(优选)第二讲换流器基本理论及特性方程

直流输电的基本原理1 换流器电路的理论分析..................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 忽略电源电感的电路分析(即L c=0)................................... 错误!未定义书签。

1.2 包括电源电感的电路分析(即L c≠0) .................................. 错误!未定义书签。

1.2.1 换相过程.................................................................................. 错误!未定义书签。

1.2.2 电路的分析............................................................................. 错误!未定义书签。

2 整流和逆变工作方式分析................................................................ 错误!未定义书签。

2.1 整流的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。

2.2 逆变的工作方式 ....................................................................... 错误!未定义书签。

3 总结......................................................................................................... 错误!未定义书签。

高压直流输电教学内容第一章绪论1.1我国主要直流输电1） 工程概况（14条工程）（了解） 2） 直流输电应用场合（识记）1.2直流输电与交流输电运行特点比较（优缺点比较） （理解）1.3高压两端直流输电结构和元件 （理解）1）分类（单极分类、双极分类图）2） 构成元件 3） 元件作用 第二章换流理论及特性方程 2.1阀特性1）阀类型（汞弧阀、晶闸管、新型换流阀） （了解）1） 晶闸管电路符号、伏安特性、开通条件、关断条件（理解）2.2 6脉动三相全波桥式换流器电路分析 （重点掌握、难点）（1 ）整流器电路说明1） 为便于电路分析的 3条假设（交流电压、直流电流、阀）2） 6个阀阀触发角规律（2 ）忽略电源电感无触发延迟的电路分析（不考虑变压器漏感） 1）阀在某个触发角下，电路换相导通规律，一个周期 6次换相，掌握换相时一个周期内整流器直流侧电压波形、交流侧变压器a 相绕组电流波形、阀1电流波形。

2） 当阀的触发角不同时，掌握整流器直流侧电压波形、交流侧变压器a 相绕组电流波形、阀1电流波形及各电压电流波形变化规律。

3）直流平均电压表达式，及其大小影响因素 （3）包括换相叠弧的分析1）换相叠弧过程2）换相叠弧电压降4U = '+3）直流电压表达式V"j =cas a 一总卩£=卩鈕｛?门2 —EJ"2.3整流器和逆变器的工作方式 （重点掌握、难点） 当a=0,即无触发延迟时平均直流电压为:e ac d t =3：；3E mSin td t=3 3E m60n其中，Em 为相电压峰值；Vd0称为 理想空载直流电压V d° =2.34E LN =1.35E LL其中，ELN 相为相电压有效值，ELL 为线电压有效值1）整流器等效电路图31200-：60°在上述电路中，a点、b点、c点电压分别最高时，分别对应着阳极组晶闸管VI、V3、V5导通，这些点称之为各晶闸管自然换向点。

.直流输电的基本原理1 换流器电路的理论分析 (1)=0) (2)1.1 忽略电源电感的电路分析(即Lc≠0) (10)1.2 包括电源电感的电路分析(即Lc1.2.1 换相过程 (10)1.2.2 电路的分析 (11)2 整流和逆变工作方式分析 (14)2.1 整流的工作方式 (14)2.2 逆变的工作方式 (15)3 总结 (20)1 换流器电路的理论分析高压直流换流器(包括整流和逆变)主要是由晶闸管阀组成的，其接线方式有很多种，如：单相全波、单相桥式、三相半波、三相全波等，但是我们现在常用的是三相全波，即6脉动换流器。

其原理结构如图1-1所示：图1-1 三相桥式全波直流换流器原理结构其中，Ua 、Ub和Uc表示A、B、C三相交流电压，它们之间相差120゜。

令U a =Emsin(wt+150)Ub =Emsin(wt+30)U c =Emsin(wt-90)我们可以将换流阀这样定义：图1-2 6脉动换流阀电路图1.1 忽略电源电感的电路分析(即L c=0)从以上的电路图中，我们可以发现对于三相电压，每相电路中都存在电感L，c=0。

为了便于分析，我们先假设该电感不存在，即Lc（一）无触发延迟（触发角a=0）无触发延迟，即只要阀上晶闸管正向电压建立，门级会立即接收到触发脉冲，导通整阀。

对于V1、V3和V5来讲，由于它们共阴极，因此三相中电压较高的那相的阀导通，其余两个阀关断。

而对于V4、V6和V2来说，由于它们共阳极，因此三相中电压较低的那相的阀导通，其余两个阀关断。

总之，就是比较三相电压的高低来确定哪两个阀导通。

下面我们结合下图进行分析：举个例子，C~C0时刻，A相电压最高，B相电压最低。

因此根据之前的分析，则共阴极的V1、V3和V5阀，则会由处于A相的V1阀导通，而共阳极的V4、V6和V2阀，则是由处于B相的V6阀导通，此后的依此类推，循环往复。

从上述的阀导通表格中可以看出，每个阀单个周期内导通的时间为120゜，V1~V6阀按顺序依次导通，间隔时间为60︒。

直流输电系统构成与换流原理- - 11 -20152015年年8月1010日日目录1直流输电系统构成2直流输电换流原理直流输电系统构成•采用直流输电必须有换流。

•在送端需要将交流电变换为直流电，称为整流，经过直流线路送往受端。

•在受端需要将直流电变换为交流电，称为逆变。

•整流站•逆变站•可分为两端直流输电与多端直流输电•两端直流输电系统可以分为单极系统（正极或负极）、双极系统（正负两极）和背靠背直流系统（无直流输电线路）三种类型。

对于单极直流输电系统，可以采用正极性或负极性。

单极系统运行的可靠性和灵活性均不如双极系统好，实际工程中大多采用双极系统。

双极系统是两个可独立运行的单极系统所组成双极大地回线直流输电系统示意图。

每个站的换流器中点接地，构成两个极。

通过线路的两根导线输送到另一站的正负极。

如两根导线对地电位分别为+500kV和-500kV，则称为±500kV直流输电系统。

直流滤波器2/12/36复奉直流极Ⅱ线路复奉直流极Ⅰ线路接地极811B8111B8112B8111B8112B80105780105801018010L B81201812B8121B8122B00102821B8211B8212B802118211B 8212B80201822B8221B 8222B8022100202802050121B0122B03000100202002020001000400020010600N BG S0221B 0222B 8020L B 81202811B8111B8112B8111B8112B 80105801018010L B81201812B8121B8122B00102821B8211B8212B8211B8212B 80201822B8221B8222B8022100202802050121B0122B 010010200102000100010020600N BG S0221B0222B 8020L B8120205000020*******0100104000直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/368121F Q8122F Q812H L Q80128012100122801268221F Q8222F Q822H L Q802200222802268111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168121F Q8122F Q812H L Q80128012100122801268221F Q8222F Q822H L Q802200222802268111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168211F Q8212F Q821H L Q802180212802168211F Q8212F Q821H L Q8021802118021280216直流滤波器2/12/36复奉直流极Ⅱ线路复奉直流极Ⅰ线路接地极811B8111B8112B8111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168111B8112B80105780105801018010L B81201812B8121B8122B8121F Q8122F Q812H L Q801280121001228012600102821B8211B8212B8211F Q8212F Q821H L Q80218021180212802168211B 8212B80201822B8221B 8222B8221F Q8222F Q822H L Q802280221002228022600202802050121B0122B03000100202002020001000400020010600N BG S0221B 0222B 8020L B 81202811B8111B8112B8111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168111B8112B 80105801018010L B81201812B8121B8122B8121F Q8122F Q812H L Q801280121001228012600102821B8211B8212B8211F Q8212F Q821H L Q80218021180212802168211B8212B 80201822B8221B8222B8221F Q8222F Q822H L Q802280221002228022600202802050121B0122B 010010200102000100010020600N BG S0221B0222B 8020L B8120205000020*******0100104000直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36复奉直流极Ⅱ线路复奉直流极Ⅰ线路接地极811B8111B8112B8111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168111P B8112P B80105780105801018010L B81201812B8121B8122B8121F Q8122F Q812H L Q801280121001228012600102821B8211B8212B8211F Q8212F Q821H L Q80218021180212802168211P B 8212P B80201822B8221B 8222B8221F Q8222F Q822H L Q802280221002228022600202802050121P B0122P B03000100202002020001000400020010600N BG S0221P B 0222P B 8020L B 81202811B8111B8112B8111F Q8112F Q811H L Q80118011180112801168111P B8112P B 80105801018010L B81201812B8121B8122B8121F Q8122F Q812H L Q801280121001228012600102821B8211B8212B8211F Q8212F Q821H L Q80218021180212802168211P B8212P B 80201822B8221B8222B8221F Q8222F Q822H L Q802280221002228022600202802050121P B0122P B 010010200102000100010020600N BG S0221P B0222P B 8020L B8120205000020*******0100104000直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36直流滤波器2/12/36特高压直流接线方式运行类型 接线方式 接线方式数量 编号双极 完整双极 1C01～C17 1/2双极 163/4双极 8 C18～C25单极大地 完整单极 2C26～C35 1/2单极 8单极金属 完整单极 2C36～C45 1/2单极 8融冰 两极高端换流器并联 1 C46 共计 46•背靠背直流系统无直流输电线路的两端直流输电系统。