高壓直流輸電ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-02-21 22:13本頁(yè)面
【正文】 通過(guò)推導(dǎo)可以得到： 可見(jiàn)，有功功率 P等于基波電壓有效值 U與基波電流有效值 I及基波電壓與基波電流相角差 Φ11的余弦值的乘積。即：功率因數(shù) λ=COSφ11 1 1 1P= U I c o s ?? ?2020u n nn= 101P= u id t2a1= 2 U sin t a c os n t b sin n t d t22????? ? ? ? ??????? ? ? ???????? （ ） （ ） （ ） 只考慮基波時(shí)的功率因數(shù) 功率因數(shù)角 Φ ，也可以應(yīng)用圖解法得到： （ 1）不考慮換相角 γ ； Φ 也等于 相電壓峰值與相基波電流峰值 之夾角。相電壓峰值位于 90176。 ，方波電流基波分量（相電流）峰值位于 30176。 +α +120176。 /2，由此可得 Φ = α ； （ 2）考慮換相角 γ ； 方波電流的中心右移換相角 γ 的一半： γ /2。由此可得 Φ = α + γ /2 ； 考慮諧波時(shí)的功率因數(shù) 根據(jù)功率因數(shù)、視在功率、有功功率的定義知，功率因數(shù)： 式中，下標(biāo) 1表示基波，Φ11表示基波電壓與基波電流的相角差。 在交流電壓為基波電壓的假設(shè)下，有： 1 1 1 1U I c o sP =S U I?? ＝1 1 1I c o sI??＝ 考慮諧波時(shí)的功率因數(shù) 可見(jiàn)，與只考慮基波時(shí)相比，多出系數(shù)： 這是方波中所含基波電流有效值與方波電流有效值之比，方波中所含基波的表達(dá)式及方波有效值如右式所示，比值等于 。 因此，功率因數(shù)等于： 1II0 .9 5 5 c o s??＝0 . 9 5 5 c o s + 2???＝ （ ）21 4 22 3 3ddI I I????123 c o sdIit ???123I2dI??1 23I 23/ = = 0 . 9 5 5I32ddI I???思考題 ? 請(qǐng)推導(dǎo)出用 β 和用 δ 表示的逆變器功率因數(shù)表達(dá)式 。 ? 請(qǐng)用換流器直流側(cè)功率代替交流側(cè)有功功率推導(dǎo)功率因數(shù)表達(dá)式； ? 為什么說(shuō)換流器工作在整流狀態(tài)和逆變狀態(tài)都要從交流電源吸收無(wú)功功率 ? ? 設(shè) α＝ 15176。 ， γ＝ 12176。 ， δ＝ 18176。 ，計(jì)算整流側(cè)和逆變側(cè)的功率因數(shù)以及 HVDC系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β逝c兩側(cè)電網(wǎng)消耗的總無(wú)功功率之比值。 六、高壓直流輸電系統(tǒng)主設(shè)備 ； ； ； ； ； 換流器 雙橋換流器與四重閥結(jié)構(gòu)； 等間隔（ 60176。 ）觸發(fā)與等控制角（ α）觸發(fā)； 觸發(fā)脈沖的光纖傳輸與高壓取電技術(shù)； 一個(gè)三相全控橋有 6個(gè)橋臂（閥），一個(gè)閥由120個(gè)晶閘管串聯(lián)而成； 閥結(jié)構(gòu)：每 15個(gè)晶閘管構(gòu)成一個(gè)基本單元，每?jī)蓚€(gè)基本單元（ 30個(gè)晶閘管）組裝為一個(gè)半層閥。每 4個(gè)半層閥構(gòu)成一個(gè)閥 雙橋換流器與四重閥 四重閥：雙橋換流器同一相上的 4個(gè)閥的組合體。 雙橋換流器與四重閥 ? 懸吊式 四重閥 實(shí)物照片（雙橋換流器的 一相 ），該結(jié)構(gòu)有利于節(jié)省空間。 雙橋換流器與四重閥 ? 雙橋換流器的閥結(jié)構(gòu)示意圖（三相） ? 每個(gè)小方塊是一個(gè)半層閥（ 30個(gè)晶閘管）， 4塊一個(gè)閥（橋臂）、一列 8個(gè)半層閥即單橋換流器的兩個(gè)閥 ，稱為半塔或雙重閥。每?jī)闪袨橐粋€(gè)四重閥。 觸發(fā)脈沖傳送方式 1電光變換、 2光電變換； 3脈沖變副邊無(wú)源電路； 4脈沖變副邊有源電路。 （ a）光纖方式；（ b）和（ c）電磁方式 高壓取電技術(shù) 5光電變換 光電變換電路的高壓取電方法 換流變壓器 工作電流波形是方波； 耐壓要求高； 可能存在一定偏磁（直流分量）； 平波電抗器 作用 ： （ 1）直流電流濾波（平波）； （ 2）限制線路短路電流的上升率； （ 3）防止小電流運(yùn)行時(shí)的電流斷續(xù)； （ 4）阻斷雷電波的侵入； （ 5）減小對(duì)沿線通訊設(shè)施的干擾； 設(shè)計(jì)原則：在滿足要求的前提下取最小值，以免控制作用的響應(yīng)遲緩和笨重費(fèi)錢。 濾波器 濾波原理：高阻抗串聯(lián)分壓隔離（如平波電抗器，濾除諧波電壓），低阻抗并聯(lián)支路分流（如 LC濾波器，濾除諧波電流）； 工作頻率低于諧振頻率時(shí)，濾波器呈容性，工作頻率高于諧振頻率時(shí)呈感性； 交流側(cè)濾波器設(shè)計(jì)原則：濾除諧波的同時(shí)考慮無(wú)功補(bǔ)償，兼顧經(jīng)濟(jì)性。 交流側(cè)濾波器設(shè)計(jì)步驟：首先根據(jù)無(wú)功需求確定 C，再根據(jù)諧振要求確定 L，最后根據(jù)品質(zhì)因數(shù)確定 R。 濾波器 濾波器的種類及其阻抗特性 ： （ 1）單調(diào)諧濾波器 濾波器 （ 2）雙調(diào)諧濾波器 濾波器 （ 3）高通濾波器 濾波器 電容器的經(jīng)濟(jì)容量和安裝容量； 電容器的工作電流包括諧波電流和基波電流，其容量是諧波容量和基波容量?jī)烧咧?，稱之為 安裝容量 。 只考慮濾波而不考慮無(wú)功補(bǔ)償，求得的最小安裝容量即 經(jīng)濟(jì)容量 ；令“基波容量 /安裝容量”比值最大，即安裝容量的最大利用。 濾波器 濾波器的特征電抗、品質(zhì)因數(shù)。 諧振頻率下的感抗值或容抗值即 特征電抗 ； 比值： 特征電抗 /電阻 ，即 品質(zhì)因數(shù) （記作 Q）。 品質(zhì)因數(shù) Q越大，諧振時(shí)的支路阻抗越小，濾波效果也越好，但考慮到與交流電網(wǎng)發(fā)生諧振時(shí)為防止通過(guò)濾波器的電流過(guò)大，人為增加串聯(lián)電阻阻值以降低 Q，起限制電流過(guò)大的作用。一般 Q取值范圍為 50～ 100，為了節(jié)能目的，有時(shí)會(huì)取更高值（電阻值更?。?。 直流斷路器 直流沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)，難以熄弧； 熄弧技術(shù)： （ 1）并聯(lián) LC支路，利用 LC振蕩產(chǎn)生反向電流以抵消線路電流，使之實(shí)現(xiàn)過(guò)零滅??；開(kāi)關(guān)閉合工作時(shí)，電容器通過(guò)充電回路預(yù)充電，開(kāi)關(guān)打開(kāi)前，并聯(lián)到開(kāi)關(guān)兩端構(gòu)成 LC振蕩回路。 （ 2）直接并聯(lián)帶間隙的電容器，利用電容器吸收能量熄??； （ 3）利用逐漸加大串聯(lián)電阻使回路電流下降，最后用電容器吸收能量熄弧； （ 4）拉長(zhǎng)電弧增加弧電阻降低電流熄弧。 七、高壓直流輸電的運(yùn)行 ； ； ； ； ； 八、 直流輸電系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)行對(duì)交流系統(tǒng)的影響及對(duì)策 直流輸電系統(tǒng)單極 大地回路或雙極不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生地電流； 地電流對(duì)交流系統(tǒng)的危害； 抑制地電流的措施； 電容器隔直裝置的技術(shù)要點(diǎn)； 九、輕型直流輸電（ HVDCLight） ； 、適用場(chǎng)合； 較； ；
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