）
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备讲解1. 引言换流站是电力系统中的重要组成部分，用于实现交流电与直流电之间的相互转换。
而换流站的一次设备，即用来实现交流电到直流电的转换或者直流电到交流电的转换的设备，是换流站中的核心组件。
本文将对换流站交直流场一次设备进行详细讲解。
2. 交直流场一次设备概述在换流站中，交直流场一次设备主要包括变压器、电抗器、断路器和隔离开关等组件。
2.1 变压器变压器是交直流场中最关键的设备之一，用于将交流电转换为具有适当电压的直流电。
变压器由高压绕组、低压绕组和铁芯组成。
当交流电通过高压绕组时，会在铁芯中产生交变磁场，进而在低压绕组中产生感应电动势，实现电能的传输和变换。
2.2 电抗器电抗器在交直流场中起到稳定电流和电压的作用。
它能够提供适当的电抗，限制电流的增长，并消耗无功功率。
电抗器通常由电感器和电容器组合而成，根据实际需求进行选择。
2.3 断路器断路器用于在交直流场的一次电路中切换电路的通断状态。
换流站中的断路器能够承受高电压和大电流的冲击，并能够快速切换电路状态。
断路器常用于保护交直流场设备免受电气故障的影响。
2.4 隔离开关隔离开关是用于切断交直流场中电路的设备，主要用于维护和检修工作。
隔离开关在切断电路时能够确保安全，并且要求其能够承受额定电流和电压的冲击。
3. 交直流场一次设备的工作原理在换流站交直流场中，一次设备的工作原理如下：1.当交流电输入一次设备时，首先经过变压器，变压器将高压交流电转换为所需的直流电压。
2.直流电经过电抗器，电抗器限制电流的增长，并调节电流的稳定性。
3.经过电抗器后，直流电进入断路器。
断路器可实现电路的通断操作，以保护设备的安全和稳定。
4.最后，直流电经过隔离开关，通过该开关切断电路或连接其他设备。
4. 交直流场一次设备的应用交直流场一次设备广泛应用于以下领域：•高压直流输电系统：交直流场一次设备是实现高压直流输电的关键组成部分。
通过变压器、电抗器、断路器和隔离开关等设备，可以实现大容量的长距离电力输送，并提高电力系统的稳定性和效率。
换流站交直流场一次设备讲解
换流站交直流场一次设备的智能化和集成化发展将为电力企业创造新的 商业模式，例如基于数据的服务、能源管理等，提高电力企业的经济效 益和市场竞争力。
感谢您的观看
THANKS
运行维护：定期检查油温、油位、油质，检查变压器 有无异常声响，检查冷却系统是否正常，检查套管有
无破损和裂纹。
故障处理：如出现油温异常升高、油位下降、油 质劣化、套管破损等故障，应立即停运变压器，
进行检修。
05
换流站交直流场一次设备 发展趋势和展望
发展趋势
设备集成度提高
随着电力设备制造技术的不断发展，换流站交直流场一次 设备的集成度将越来越高，实现更多的功能和更高的效率 。
结构特点：交流滤波器通常采用模块化结构，由滤波器单元、外壳、支 撑架等组成。
站用变压器工作原理及结构特点
站用变压器的主要作用是为换流站提供所需的站用电，其工作原理与普通电力变压器相同。
工作原理：站用变压器通过电磁感应原理，将高压电转换为低压电，为换流站提供所需的站 用电。
结构特点：站用变压器通常采用油浸式结构，由高、低压绕组、铁芯、油箱、冷却系统等组 成。
换流站交直流场一次设备讲 解
2023-11-09
contents
目录
• 换流站交直流场概述 • 换流站交直流场一次设备种类及作用 • 换流站交直流场一次设备工作原理及结构
特点 • 换流站交直流场一次设备运行维护及故障
处理 • 换流站交直流场一次设备发展趋势和展望
01
换流站交直流场概述
交直流场定义
电力系统的影响。
工作原理：直流滤波器通过电阻 、电容、电感等元件组成滤波电 路，将直流电流中的谐波分量滤
除。
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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：
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�
（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 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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交流主母线
（b）交流滤波器大组T接换流变压器
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交流滤波器按极对应较好， 但不利于双极间的相互备用；
交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流线路 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交 流 主母线
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（c）交流滤波器分组接母线
� �
投资较省，便于交流滤波器双极间的相互备用。 由于交流滤波器投切频繁，断路器故障率较高，会直接影响母线的故 障率；
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三、阀厅控制楼区域
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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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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
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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。
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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。
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缺点：
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三、交流滤波器接入系统方式
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高压直流换流站交流侧滤波器通常分成很多组，其接入系统的方式 有以下四种：
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（1）交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上，通常滤波器大组是 由几个滤波器分组接在一个滤波器小母线上而形成；
交流滤波器 交流主母线 T接在换流变压器的进线回路上； （2）交流滤波器大组直接
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
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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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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； 8—直流滤波器；
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9—电力线载波；10—接地极
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换流站的主要设备一般分布在以下区域：
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6.2 换流站主接线
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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。
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本节主要介绍：
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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。
(b)
换流器接线图
（a）6脉动换流器；（ b）12脉动换流器
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每极的换流器接线始终是直流输电工程设计前期需要研究和论证 的课题。
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对于现代直流输电工程，论证的焦点集中在每极采用几组12脉动 换流单元，其可能的接线方式通常有三种：
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a、每极1组12脉动换流单元； 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。
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换流变的运输方案问题
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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。
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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。
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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。
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换流变压器阀侧套管插入阀厅的布置
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优点：
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（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。
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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——超重车辆道路补偿费 用高）
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（2）换流阀与换流变的接线
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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：
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（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；
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6.1 换流站概述
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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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A C B
V1 V3
m1
V5
Id
a
ia Y
i1 i4 ib Y i3 i6 ic Y i5 i2
V4 V6 V2
一、换流阀组接线
c
b
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
ia△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
V4' V6' V2'
c
b
n2
(a)
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 年 09 月~ 10 月 2010 2010年 09月 10月
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第六章
直流输电换流站
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主要内容
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交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器
式（双母线或3/2接线）及布置等综合考虑之后确定。
交 流 主母线
交流滤波器
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交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器
交流主母线
交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交流线路 交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器 交 流 主母线
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1、交流开关场区域； 2、换流变压器区域； 3、阀厅控制楼区域； 4、直流开关场区域。
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一、交流开关场区域
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交流开关场区域主要包括： 按主接线要求进行连接的换流站交流侧开关 设备、交流滤波器及无功补偿设备、防止设备免 遭过电压侵害的交流避雷器，为了对交流侧的电 流、电压等电气量进行监测，在这个区域里还装 设有交流测量装置。
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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。
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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
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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。
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�
交流滤波器 在实际工程中，交流滤波器接入系统的方式应结合 交流开关场的形
交流滤波器 交流滤波器 交流滤波 器 � （3）交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上（或接入 3/2串中）； 交流滤波器 交 流 交 流 滤滤 波 交流滤 波 交器 流 波器 器 主母线 � （4）交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上。 交 流 滤波器 交流滤 波 器 交 流 交 流 滤 波交 器流滤波器 交流线路 交流滤波 器 主母线 交 流 滤波器 流波 滤 器 交交 流滤 器波 交流滤波器 交 流 滤波器 交流滤 波 交器 流滤波器 交流 交 流 滤波 器线 路 交流滤 波 交器 流滤波器