高压直流输电总结(华中科技大学) - 图文 下载本文

(3) 可能存在一定偏磁(直流分量); (4) 有载调压、调压范围大、调节频繁。 3. 平波电抗器: (1) 作用:

a) 直流电流滤波(平波); b) 限制线路短路电流的上升率; c) 防止小电流运行时的电流断续; d) 阻断雷电波的侵入; e) 减小对沿线通讯设施的干扰; (2) 如何选取直流电抗器的电感值Ld:

答:直流电抗器的作用是减少直流侧的交流脉动量,小电流时保持电流的连

续性以及当直流送电回路发生故障时,能抑制电流的上升速度。从作用来看,它的电感量Ld越大越好。但是Ld过大,当电流迅速变化时在直流

di就越大;另外作为一个延时环节,Ld过大dt对直流电流的自动调节不利。所以满足上述三项要求的前提下,直流电抗器的电感Ld应尽量小。 故选取直流电抗器电感值Ld的具体方法是:

电抗器上产生的过电压Ld① 按减少直流侧的交流脉动分量的情况确定电感值;

② 以小电流时保持电流的连续性和直流送电回路发生故障时能抑制电流上 升速度的情况进行验算。 4. 滤波器: (1) 滤波原理:

高阻抗串联分压隔离(如平波电抗器,滤除谐波电压),低阻抗并联支路分流(如LC滤波器,滤除谐波电流);工作频率低于谐振频率时,滤波器呈容性,工作频率高于谐振频率时呈感性。 (2) 交流滤波器的种类及其阻抗特性: a) 单调谐滤波器(只有一个谐振频率):

图6- 4 单调谐滤波器 图6- 5单调谐滤波器阻抗特性

b) 双调谐滤波器(有两个谐振频率):

图6- 6双调谐滤波器 图6- 7双调谐滤波器阻抗特性

c) 高通滤波器:

图6- 8 高通滤波器 图6- 9高通滤波器阻抗特性

(3) 交流侧滤波器设计原则:滤除谐波的同时考虑无功补偿,兼顾经济性。 (4) 交流侧滤波器设计步骤:首先根据无功需求确定C,再根据谐振要求

确定L,最后根据品质因数确定R。 (5) 电容器的经济容量和安装容量:

电容器的工作电流包括谐波电流和基波电流,其容量是谐波容量和基波容量两者之和,称之为安装容量。

只考虑滤波而不考虑无功补偿,求得的最小安装容量即经济容量;令“基波容量/安装容量”比值最大,即安装容量的最大利用。 (6) 滤波器的特征电抗、品质因数:

X0谐振频率下的感抗值或容抗值即特征电抗;Q?,即品质因数。

R品质因数Q越大,谐振时的支路阻抗越小,滤波效果也越好,但考虑到与交流电网发生谐振时为防止通过滤波器(电容器和电抗器)的电流过大,人为增加串联电阻阻值以降低Q,起限制电流过大的作用。一般Q取值范围为50~100,为了节能目的,有时会取更高值(电阻值更小)。 (7) 并联滤波器与串联滤波器相比有什么优点: a) 滤波效果好;

b) 串联滤波器必须通过主电路的全部电流,并对地采用全绝缘,而并联滤波

器的一端接地,通过的电流只是由它所滤除的谐波电流和一个比主电路小得多的基波电流,绝缘要求也低。

5. 直流断路器:

(1) 直流没有过零点,难以熄弧; (2) 熄弧技术:

a) 并联LC支路,利用LC振荡产生反向电流以抵消线路电流,使之实现过零

灭弧;开关闭合工作时,电容器通过充电回路预充电,开关打开前,并联到开关两端构成LC振荡回路;

b) 直接并联带间隙的电容器,利用电容器吸收能量熄弧;

c) 利用逐渐加大串联电阻使回路电流下降,最后用电容器吸收能量熄弧; d) 拉长电弧,增加弧电阻,降低回路电流,熄弧。

七、 HVDC对交流系统的影响:

1. 概述:

(1) 交流系统强弱程度:

a) 系统强弱程度反映了系统内各环节对扰动的敏感度; b) 互联等效阻抗: 阻抗高,系统弱;阻抗低,系统强;

c) 交流系统惯性(发电机转动惯量):惯量小,系统弱;惯量大,系统强; 注意:系统越弱,交、直流交互影响越强。

d) 短路比(short circuit ratio,SCR):换流站交流母线的短路容量与额定直流

功率的比值,即:

SSCUN2111 SCR?????PdNPdNZZZpuZB(1.15)

e) 有效短路比(ESCR):考虑无功补偿设备后的短路比,即:

ESCR?SSC?QC PdN(1.16)

注意:一般而言,短路比小于2的系统称为弱系统。