直流换流站设备运维管理—脚本

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1、大家好，欢迎学习专业管理类系列课程《直流换流站运维管理》。我是这堂课的讲师。本节课程将从以下三个方面讲解了直流换流站设备运维管理的相关内容1、直流输电基本概况;2、换流站核心设备介绍;3、换流站设备运维管理要求本课程主要面向直流换流站运维管理人员学习者学习前应了解电力系统运维管理相关知识。本节课程的学习目标主要有以下三方面：1、了解直流输电基本概况；2、熟悉直流换流站设备的基本原理和作用；3、掌握直流换流站设备运维管理要求。本课程为2个课时，90分钟。2003年以来，随着三峡电力外送，国家电网公司直流输电进入了快速发展时期，目前已投运直流输电工程14座，换流站25座，输送容量达4225万

2、千瓦，国家电网公司已成为世界上运行直流输电规模最大的电网公司。直流输电承担着大型能源基地电力外送和跨区联网的重任，关系着大电网安全稳定运行，确保直流输电长期安全可靠运行意义重大。无下面我们来学习第一部分的内容：直流输电的基本概况在这一部分里，我们将从直流输电的概念、类型、发展历史、优缺点、应用、直流输电之最和中国直流输电的发展等7个方面进行阐述。什么是直流输电？顾名思义，直流输电就是以直流电的方式实现电能的传输。目前电力系统中的发电和用电绝大部分都为交流电。因此，要实现直流输电，在送端就必须将交流电变换为直流电，经过直流输电线路送往受端，在受端再将直流电变换为交流电，然后送至受端的交流系

3、统。送端将交流电变换为直流电的过程叫整流，实现整流的变电站称为整流站。受端将直流电变换为交流电的过程叫逆变，实现逆变的变电站称为逆变站。整流和逆变统称为换流，整流站和逆变站统称为换流站。目前，大型高压直流输电工程均采用晶闸管进行换流。晶闸管具有单向导通性，是半控型器件，通过触发脉冲控制其导通时刻。若干个晶闸管组成一个换流阀，通过在不同时刻控制不同换流阀的导通实现换流的过程。直流工程中用于换流的换流器是以6脉动换流器为基础的。下面简要介绍一下整流侧和逆变侧6脉动换流器的换流过程。6脉动换流器等效电路为三相全波桥式电路，ea、eb、ec—14—为交流系统相电压，Lc为每相的等值换相阻抗。1、

4、3、5号阀称为共阴极阀，2、4、6号阀称为共阳极阀。整流侧直流电压为m1与n1之间的电位差，逆变侧直流电压为n2与m2之间的电位差。下面分析换流器作为整流器运行时，理想情况下的换相过程及直流电压的建立过程。C1至C6对应换流阀V1至V6触发脉冲的给予时刻。C1时刻之前，V5、V6换流阀导通。C1时刻，A相电压最高，V1换流阀承受正向电压，V1换流阀触发脉冲P1到来，V1换流阀导通。V1换流阀导通后，V5换流阀承受反向电压关断，完成换流阀V5向V1的换相过程。V6换流阀因未承受反向电压而一直导通，直至C2时刻V2换流阀触发脉动到来。同样分析得出，在C2、C4、C6时刻共阳极阀V2、V4、V

5、6依次换相，C1、C3、C5时刻共阴极阀V1、V3、V5依次换相。6脉动换流器在任一时刻均有两个阀导通，一个工频周期内6个阀依次导通一次，每个阀导通120°，阻断240°。在交流电动势的作用下，通过控制触发脉冲时刻，换流阀周而复始地按序导通和关断，从而在m1和n1之间得到依次为1/6周期交流线电压段组成的直流电压波形，将正弦交流电变换为每个工频周期有6个脉动的直流电压。换流器作为逆变器运行时，其换相过程和阀的导通顺序与整流器基本相同，但共阴极点m2电位为负，共阳极点n2电位为正，与整流器正好相反。6个阀规律性导通和关断，在一个工频周期内，6个阀各导通一次，将直流电流送入换流变压器的三相阀

6、侧绕组，由于晶闸管具有单向导通性，两次流过同一绕组的电流方向相反，产生交变磁通，从而在换流变压器网侧产生交流电动势，实现直流电向交流电的转换。以上可以看出直流电压波形在一个工频周期内均有6个脉动，因此称为六脉动换流器。目前直流工程中普遍采用的12脉动换流器是由2个六脉动换流器串联而成，其直流电流波形纹波更小，经平波电抗器后，电流波形更加平滑。直流输电工程按系统结构可分为两端直流输电系统和多端直流输电系统。两端直流输电系统又可分为单极直流输电系统、双极直流输电系统以及背靠背直流输电系统。其中双极直流系统和背靠背直流系统应用最广泛。下面我们将分别进行介绍。单极直流系统按接线方式可分为单极大地

7、回线方式和单极金属回线方式两种。单极大地回线方式是利用一根导线和大地构成直流输电回路，单极金属回线利用两根导线构成直流输电回路。单极直流工程一般采用单极大地回线方式，其接线如图所示。单极直流系统运行的可靠性和灵活性均不如双极直流输电系统，其主要应用于高压海底电缆直流输电工程。双极直流系统一般采用正负两极对地，两端换流站的中性点接地方式，利用正负两极导线和两端接地极，构成直流输电回路。当双极平衡运行时，正负两极在大地回路中的电流大小相