高压直流输电换流站控制设备简介
换流站直流设备-高压直流输电技术第6章
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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；
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
交流滤波器 交流滤波器 交流滤波器
2010-10-24
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（d）交流滤波器接换流变压器单独绕组
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站址的选择原则
� 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
交流滤波器
交流滤波器
交流滤波器
交流滤波器
交 流 滤 波交器 流 滤 波 器
2010-10-24
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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
（a）
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
交流线路
交流 主母线
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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1
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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；
高压直流输电 HVDC主设备
换流T结构
40
chap.2 HVDC主要设备
平波电抗器
油浸绝缘式 空气绝缘干式
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chap.2 HVDC主要设备
无功补偿装置
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chap.2 HVDC主要设备
SVC
静止无功补偿装置 （Static Var Compensator）
连续调节发出和吸收无功功率，调
节速度快，可用于抑制换流母线的 暂态电压波动。
如[挪威]斯卡格拉克海峡直流工程
（1000MW）安装一台±200Mvar 的SVC（1995年）。
SVC通常含：TSC、FC、TCR
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chap.2 HVDC主要设备
滤波器
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chap.2 HVDC主要设备
DCF配置
CN：中性点冲击电容器
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chap.2 HVDC主要设备
单极两端直流输电系统
双极方式HVDC原理图,
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chap.2 HVDC主要设备
2.5.2 交流滤波器
配置原则
类型不宜太多，2～3种为宜
分组（指大组）尽可能少
接入系统方式
ACF大组接换流母线，或接入3/2串；
ACF大组T接换流变压器进线；
ACF分组接换流母线，或接入3/2串；
ACF分组接换流变压器单独绕组。
接地极地电流对环境的影响
使变压器产生直流偏磁 对地下金属构件产生腐蚀
单极系统,
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chap.2 HVDC主要设备
2.7 接地极
变压器直流偏磁
Ψ
Ψ’ A ’ A O ’ I ’ I
I 直流偏磁时的 励磁电流
O
t 正常励磁电流
30
chap.2 HVDC主要设备
直流输电换流站的原理
直流输电换流站的原理直流输电换流站（HVDC变流站）是高压直流输电系统的一个重要组成部分。
它的主要作用是将交流电转换为直流电，或者将直流电转换为交流电，以实现不同电压等级之间的能量传输。
直流输电换流站在全球范围内被广泛应用于长距离电力传输、异地互联以及直流电网的构建等方面。
以下将详细介绍直流输电换流站的原理。
直流输电换流站主要由换流变压器、用于控制直流侧电流的可控整流器和用于控制交流侧电压的可控逆变器等基本部分组成。
它通过控制和调节这些部件的工作状态和参数，实现交直流之间的互换。
首先，换流变压器是直流输电换流站的核心部件之一。
它负责将高压交流电连接到换流站的交流侧，并将其转换为低压交流电。
同时，换流变压器还承担着升降电压的作用，使得直流电源和负载之间的电压匹配。
换流变压器通常采用三相铁芯变压器结构，其中包含交流侧绕组、直流侧绕组和中性点连接器等。
换流变压器的设计和制造对于直流输电系统的性能和效率具有重要影响。
其次，可控整流器是直流输电换流站的关键设备之一。
它通过控制可控硅等半导体器件的导通和关断，将交流电转换为直流电。
可控整流器不仅能够实现电压的控制，还可以实现变流器的功率因数调节。
可控整流器通常采用双向可控硅和并联整流器等结构，以适应不同的输电能力和电压等级。
同时，可控整流器还需要配备控制和保护系统，以确保整流器的安全可靠运行。
另外，可控逆变器也是直流输电换流站的重要组成部分。
可控逆变器通过控制可控硅等半导体器件的导通和关断，将直流电转换为交流电。
可控逆变器不仅可以实现电压的控制和调节，还可以实现直流系统的频率调节。
可控逆变器通常采用多电平逆变器和子模块化逆变器等结构，以提高逆变器的输出质量和效率。
此外，还需要配备控制和保护系统来充分调节和保护直流输电换流站的正常运行。
控制系统主要负责对直流侧电流、直流侧电压、交流侧电流和交流侧电压等参数进行实时检测和控制。
保护系统主要负责对直流输电换流站的设备和线路进行监测和保护，以确保直流输电换流站的安全可靠工作。
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。
直流输电换流站..
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
特高压直流输电换流阀控制系统应用
特高压直流输电换流阀控制系统应用摘要：换流阀作为换流站中的关键设备，能实现交流电与直流电之间相互转换。
换流阀控制系统主要功能是触发、监视和保护换流阀。
以±800kV特高压东方换流A5000换流阀为背景，介绍换流阀控制系统的原理及配置方式，对阀控单元及晶闸管控制单元的重点功能进行详细分析。
针对实际运行中需要重点关注的阀控接口信息，给出归纳与总结，为今后换流阀系统的运行维护及消缺处理提供参考。
关键词：特高压直流输电系统；换流阀；晶闸管；换流阀控制；接口技术特高压直流输电技术是指采用直流电压进行输电的技术。
直流输电作为特高压输电的一种形式，是目前解决高电压、大容量、远距离输电和电网互联问题的重要手段。
随着电力系统的需求扩大和电力电子技术不断发展，特高压直流输电技术日渐成熟，换流站作为特高压直流输电的龙头，其可靠性要求特别高，尤其是换流站的核心元件换流阀，由成千上万个元部件组装，结构复杂，安装难度高。
1.特高压直流输电1.1特高压直流输电性能特点特高压直流输电的原理为：发电系统发出交流电，升压后，送电端的换流器将交流电整流为高压直流电，通过直流输电线路将高压直流电输送到受电端，受电端再通过换流器将直流电逆变成交流电，最终送入送电端的交流电网[1]。
与交流输电相比，直流输电技术具有线路造价低、输送容量大、输电距离远、控制灵活、节省输电走廊占地的特点。
因此我国电力远距离大规模输送必然选择特高压直流输电技术[2]。
1.2主接线方式我国±800kV特高压直流输电换流阀采用双12脉冲阀串联结构，如图1所示。
其电压组合有±400kV+±400kV、±500kV+±300kV和±600kV+±200kV3种方式，一般情况下采用±400kV+±400kV组合。
运行中根据需要，双12脉冲阀主接线中需要配置旁路开关，以便根据运行情况而切换运行方式。
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。
±800千伏特高压直流输电原理
±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分，主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。
二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备，包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。
换流阀是换流站的核心设备，通过控制换流阀的开通和关断，可以实现直流电和交流电的转换。
三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路，具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。
四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心，它包括调节器、保护装置、测量装置等。
控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制，保证输电系统的稳定运行。
五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术，包括脉宽调制技术、同步开关技术等。
这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。
六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小，因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。
但是，在换流过程中会产生
一定的电磁噪声，需要采取措施进行降噪处理。
七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点，可以大幅度降低电力传输的成本，提高能源利用效率。
同时，特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济，提高电力系统的整体效益。
特高压直流输电控制系统与控制保护装置
特高压直流输电控制系统硬 件构造
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特高压直流控制保护旳特点
• 2. 新增功能 • 适应多种运行方式 • 单个换流器投退控制 • 直流融冰控制
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单个换流器旳投退控制
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特高压直流控制保护旳特点
• 3. 技术进步 • WINTDC 云广 • DC800 向上 • 主机采用高性能计算机 最新Intel双核处理器，
关量信号 • TDM (Time Division Multiplexed) 用于串行传
播模拟量信号
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葛站保护分区
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直流保护区域划分(大地回线)
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控制保护软件
• ABB技术 • 由MACH2 系统功能块编程，生成图形文献。
• 简朴旳点击、拖动、放下即完毕。再通过编 辑，生成对应代码，下载到对应存储器中。
Converter unit firing
control
Voltage measuring
system
Id
5
葛站直流控制保护系统
6
三常直流工程龙泉站直流控 制保护系统框图
7
国内常规直流控 制保护设备
• 两种类型旳直流控制保护系统
• ABB、南瑞、四方
•
MACH 2系统
• SIEMENS、许继
•
4.特高压直流输电控制系 统与控制保护装置
• 4.1 常规高压直流输电控制系统与控制保护 装置
• 4.2 特高压直流输电控制系统与控制保护装 置旳特点
1
换流站二次设备
1. 运行人员控制和SCADA系统 2. 直流控制 3. 直流保护 4. 交流保护 5. 通信系统 6. 调度自动化 7. 能量计费系统 8. 暂态故障录波器 9. 直流线路故障定位器 10. 站主钟系统
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
�
�
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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。
换流变电站设备介绍(正式版)
一、换流变 压器
实物图（一）
实物图（一）
1.定义
换流变压器(Converter Transformer) 接在换流桥与交流系统 之间的电力变压器。采用换流变压器 实现换流桥与交流母线的连接，并为 换流桥提供一个中性点不接地的三相 换相电压。换流变压器与换流桥是构 成换流单元的主体。
2.特点
二、换 流阀
实物图（一）
实物图（二）
1.特点
换流阀是直流输电工程的核心设备， 通过依次将三相交流电压连接到直流端得 到期望的直流电压和实现对功率的控制。 可控硅换流阀组是换流站完成将交流电转 换为直流电（或直流转交流）的整流元件。 为降低谐波，将两组三相桥（6脉动）串 连形成12脉动阀组，两组三相桥与交流系
2.应用及优点
GIS不仅在高压、超高压领域被广泛 应用，而且在特高压领域也被使用。与常 规敞开式换流站相比，GIS的优点在于结 构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵 活、安装方便、安全性强、环境适应能力 强，维护工作量很小。
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。
有源型叠加振荡电流方式：由外部电源先向振荡 回路的电容C充电，然后电容C通过电感L向断路器的 电弧间隙放电，产生振荡电流叠加在原电弧电流之上， 并强迫电流过零。这种方式容易产生足够幅值的振荡 电流，开断的成功率较高。
控制系统与直流保护的介绍
龙泉换流站控制系统与直流保护介绍一、高压直流输电系统的基本介绍1、高压直流输电工程的组成部分：交流开关场、换流变、换流阀、直流开关场及直流输电线路。
2、特点适合大功率、远距离输电；输电线路相对于交流输电线路要经济的多；为全国大范围联网提供了便利的条件；填补了我国直流输电技术的空白。
直流设备对环境的要求较高；我国在直流输电方面起步较晚，主要依靠国外技术支持，因此现阶段直流输电设备较昂贵。
3、前景随着我国充分利用丰富的水利资源，大力发展水电建设，直流输电将发挥其重大的经济及社会效益。
二、控制与保护系统设备介绍（按位置及控制区域）1、盘柜介绍：PCP pole control and protectionBCP bipole control and protectionACP ac control and protectionAFP ac filter control and protectionDFT dc field terminationBFT bipole field terminationAFT ac field terminationASI Auxiliary system interfaceTFT Transformer Field TerminationATI auto transformer interfaceCP control pulseCRC cyclic redundancy checkDCOCT dc optical current transducerDPM digital signal processorGWS gate workstationOWS operator workstationEWS ENGINERRING WORKSTATIONERCS electronic reactive control systemFP fire pulseI/O input/outputLAN local area networkCAN Control Area NetworkTDM Time Division MultiplexLFL line fault recorderMACH2 Modular Advanced Control HVDC(High Voltage Direct Current) and SVC(Static Reactive Power Compensation) 2nd editionDOCT digital optical current transducerOIB optical interface boardRPC reactive power controlSCM Station Control monitoringTHM thyristor monitoringVCU valve control unitCCP cooling control and protectionCFC Converter Firing ControlETCS Electronic Transformer Control SystemHDLC High-level Data Link ControlPCI Peripheral（外围设备）Component Interconnection SCADA Station Control and Data Acquisition(获得)TCC Tap Changer ControlACS自动监视系统COMM通讯程序（主计算机的软件部分）DSP数字信号处理器ETCS电力变压器控制系统GUI图形用户界面GWS网关站（远控）I/O输入/输出MACHMC1（2）主计算机EWS工程师工作站OWS操作员工作站PC个人电脑P IS设备信息系统SUP监视器TFR故障录波VSS软件库ESD静电释放PCB印刷电路板2、板卡介绍：PS801 高性能的DSP板（6个DSP板）PS820 HDLC通讯与监控板（6个DSP板）PS830 I/O处理板PS831 CAN/HDLC光桥PS832 CAN/CAN桥PS841 交流电压测量板PS842 交流电压测量板PS844 电压分配板PS8451A 电流测量板PS850 控制I/O板PS851 110V数字输入板PS853 数字量输入板PS860 高性能的输入/输出板PS862A 隔离模拟测量板PS868 PT100与4-20mA输入板（小电流/电压测量板）PS870 总线连接板PS871 I/O总线连接板PS872 时间同步板（从主时钟分配一个秒脉冲同步信号到最多五个本地用户）PS873 总线延伸与终端板PS876 TDM光通讯板PS877 VCU传输/接收板PS880 21槽底版PS891A 电源板PS900 阀控中央处理单元PS906 阀控16通道光通道输入/输出板控制系统三、控制主要包含的内容控制系统主要包括——ACP控制：断路器、隔离刀闸的顺序控制，主变的分接头控制等。
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。
高压直流输电系统
1.高压直流输电系统的主要设备名称：换流变压器。
换流器。
平波电抗器。
交流滤波器，直流滤波器，控制保护系统，接地极引线，接地极，远动通信系统2.直流输电系统中交流滤波器的功能：抑制换流器产生的注入交流系统的谐波电流；同时补偿换流器吸收的无功补偿；3.逆变器采用定熄弧角控制的目的：一方面防止逆变器换相失败，同时保证无功需求最小。
4.直流输电系统换流站装设的无功补偿装置类型：机械投切式无功补偿装置。
静止无功补偿装置。
同步调相机。
5.晶闸管导通的条件：1）要有适当的正向阳极电压；6. 2）还要有适当的正向门极电压，且晶闸管一旦导通，门极将失去作用7.晶闸管的关断条件：1.阳极电位高于阴极电位或阴极电流小于维持电流。
2. 使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值（称为维持电流）以下才能关断。
否则即使除去了触发脉冲，也不能关断，晶闸管仍能继续导通。
8.双桥整流器交直流侧主要特征谐波次数：9.单桥整流器交直流侧主要特征谐波次数及其变化规律双桥整流器桥间的影响: 邻桥的换相使本桥所有未导通的电压产生畸变。
从而影响整流器侧接班阀的正常开通，以及逆变器侧熄弧阀的可靠关断。
10.直流输电系统潮流调整在变动电流指令值过程中的要求：一定要确保电流裕度的存在，所以在输电功率增加时，先增大整流器的电流定值；反之，在减少输电功率时，先减少逆变器的电流指令值。
11.影响换相压降大小的因素：直流电流和换相电感（书79页）12.高压直流输电系统平波电抗器的作用（1）防止轻载时直流电流断续。
（2）抑制直流故障电流的快速增加，减小逆变器继发换相失败的几率。
（3）减小直流电流文波，与直流滤波器一起共同构成换流站直流谐波滤波电路。
（4）防止直流线路或直流开关站产生的陡波冲击波进入阀厅，从而使换流阀免遭过电压应力过大而损坏。
13.换流变压器的作用1）参与实现交流电和直流电之间的相互变换。
（2）实现电压变换。
（3）抑制直流故障电流。
换流变压器的漏抗限制了阀臂短路和直流母线短路时的故障电流，能有效保护换流阀。
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。