高压直流换流站换流阀开关电磁瞬态特性实验研究

《高压直流换流站换流阀开关电磁瞬态特性实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、高电压技术第３７卷第３期２０１１年３月３１日ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ３１，２０１１７３９高压直流换流站换流阀开关电磁瞬态特性实验研究余占清，何金良，曾嵘（清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京１０００８４）摘要：高压直流换流站中，换流阀开关电磁瞬态是稳态电磁骚扰分析和换流器均压设计的关键考虑因素。因此基于高压换流阀运行实验系统搭建了换流阀开关瞬态特性测量系统，获得了换流阀开通和关断过程中电压、电流瞬态波形，分析了电压、电流和磁场的频率特性，

2、研究了换流阀工作电压、工作电流和结温对开通和关断过程的影响。结果表明，开通过程中电压呈指数变化，开通时间约为数μｓ；随着工作电压、工作电流和结温的升高，开通时电压下降时间随之上升，变化幅度可达２０％以上；关断时间受运行电压、电流、结温的影响不明显，电流增大时，关断过程电压峰值也增大。因此，换流阀瞬态特性分析时，需考虑运行参数对开通和关断过程的影响。关键词：高压直流；换流阀；电磁瞬态；开关过程；电磁骚扰；晶闸管中图分类号：ＴＭ７２１．１文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６５２０（２０１１）０３－０７３９－０７ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＲｅｓ

3、ｅａｒｃｈｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏ－ｍａｇｎｅｔｉｃＴｒａｎｓｉｅｎｔＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｏｎｖｅｒｔｅｒＶａｌｖｅｓｉｎＨＶＤＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒＳｔａｔｉｏｎｓＹＵＺｈａｎ－ｑｉｎｇ，ＨＥＪｉｎ－ｌｉａｎｇ，ＺＥＮＧＲｏｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８

4、４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｆｖａｌｖｅｓｉｎＨＶＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｄｕｒｉｎｇｔｕｒｎ－ｏｎａｎｄｔｕｒｎ－ｏｆｆｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｓｔｈｅｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｆｏｒｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ（ＥＭＤ）ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｇｒａｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓｄｅ－ｓｉｇｎ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｓｅ

5、ａｒｃｈｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｒａｎｓｉｅｎｔｗａｖｅ－ｆｏｒｍｓｏｆｖｏｌｔａｇｅａｃｒｏｓｓｖａｌｖｅ，ｃｕｒｒｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｉｔａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｎｅａｒｉｔｗｅｒｅｇａｉｎｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｖａｌｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｏｆｖｏｌｔａｇｅ，ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ，ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｊｕｎｃ－ｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｗｅｒｅ

6、ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｖｏｌｔａｇｅｃｈａｎｇｅｓｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙｄｕｒｉｎｇｔｕｒｎ－ｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｔｈｅｔｕｒｎ－ｏｎｔｉｍｅｉｓａｂｏｕｔｓｅｖｅｒａｌｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄｓ．Ｔｕｒｎ－ｏｎｔｉｍｅｒｉｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ，ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｊｕｎｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｓａｒｅｕｐｔｏ２０％．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅａｎｄｊｕｎｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔ

7、ｕｒｅｏｎｔｕｒｎ－ｏｆｆｔｉｍｅａｒｅｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｕｒｎ－ｏｎａｎｄｔｕｒｎ－ｏｆｆｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＶＤＣ；ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｖａｌｖｅｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔ；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ；ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ也会对开关瞬态产生影响。作为换流器的基本组成０引言单元，其整体瞬态过程对主回路的分析意义更加

8、重换流阀是高压直流换流站的核心器件，换流阀大。由于换流阀运行时电压高、电流大，现场实测非工作时，开关动作会伴随产生上升沿为数μｓ的电磁常困难，同时由于缺乏能同时提供直流高电压和大瞬态。该电磁暂态波形包含大量