第一章概述2012(3)——换流站设备简介

换流器由一个或多个单桥直流端串联、交流端并联构成，桥臂 的组成由晶闸管串联和并联。
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21m高 48吨 四重阀塔， HVDC：±600kV 2510MW
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换 流 器
可控硅换流阀 为悬吊式四重 阀塔式结构。 每极阀厅内悬 吊三个四重阀 塔，阀塔顶部 为 地 电 位 （ 0V ） ， 底 部为高电位。 空气绝缘。 每个多重阀单 元(即四重阀 塔)有四个阀 （桥臂），每 个四重阀塔由 左右两边、上 下 6 层、共 12 个模件组成。
直流滤 波器
换流母线 交流系 统II
无功补 偿设备
交 流 滤波器
桥I
直流线路
桥II
交 流 滤波器
无功补 偿设备
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主要元件介绍


1、换流器（Converter）
将交流电转换成直流电，或者将直流电转换成交流电的设备。

整流器（Rectifier）：将交流电转换成直流电的换流器。 逆变器（Inverter）：将直流电转换成交流电的换流器。
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螺栓型
平板型
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2、换流变压器(Converter Transformer)
向换流器提供适当等级的不接地三相电压源设备。

作用：


1）参与AC/DC变换
2）实现电压变换 3）抑制直流故障电流
4）削弱交流系统入侵直流系统的过电压
5）减少注入交流系统的谐波 6）实现交、直流系统的电气隔离。
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，损 害阀。

参数：0.27-1.5H (架空线)，12-200mH (电缆线) 种类：空气绝缘干式 、油浸绝缘式
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油 浸 式 平 波 电 抗 器
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肇庆站（贵广I回）：油浸绝缘式
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5、无功补偿设备(Reactive Power Compensator)
作用：提供换流器所需要的无功功率，减小换流器与系统的 无功交换。

换流器吸收无功功率：

30%-50%Pd (整流器） 40%-60%Pd (逆变器)

种类：

无源类：电容器
为电极。
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直流线路与接 地极线路同塔 架设
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我国首台自主生产的±500kV换流变
单 相 双 绕 组 换 流 变
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三广惠州换流站
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3、平波电抗器（Smoothing Reactor）
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，减小继发换相失败的几率； 3）减小直流电流纹波；
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换流变压器
621MVA, 355t transport weight (total weight over 500t)(DC500kV,3100MW)
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贵广I回（安顺-肇庆）
肇庆站单相三绕组换流变
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单 相 双 绕 组 换 流 变
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200mH一台
广州站（天广）：空气绝缘干 式
200mH两台
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4、滤波器（Filter）
减小注入交、直流系统谐波的设备。 种类： 交流滤波器，直流滤波器 有源、无源滤波器 无源滤波器：

单调谐滤波器； 双调谐滤波器； 三调谐滤波器； 高通滤波器。
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APF in the Gotland HVDC Light project
肇庆站 2012-09-10 500 kV DCF with suspended capacitor 21
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灵宝背靠背
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灵宝换流站滤波电容器塔
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直流滤波器（DCF）

主要作用是 抑制架空线 路中的谐波 分量，使对 通信线路的 干扰水平控 制在规定范 围内。
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7、断路器（Breaker）

为了排除变压器故障和使直流联络线停运，在交 流侧装有断路器。它们不是用来排除直流故障的， 因为直流故障可以通过换流器的控制更快地清除。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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8、接地极与接地引下线

与大地相连接的导体需要有较大的表面积，以便 使电流密度和表面电压梯度最小。这个导体被称
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09-11月
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1.8 HVDC系统的组成
换流站I 换流母线 交流 系统 I 换流变 压器 Vd I 断路器
平波电抗器
换流站II 换流变 压器 Vd II 断路器

有源类：（同步）调相机，SVC
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6、直流线路（DC Line）

包含：架空线路；电缆线路。 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。
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HVAC线路走廊
HVDC线路走廊
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