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1、直流输电原理,直流输电系统 (direct current transmission system),直流输电是在送端将交流电经整流器变换成直流电输送至受端，再在受端用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。以直流方式实现电能传输的系统称为直流输电系统。,双极大地回线方式,直流系统主设备, 换流阀 换流变压器 平波电抗器 交流滤波器 直流滤波器, 直流场设备 直流控制保护系统 接地极,直流输电基本原理换流原理,要解决以下几个问题： 换流是什么意思？ 换相是什么意思？ 直流系统如何将电能从一端送到另一端？ 要掌握以下几个概念： 阀电压、换相电压、直流电压 整流、逆变 触发角、换
2、相角、熄弧角,换流设备的基本构成,（1）换流基本元件（可控硅）,（2）换流基本单元（ 6脉动换流阀）,换流基本元件（可控硅）,正面为阴极,背面为阳极,控制极,可控硅基本特性,可控硅正常导通的条件： 1.阳极电压必需高于阴 极电压，即阀电压为 正； 2.在控制极上加上所需 的触发脉冲。 可控硅正常关断的条件： 1.电流减小过零； 2.阀电压持续一段时间为零或为负。,可控硅级结构,可控硅 控制单元,可控硅,换流基本单元（6脉动换流桥）,桥臂,共阴极,共阳极,6脉换流阀触发、换相顺序,换相电压-整流侧,交流侧相电压,交流侧线电压,整流侧阀电压、触发角,换相电压-逆变侧,交流侧相电压,交流侧线电压,逆
3、变侧阀电压、触 发角、熄弧角,阀电压-换流阀两端电压,成 6 脉 动 桥 的 端 电 压,各阀轮流导通时 ，阀 电 压 形,6 脉动桥触发脉冲序列示意,稳态直流电流,整流换流器直流电压,整流侧直流电压波形 （不考虑换相阻抗）,换相过程电流、电压,UA,UB,UC,M,N,+,-,UM=(UA+UB)/2,阀1向阀3换相过程中， 直流M端电压变化情况,换相过程的直流电压,整 流 侧 直 流 电 压 波 形,C A B C A B,CB AB AC BC BA CA CB AB AC BC,相电压,线电压,直流电压,（UA+UB）/2,阀电流,整流侧阀直流电流波形,整流侧阀1阳极/阴极间的电压,逆
4、变换流器直流电压,逆变器直流电压波形示意,逆 变 侧 直 流 电 压 波 形,逆变侧阀电压,双端直流系统运行时，双端换流阀连接不是同极性相连。根据可控硅单向导通的特性，同极性相连将无法形成通路。,双端直流系统换流阀接线情况,直流系统主回路,双端直流系统运行时，整流器作为电源侧,逆变器作为负荷侧。,整流器点火角的影响,直流电压与角的关系,12脉动换流桥接线,相角差为30 ,Y/Y接线方式,Y/D接线方式,12脉动桥触发脉冲及电压情况,触发脉冲顺序： Y/D 6脉动阀1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 1； Y/Y 6脉动阀1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 1。 Y/Y阀比Y/D
5、阀触发滞后30 。 12脉动阀直流电压波形比6脉动阀直流电压波形更加平整。,换流器交流测电流,Y/Y桥阀侧电流,Y/D桥阀侧电流,12脉动换流桥电流,换流器交流测电压,整流侧,逆变侧,直流电压Ud公式,N1、N2表示整流侧和逆变侧每极中的6脉动换流器数,如: 6脉动换流器N1、N2取1，12脉动换流器N1、N2取2。 U1、U2表示整流侧和逆变侧换流变压器阀侧空载线电压有效值。 Xr1、Xr2表示整流侧和逆变侧每相的换相电抗(换流变的漏抗+阀的电抗) 。,直流电流Id,R为直流回路电阻，主要包括：直流线路电阻、平波电抗器电阻、接地极引线电阻及接地极电阻。,直流输电基本原理,直流功率Pd,整流侧,双极,单极,逆变侧,双极,单极,直流输电基本原理,换流带来的问题,（1）换流器需要消耗大量无功； （2）换流在交流侧产生谐波电流、在直流侧产生谐波电压； （3）换流设备应力与常规交流设备有区别； （4）大地回线，接地极的要求； （5）直流系统逆变侧易发生换相失败。,换相基本概念小结,可控硅的基本特性； 换流阀电压； 直流电压的建立； 两端换流器形成的直流电流回路。,
