2.1 换流装置.pptVIP

基本布置示意图 * 第2章 高压直流输电系统的主要设备 并联电容器 滤波器 阀厅 换流变 交流场 Approximately 80 x 180 meters 交流输电线 直流场 直流输电线 1—直流和电极和线路 2—直流开关场 3—平波电抗器 4—阀厅、极1 5—控制室 6—阀厅、极2 7—换流变压器 8—交流滤波器 9—高通滤波器 10—11次滤波器 11—13次滤波器 12—并联电容器 13—交流开关场 换流站平面布置图 2.1 换流装置 由电力电子器件组成，具有将交流电转变为直流电或直流电转变为交流电的设备统称为换流装置，或称为换流器。其中，工作将交流电转变为直流装置时，换流器处于整流状态，此时的换流器也称为整流器，工作在将直流电转变为交流电状态时，换流器处于逆变状态，此时的换流器又称为逆变器。 2.1.1 器件 组成换流器的基本器件为电力电子器件，其在历史发展上经历有下几个阶段： 汞弧阀 半控型晶闸管（4in、5in、6in） 全控型的门极关断晶闸管GTO 绝缘栅双极型晶体管IGBT 耐压水平高、输出容量大 5in耐压8kV,电流3kA 晶闸管特点 开通： 1.阳阴极有正向压降 2.门极有电流 3.开通后，门极控制无效 阳极 阴极 控制极 门极 关断：阳阴极加反向电压 1.开通关断特点 通态压降：1.5V 晶闸管开通关断工作实例： ? u uo RL + – + uT + – – T io ? t O ?t1 ? ? t O ? t O ?t2 2? ? ? 触发角：晶闸管门极触发时刻与自然换相点之间对应的电角度。 导通角：晶闸管在一个周期内导通时间所对应的电角度。 触发角 导通角 晶闸管工作特性：静态（阳极）伏安特性、门极伏安特性、动态特性。 1）静态（阳极）伏安特性 正向特性 反向特性 URRM UFRM IG2 IG1 IG0 UBR IF UBO IH o U I IG0 IG1 IG2 + _ + _ ?U 晶闸管工作特性：静态（阳极）伏安特性、门极伏安特性、动态特性。 1）静态（阳极）伏安特性 晶闸管静态特性 2）门极伏安特性 门极伏安特性是指门极正向电压与正向电流之间的关系。 3）动态特性 晶闸管在导通与关断过程中其电流不能瞬时完成，这个时间不能太长，即影响系统控制，也不能过短，防止引起过压过流，烧坏晶闸管。 晶闸管动态特性 晶闸管主要参数： 1.断态正向重复峰值电压UDRM 在晶闸管门极断开及额定结温下，可施加的重复率50次/s且持续时间不大于10ms的正向最大峰值电压。 2.断态反向重复峰值电压URRM 在晶闸管门极断开及额定结温下，可施加的重复率50次/s且持续时间不大于10ms的反向最大峰值电压。 3.通态平均电压 在额定电流和稳定结温下，阳极与阴极电压的平均值，一般为0.5V~1.5V。 4.额定电流 在规定的环境和散热条件下，允许通过的单向最大工频正弦半波电流的平均值。 5.断态临界电压变换了du/dt 6.通态临界电流变换率di/dt 正常结温：60~90℃ 导致永久损坏极限结温：300~400 ℃ 承受严重故障电流最高结温：190~250 ℃ 2.1.2 换流阀 换流阀： 也称阀臂，是换流器的基本单元，是有成百上千的晶闸管组成。一般编号顺序是1、3、5共阴极，4、2、6共阳极。 正极 负极 * * *