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1、+800kv干式平波电抗器概述,1：平波电抗器的基本结构 2：平波电抗器的主要作用 3：平波电抗器的参数设计 4：平波电抗器的关键技术,1：平波电抗器的基本结构,+800kv斜撑式干式平波电抗器示意图,800 kV 斜撑式干式平波电抗器主体结构由两部分组成：电抗器本体和支柱绝缘子。支撑电抗器的支柱绝缘子为斜撑式结构，共有 12 根，按圆周对称分布，绝缘子轴向和水平面成75角。此外还包括母线支柱绝缘子、电抗器均压环、消声器均压环、防雨帽均压环、支柱绝缘子均压环、支柱绝缘子支架等,平波电抗器结构优化,目前国内厂家在研制开发800 kV 斜撑干式平波电抗器时，器身的均压设计一般采用从上到下三层均压环
2、结构，即防雨帽均压环、消声器均压环、电抗器本体均压环。800 kV斜撑式干式平波电抗器顶部及支柱绝缘子高压侧的电场分布相对集中，均压环附近的场强较高，场强的最大值出现在均压环外侧面；还可以看到，平波电抗器防雨帽及本体壳体对其高场强区的屏蔽良好，因此，配不配置防雨帽均压环、消声器均压环实际意义不大，可以不用配置。所以平波电抗器优化以后的结构如下图所示：,800 kV斜撑式干式平波电抗器均压环配置图,800 kV斜撑式平波电抗器的电场强度分布,在图8 中给出的均压结构中，防雨帽及消声器不配置均压环，仅在电抗器本体下侧配置一个均压环。若配置的均压环位置、环径、管径合理，既能有效改善电抗器底部和支柱绝
3、缘子高压侧的电场分布，使最大场强出现在均压环表面，满足电抗器本体外绝缘的要求，又能节约材料，减少安装和维护成本。,2：平波电抗器的主要作用,双极直流输电系统构成图,（1）高压直流输电优缺点,高压直流输电相对于交流输电其优势体现在以下几个方面： 1）特别适合远距离、大容量送电。对于大容量远距离输电,稳定性问题成为了交流输电的制约因素。通常采用串联补偿、静止补偿等措施来提高系统的稳定性,这将大大增加交流输电的成本。而高压直流输电不存在相位差,没有交流输电的稳定性问题,其传输容量和距离不受同步运行稳定极限限制。当输电距离超过600900km时采用高压直流输电比交流输电更为经济。 2）输送功率的大小和
4、方向可以快速的进行调节,提高交流系统的稳定性。高压直流输电换流器采用快速可控的功率器件晶闹管,可以快速实现功率的增减和功率双向传送,在交流系统发生故障或者扰动时,利用直流输电的快速调节,来提高交流系统的稳定性 3）高压直流输电不会增加电力系统的短路容量,避免更换大量的设备和增加投资,且运行不受电网稳定极限限制 4）可以实现不同频率电网联网或者相同频率电网之间的非同步联网。 5）节省线路走廊。 高压直流输电相对于交流输电也有些不足之处,体现在: 1）换流器价格高昂。 2）直流输电运行会产生谐波,并且换流装置消耗大量的无功功率,高压直流输电需要增加大量交直流滤波和无功补偿装置。 3）保护控制系统复
5、杂。 4）传统直流输电需要交流电网提供换向电压,当交流系统较弱时,直流系统运行可能会出现一系列问题。,（2）平波电抗器在高压直流输电中的作用平波电抗器主要应用于整流以后的直流回路，由于整流电流的脉动数总是有限的，所以输出的直流电压总是有纹波，如存在12n次特征谐波。这就需要由平波电抗器加以抑制，使输出的直流接近于理想。平波电抗器的主要作用包括：1）用以平滑或者减小直流线路中电压和电流的波动2）允许在最小直流电流水平下运行3）逆变器故障和换相故障时限制阀电流4）直流线路故障时限制阀电流5）协助保护阀免受直流线路上产生的快速正向冲击由此可见高压平波电抗器在高压直流输电系统中的作用非常重要，所以随着
6、高压直流输电的发展，平波电抗器的研究也将越来越受到重视。,3：平波电抗器的参数设计,平波电抗器的额定电流和电压由直流系统决定,平波电抗器参数设计主要是电感值的选取。从平波电抗器的作用考虑,希望平波电抗器电感足够大。但是过大的平波电抗器电感会导致直流控制系统调节响应速度下降,且在平波电抗器上容易引起过电压。所以,平波电抗器电感在满足性能的情况下要尽可能的小,这样同时可以减小平波电抗器的花费。 （1）考虑抑制直流电流上升率时平波电抗器电感值的计算 假设逆变侧交流电网电压没有变化,在逆变侧换向开始时,逆变侧一个换流桥发生故障,使直流电压在t时间的换向过程中电压下降U则不发生换向失败的直流系统等值电感
7、Ld为:,(2)防止直流低负荷时电流断续平波电抗器电感值的计算。,通常防止直流电流断续对于平波电抗器参数设计不起决定作用,根据最小电流值计算平波电抗器的电感,最小电流值一般为额定直流电流的10%,约为电流不发生断续的临界电流值的两倍。对于十二脉动换流器,保证小电流时电流连续性要求的电感为:,4：平波电抗器的关键技术,（1）绝缘控制技术：1）绕组匝间绝缘控制技术：目 前 绕 组 导 线大多采用特制的多股轻型内换位铝电缆代替以往的单丝圆铝线 2）电抗器的外绝缘控制技术：电 抗 器 的 外绝缘主要指各层绕组的表面绝缘 3）局部表面放电控制技术：漏 电 起 痕 是 一切有机绝缘材料在严重潮湿和污秽条件
8、下特有的现象 ，必须对此进抑制。 （2）温升控制技术：1）直流电抗器与交流电抗器的温升差异。直流电抗器与交流电抗器的主要区别之一是二者在多层并联绕组内的电流分配和损耗分布不同。 2）等效温升试验直流电流的控制方法。谐波电流由于频率很高，产生的涡流损耗很大，对温升影响较大，所以温升必须要考虑直流电流和谐波电流。 （3）噪音控制技术：由谐波频谱，平波电抗器的噪音水平由各种谐波电流量综合产生。所以平波电抗器要安装降噪装置，使总体噪音水平降低约10dB。 （4）防电晕控制技术：电晕可能会对附近的通信设备产生无线电干扰，所以在平波电抗器加装大曲率半径的电场屏蔽装置。 （5）并联避雷器控制技术：由于冲击波尤其是陡波冲击具有明显的行波特性，其先后作用于两台平波电抗器，而不是均匀分布在两台平波电抗器上，因此两台并联平波电抗器，最好分别加装相应的避雷器。,谢谢！,
