高压直流输电基本知识(讲课版)
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《高压直流输电》课件
针对高压直流输电控制系统的复杂性，研究更为高效、稳定的控制策略，如采用人工智能、神经网络等先进技术进行控制系统优化。
研究高压直流输电线路和换流站对周边电磁环境的影响，制定相应的防护措施和标准，降低对环境和人体的影响。
研究高压直流输电在电网中的稳定运行机制，通过优化无功补偿、有功滤波等技术手段，提高系统的稳定性和可靠性。
高压直流输电系统的核心，负责将交流电转换为直流电或反之。
换流站
直流输电线路
接地极
用于传输直流电，通常采用架空线或海底电缆。
为系统提供参考地电位，并泄放多余的电流。
03
02
01
01
02
03
04
实现交流电与直流电相互转换的核心元件。
换流阀
用于调整电压等级，使换流站能与不同电压等级的电网连接。
变压器
用于滤除换流过程中产生的谐波，减少对周围环境的干扰。
《高压直流输电》PPT课件
目录
高压直流输电概述高压直流输电的基本原理高压直流输电系统的构成与设备高压直流输电的优缺点与关键技术问题高压直流输电的工程实例与展望
01
高压直流输电概述
Chapter
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离传输的输电方式，具有输送容量大、损耗小、稳定性高等特点。
详细描述
总结词
换流技术是高压直流输电的核心技术之一，涉及到整流和逆变两个过程。
详细描述
在整流过程中，交流电源转换为直流电源，通过控制晶闸管或绝缘栅双极晶体管的开关状态实现。逆变过程则是将直流电源转换为交流电源，同样通过控制开关状态实现。换流技术的关键在于保证电流的稳定和减小谐波干扰。
VS
高压直流输电的损耗主要包括线路损耗和换流损耗，提高效率是重要目标。
研究高压直流输电线路和换流站对周边电磁环境的影响，制定相应的防护措施和标准，降低对环境和人体的影响。
研究高压直流输电在电网中的稳定运行机制，通过优化无功补偿、有功滤波等技术手段，提高系统的稳定性和可靠性。
高压直流输电系统的核心，负责将交流电转换为直流电或反之。
换流站
直流输电线路
接地极
用于传输直流电，通常采用架空线或海底电缆。
为系统提供参考地电位，并泄放多余的电流。
03
02
01
01
02
03
04
实现交流电与直流电相互转换的核心元件。
换流阀
用于调整电压等级，使换流站能与不同电压等级的电网连接。
变压器
用于滤除换流过程中产生的谐波，减少对周围环境的干扰。
《高压直流输电》PPT课件
目录
高压直流输电概述高压直流输电的基本原理高压直流输电系统的构成与设备高压直流输电的优缺点与关键技术问题高压直流输电的工程实例与展望
01
高压直流输电概述
Chapter
总结词
高压直流输电是一种利用高压直流电进行远距离传输的输电方式，具有输送容量大、损耗小、稳定性高等特点。
详细描述
总结词
换流技术是高压直流输电的核心技术之一，涉及到整流和逆变两个过程。
详细描述
在整流过程中，交流电源转换为直流电源，通过控制晶闸管或绝缘栅双极晶体管的开关状态实现。逆变过程则是将直流电源转换为交流电源，同样通过控制开关状态实现。换流技术的关键在于保证电流的稳定和减小谐波干扰。
VS
高压直流输电的损耗主要包括线路损耗和换流损耗，提高效率是重要目标。
高压直流输电完美版PPT资料
直流电与交流电的对比
输送相同功率时，直流输电所用线材仅 为交流输电的2／3～l／2。
直流输电采用两线制，以大地或海水作回线，与 采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同 和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也 可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约 1／3．
设两线制直流输电线路输送功率为Pd，则Pd=2UdId； 设三线制三相交流输电线路所输送的功率为Pa，
Pa 3UaIacos
对于超高压线路，功率因数一般较高，可取为 0．945．设直流输电电压等于交流输电电压的 最大值，即Ud= Ua，且Id=Ia，则：
Pd 2 2Ua Ia 1 Pa 3Ua Ia 0.945
在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流
产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗
在一些特殊场合，必须用电缆输电．例如 高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输 电线经过海峡时，要用海底电缆．由于电缆芯 线与大地之间构成同轴电容器，在交流高压输 线路中，空载电容电流极为可观．一条200kV 的电缆，每千米的电容约为0.2μF，每千米需 供给充电功率约3×103kW，在每千米输电线路 上，每年就要耗电2.6×107kW·h．而在直流输 电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电 流加在电缆上．
100V．随着直流发电机制造技术的提高，到1885年，直流输电电压已提高到6000V．但要进一步提高大功率直流发电机的额定电压，存
在着绝缘等一系列压技，术困使难．得由于输不电能直距接给离直受流电到升压极，大使得的输电限距制离受，到极不大能的限满制，足不输能满送足输容送量容量增增长长和和输电输距离电增加的 要大求陆． 送电或互联并距网离．舟增山直加流输的电要工程求就属．于这一类．
高压直流输电技术优秀课件
但是汞弧阀制造技术复杂、价格昴贵、逆弧
故障率高、可靠性较差、运行维护不便等因素
，使直流输电的应用和发展受到限制。
二、直流输电技术的发展
第二阶段：晶闸管阀换流时期
20世纪70年代以后，电力电子技术和微电子技术的 迅速发展，高压大功率晶闸管的问世，晶闸管换流 阀和计算机控制技术在直流输电工程中的应用，这 些进步有效地改善了直流输电的运行性能和可靠性， 促进了直流输电技术的发展。
二、直流输电技术的发展
直流输电的发展与换流技术有密切的关系。
(特别与高电压、大功率换流设备的发展)
第一阶段：汞弧阀换流时期
1901年发明的汞弧整流管只能用于整流。
1928年具有栅极控制能力的汞弧阀研制成功，
它不但可用于整流，同时也解决了逆变问题。
因此大功率汞弧阀使直流输电成为现实。
1954年世界上第一个采用汞弧阀性直流输
但是IGBT功率小、损耗大，不利于大型直流输电 工程采用。最新研制的门极换相晶闸管（IGCT） 和大功率碳化硅元件，该元件电压高、通流能力 强、损耗低、可靠性高。
1949年～2020年我国发电装机容量、用电量图
一、发展特高压电网的必要性
2、发展特高压电网是电源结构调整和优化布局的必 然要求。
我国发电能源以煤、水为主。西部地区资源 丰富，全国四分之三以上经济可开发水能资源分布在 西南地区，煤炭资源三分之二以上分布在西北地区； 东部地区经济发达，全国三分之二以上的电力负荷集 中在京广铁路以东经济发达地区，未来的负荷增长也 将保持这一趋势。
高压直流输电技术优秀课件
目录
一、发展特高压电网的必要性
二、直流输电技术的发展
三、直流输电与交流输电的性 能比较
四、高压直流输电系统的结构 和元件
直流输电基础课件
感谢您的观看
03
直流输电的工作原理
电压源换流器工作原理
电压源换流器是一种基于电压控制的换流器，其工作原理是通过调节电压的幅值和 相位，实现直流电的逆变和整流。
电压源换流器采用全控型电力电子器件，如IGBT、IGCT等，通过脉宽调制（PWM） 技术实现对电压和频率的精确控制。
电压源换流器具有高效率、低谐波、快速响应等优点，因此在高压直流输电 （HVDC）和柔性直流输电（VSC-HVDC）等领域得到广泛应用。
02
直流输电系统的组成
电源
01
02
03
电源的作用
为直流输电系统提供电能， 是整个系统的动力来源。
电源类型
包括化石能源、核能、可 再生能源等，根据不同的 需求和环境条件选择合适 的电源。
电源接入
通过换流站将电源接入直 流输电系统，实现电能的 汇集和分配。
换流站
换流站的作用
实现交流电与直流电之间 的转换，是直流输电系统 的核心组成部分。
景。
直流输电的应用场景
大容量远距离输电
直流输电适合于大容量、远距离 的输电需求，例如国家之间的电 网互联、长距离海底电缆输电等。
城市电缆输电
在城市区域内，由于建筑物密集， 采用交流输电难以实现，而直流输 电可以更好地适应城市环境，例如 城市地铁、隧道照明等。
特殊环境输电
在特殊环境下，如矿井、石油平台 等，直流输电可以更好地适应环境 要求，提高输电效率和稳定性。
直流输电的特点
高效稳定
直流输电的电压稳定，没有频 率和相位的变化，因此传输效
率较高，稳定性较好。
损耗较小
由于直流输电的电流在传输过 程中不会产生交流阻抗，因此 损耗较小，传输效率较高。
03
直流输电的工作原理
电压源换流器工作原理
电压源换流器是一种基于电压控制的换流器，其工作原理是通过调节电压的幅值和 相位，实现直流电的逆变和整流。
电压源换流器采用全控型电力电子器件，如IGBT、IGCT等，通过脉宽调制（PWM） 技术实现对电压和频率的精确控制。
电压源换流器具有高效率、低谐波、快速响应等优点，因此在高压直流输电 （HVDC）和柔性直流输电（VSC-HVDC）等领域得到广泛应用。
02
直流输电系统的组成
电源
01
02
03
电源的作用
为直流输电系统提供电能， 是整个系统的动力来源。
电源类型
包括化石能源、核能、可 再生能源等，根据不同的 需求和环境条件选择合适 的电源。
电源接入
通过换流站将电源接入直 流输电系统，实现电能的 汇集和分配。
换流站
换流站的作用
实现交流电与直流电之间 的转换，是直流输电系统 的核心组成部分。
景。
直流输电的应用场景
大容量远距离输电
直流输电适合于大容量、远距离 的输电需求，例如国家之间的电 网互联、长距离海底电缆输电等。
城市电缆输电
在城市区域内，由于建筑物密集， 采用交流输电难以实现，而直流输 电可以更好地适应城市环境，例如 城市地铁、隧道照明等。
特殊环境输电
在特殊环境下，如矿井、石油平台 等，直流输电可以更好地适应环境 要求，提高输电效率和稳定性。
直流输电的特点
高效稳定
直流输电的电压稳定，没有频 率和相位的变化，因此传输效
率较高，稳定性较好。
损耗较小
由于直流输电的电流在传输过 程中不会产生交流阻抗，因此 损耗较小，传输效率较高。
高压直流输电系统PPT课件
交流必然三相切除，直流则可降压运行，且大都能取得 成功。
（3）过负荷能力
通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热
条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多， 其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流
站。通常分2h过负荷能力、10s过负荷能力和固有过负荷 能力等。前两者葛上直流工程分别为10％和25％，后者 视环境温度而异。
以下是维持高功率因数的几个原因：
在给定变压器和阀的电流和电压额定值的 条件下，使换流器的额定功率尽可能高；
减轻阀上的应力； 使换流器所连接的交流系统中设备的损耗
和电流额定最小； 在负荷增加时，使交流终端的电压降最小； 使供给换流器的无功功率费用最小。
控制特性
图4.1.2 理想的稳态伏安特性（Vd是在整流器上测量的值；
当电压降低时，也会面临换相失败和电压不稳定的风险。 这些和低电压条件下的运行状况有关的问题可通过引入 “依赖于电压的电流指令限制”（VDCOL）来防止。当 电压降低到预定值以下时，这个限制降低了最大容许直流 电流。VDCOL特性曲线可能是交流换相电压或直流电压 的函数。图示出了这两种类型的VDCOL。
Id
Vdorcos Vdoi cos Rcr RLRci
Pdr VdrId
P di VdiIdP drRLId 2
图3.1.1 HVDC输电联络线 （a）示意图；（b）等值电路；（c）电压分布。
高压直流系统通过控制整流器和逆变器的 内电势（Vdorcosα）和（Vdoicosγ）来控制 线路上任一点的直流电压以及线路电流 （或功率）。这是通过控制阀的栅／门极 的触发角或通过切换换流变压器抽头以控 制交流电压来完成的。
（3）过负荷能力
通常，交流输电线路具有较高的持续运行能力，受发热
条件限制的允许最大连续电流比正常输送功率大得多， 其最大输送容量往往受稳定极限控制。
直流线路也有一定的过负荷能力，受制约的往往是换流
站。通常分2h过负荷能力、10s过负荷能力和固有过负荷 能力等。前两者葛上直流工程分别为10％和25％，后者 视环境温度而异。
以下是维持高功率因数的几个原因：
在给定变压器和阀的电流和电压额定值的 条件下，使换流器的额定功率尽可能高；
减轻阀上的应力； 使换流器所连接的交流系统中设备的损耗
和电流额定最小； 在负荷增加时，使交流终端的电压降最小； 使供给换流器的无功功率费用最小。
控制特性
图4.1.2 理想的稳态伏安特性（Vd是在整流器上测量的值；
当电压降低时，也会面临换相失败和电压不稳定的风险。 这些和低电压条件下的运行状况有关的问题可通过引入 “依赖于电压的电流指令限制”（VDCOL）来防止。当 电压降低到预定值以下时，这个限制降低了最大容许直流 电流。VDCOL特性曲线可能是交流换相电压或直流电压 的函数。图示出了这两种类型的VDCOL。
Id
Vdorcos Vdoi cos Rcr RLRci
Pdr VdrId
P di VdiIdP drRLId 2
图3.1.1 HVDC输电联络线 （a）示意图；（b）等值电路；（c）电压分布。
高压直流系统通过控制整流器和逆变器的 内电势（Vdorcosα）和（Vdoicosγ）来控制 线路上任一点的直流电压以及线路电流 （或功率）。这是通过控制阀的栅／门极 的触发角或通过切换换流变压器抽头以控 制交流电压来完成的。
(完整版)《高压输电》PPt
由热功率计算公式可看出 （1）减小输电线的电阻 （2）减小输送的电流
如何减小输电线上的功率损失 P=I2R
二.降低导线的电阻 *缩短距离-不可能
*选用导电性能好的材料作导线。
（一般用铝或铜）
*增大导线的横截面-多种困难
R=ρ
L S
缺陷分 析
*实际是多股绞线拧成的，中心 是钢线，它的机械强度大，不 易拉断；钢线周围是铝线，不 仅导电性能好，而且密度小， 使输电线不致太重
3.5《高压输电》
为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源 地方
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
一、远距离输电 1、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流
的热效应，必然有一部分电能转化成热而损 失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法：
演示实验二：开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关 闭合时电流分为两个 支路，一路流过线圈L， 另一路流过灯泡A。 灯泡A正常发光 把开关断开，注意观 察灯泡亮度
演示实验二：开关断开时的自感现象
要求： 线圈L的电阻较小
现象：开关断开时，灯A先更 亮后再熄灭
分析：电路断开时，线圈中的 电流减小而导致磁通量发生变 化，产生自感电动势阻碍原电 流的减小，L中的电流只能从 原值开始逐渐减小，S断开后， L与A组成闭合回路，L中的电 流从A中流过，所以A不会立即 熄灭，而能持续一段发光时 间．
三、涡流及其应用
1．变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动 势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体 就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流
如何减小输电线上的功率损失 P=I2R
二.降低导线的电阻 *缩短距离-不可能
*选用导电性能好的材料作导线。
（一般用铝或铜）
*增大导线的横截面-多种困难
R=ρ
L S
缺陷分 析
*实际是多股绞线拧成的，中心 是钢线，它的机械强度大，不 易拉断；钢线周围是铝线，不 仅导电性能好，而且密度小， 使输电线不致太重
3.5《高压输电》
为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源 地方
火力发电站
风力发电站
水利发电站
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
而用电的地方却分布很广:
一、远距离输电 1、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流
的热效应，必然有一部分电能转化成热而损 失掉。 2、发热损失电能的计算：P损=I2R 3、减小输电线上电能损失的办法：
演示实验二：开关断开时的自感现象
按图连接电路。开关 闭合时电流分为两个 支路，一路流过线圈L， 另一路流过灯泡A。 灯泡A正常发光 把开关断开，注意观 察灯泡亮度
演示实验二：开关断开时的自感现象
要求： 线圈L的电阻较小
现象：开关断开时，灯A先更 亮后再熄灭
分析：电路断开时，线圈中的 电流减小而导致磁通量发生变 化，产生自感电动势阻碍原电 流的减小，L中的电流只能从 原值开始逐渐减小，S断开后， L与A组成闭合回路，L中的电 流从A中流过，所以A不会立即 熄灭，而能持续一段发光时 间．
三、涡流及其应用
1．变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动 势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体 就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流
高压直流输电控制课件
培训与演练
对高压直流输电系统的操 作人员进行培训和演练， 提高其应对故障的能力和 水平。
06 高压直流输电的未来发展 与挑战
技术发展趋势
更高电压等级
随着技术的进步，高压直流输电 系统的电压等级将进一步提高， 以实现更远距离、更大容量的电
力传输。
柔性直流输电技术
柔性直流输电技术以其独特的可 控性和灵活性，将在未来高压直
详细描述
高压直流输电是将直流电能从电源侧通过换流站传送到受端 的过程，其传输容量大、电压等级高，能够实现远距离、大 容量的电力传输，且传输过程中电能损耗较低，稳定性较好 。
高压直流输电的应用场景
总结词
高压直流输电适用于大规模、远距离的电力传输，尤其适用于海底电缆、城市 供电等场景。
详细描述
由于高压直流输电具有稳定、高效、灵活等优点，因此广泛应用于海底电缆、 城市供电、可再生能源并网等场景，能够满足不同地区、不同用户的电力需求 。
控和操作。
控制系统功能
自动控制
远程监控
根据预设的控制策略，自动调节高压直流 输电系统的运行状态，确保系统稳定、安 全、经济运行。
通过通讯设备接收上层调度系统的指令， 远程监控高压直流输电系统的运行状态， 并进行相应的操作。
故障诊断
优化调度
根据传感器反馈的运行数据，对高压直流 输电系统进行故障诊断，及时发现并处理 系统中的异常情况。
智能化与自动化
高压直流输电系统的控制将更加智能化和自动化，能够更好地应对复 杂多变的运行环境和条件，提高电力传输的可靠性和稳定性。
感谢您的观看
THANKS
传感器实时监测高压直流输电 系统的运行状态，并将数据反 馈给控制器，形成闭环控制。
通过通讯设备，控制系统与上 层调度系统进行信息交互，实 现远程监控和操作。
高压输电 课件
远距离输电问题
【典例 2】 发电厂输出的交变电压为 220 kV，输送功率为 2.2×106 W．现在用户处安装一降压变压器，使用户的电压为 220 V．发电厂到变压器间的输电线总电阻为 22 Ω.求： (1)输电线上损失的电功率； (2)降压变压器原、副线圈的匝数之比．
解析 (1)输送电流为：I 线＝UP送送＝222.20××110063 A＝10 A， 输电线上损失功率为： P 损＝I2线·R 线＝102×22 W＝2.2×103 W. (2)变压器输入端电压为： U＝U 送－I 线 R 线＝220×103 V－10×22 V＝2.197 8×105 V， 所以原、副线圈的匝数比为nn12＝2.1972280×105＝9919. 答案 (1)2.2×103 W (2)999∶1
二、降低导线电阻的方法 1．选择 导电性能 好的材料作导线，且使导线粗一些． 2．降低导线电阻的措施的局限性：(1)导线性能 较好的金属一 般比较贵重；(2)导线 太粗 不仅增加材料消耗，还会给架线增 大困难．
三、降低输电电流的方法——高压输电
1．由 P＝UI 知，在输送功率不变的情况下，减小电流就必须 增大 电压 ．
Байду номын сангаас
远距离输电问题 3．如图 3-5-2 为远距离输电线路的示意图：
图3-5-2 若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )． A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
解析 变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的 功率大小决定的，选项 A、B 错误；用户的总电阻减小，根据 P＝UR2，消耗的功率增大，输电线上电流增大，线路损失功率 增大，C 项正确；升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上 损失的电压加上降压变压器输入电压，D 项错误． 答案 C
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-X2
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B
-Q14
-Q14
-Q14
-Q14
=WA-L51
To Converter Transformer pole 2
To AC Filter Z3
Toቤተ መጻሕፍቲ ባይዱAC Filter Z2
To Converter Transformer pole 1
-T1 -F1 -F1
-T1 -F1
-T1
D
D
电气一次主接线 交流场区域 500kV AC Switchyard
交流滤波器
交流滤波器可以滤除换流器产生的谐波电流，
还可以向换流器提供部分基波无功。
问题：交流滤波器的失灵保护？
(保护动作锁定断路器)
直流滤波器
直流滤波器能滤除直流线路中的谐波分量，减 少直流侧谐波的以下危害： 1，对直流系统本身的危害。直流侧除滤波器外 的所有设备中流过的谐波电流，都会造成这些 设备的附加发热； 2，对线路附近的通信系统造成干扰； 3，通过换流器对交流系统渗透，造成交流系统 运行性能的显著下降；
1 2 3 4
直流输电工程 典型主接线
订单号 屏柜号
00000000000 00000000000 页码 总数 6 01 05
换流站典型的主接线（交流场）
1 2 3
=WA-L52 -F1 -F1
4
5
Spare
6
=WA-L2
=WA-L72 -F1 -F1
=WA-L62 -T1 -Q11 -Q21 -F2 -L1 -F1
=WA-L4 -F1
=WA-L3 -T1 -Q11 -Q21 -F2 -L1
A
-T1 =WA =W7 Bus 2M 500kV =W6 =W5 -T1
-Q14
-Q14
-X1
-X1
-X1
-X1
-X1
-X1
-X1
-Q12
-Q12
-Q12
-Q12
-Q12
-Q12
-Q12
C
-Q1 -T1 -Q21
C
-Q21
-Q21 =WB1
Bus 1M 500kV
-Q11
-Q11
-Q11
-Q11 -T11 -F2
-Q11
-Q11
-Q11
-Q21
=WA-L71
=WA-L61
图纸中涉及的相关层次代号
“=” : 代表高层代号，或功能代号。比如， =W表示交流场； “+” : 代表位置代号。比如+1.H5，表示第一面屏 柜H平面的5U位置； “-” : 代表元件代号。比如，-Q1，表示某一开关的 代号； “:” : 代表端子号。比如，+2B4.X1:5，表示 +2B4.X1的第5号端子；
换流变压器
有载调压：为了补偿换流变压器交流网侧电压的变化以 及将触发角运行在适当的范围内以保证运行的安全性和经 济性，要求有载调压分接开关的调压范围较大，特别是可 能采用直流降压模式时，要求的调压范围往往高达20%～ 30%。
换流变压器
问题：换流变压器的保护配置？单相 双绕组换流变的瓦斯保护如何配置？ 保护1：RCS-977+RCS-974FG 保护2：RCS-977+RCS-974FG (保护动作锁定断路器，发X,Y,Z闭锁信号)
A
To AC Filter Z1
-T1
-T1
=WB2
=W4
=W3
=W2
=W1
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
-Q21
-T11
-F2
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
桥式换流器的桥臂，称为换流阀。在直流输电 工程中，它除了具有整流和逆变的功能外，在 整流站还具有开关的功能，可利用其快速可控 性对直流输电的起动和停运进行快速操作。目 前绝大多数直流输电工程采用晶闸管阀。
换流变压器
换流变压器与换流阀一起实现交流电与直流电之间的 相互转换。现代高压直流输电系统一般采用每极一组12 脉动换流器的结构，所以换流变压器还为两个串联的6 脉动换流器之间提供30°的相角差，从而形成12脉动换 流器结构。换流变压器的阻抗限制了阀臂短路和直流母 线上短路的故障电流，使环流阀免遭损坏。 换流变在漏抗、绝缘、谐波、直流偏磁、有载调压等 方面和普通的电力变压器有着不同的特点。 短路阻抗：为了限制当阀臂及直流母线短路时的故障 电流，换流变应有足够大的短路阻抗。但短路阻抗太大， 会使运行中的无功损耗增加。大容量换流变的短路阻抗 百分数通常为12%～ 18%。
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
-Q16 -Q26 -T6 -Q3 -T5 -Q25
B
-Q15 -Q28 -Q24 -T4 -Q2 -T3 -Q23 -Q13 -Q27 -Q22 -T2
-X2
-Q15 -Q28 -Q24 -T4 -Q2 -T3 -Q23 -Q13 -Q27 -Q22 -T2 -Q1 -T1
平波电抗器
直流平波电抗器与直流滤波器一起构成高压直流换流站 直流侧的直流谐波滤波回路。平波电抗器能防止由直流线 路或直流开关站所产生的陡波冲击波进入阀厅；平波电抗 器能平滑直流电流中的纹波，能避免在低直流功能传输时 电流的断续；平波电抗器通过限制由快速电压变化所引起 的电流变化率来降低换相失败率。
报告内容
• • • • 直流输电系统的基本知识 换流站的主要一次设备 典型的单线图及其分区 直流控制保护系统的整体结构
直流输电的基本模型
整流侧 Id 逆变侧
只需要提供很小的电压差
换流站的主要一次设备
• • • • • 换流阀 换流变压器 平波电抗器 交流滤波器 直流滤波器
换流阀
在直流输电系统中，为实现换流所需的三相