1、n5.15.1换流站概述换流站概述n5.25.2换流站主接线换流站主接线n5.35.3换流阀换流阀n5.45.4换流变压器换流变压器n5.55.5平波电抗器平波电抗器n5.65.6交流滤波器交流滤波器n5.75.7直流滤波器直流滤波器n5.85.8无功补偿装置无功补偿装置n5.95.9换流站避雷器换流站避雷器n5.105.10换流站开关设备换流站开关设备n5.115.11直流测量装置直流测量装置n5.125.12远程通信系统远程通信系统n5.135.13站用电系统站用电系统5.2 5.2 换流站主接线换流站主接线n1 1、换流器的接线；、换流器的接线；n2 2、换流变压器与换流器的连接方式；、
2、换流变压器与换流器的连接方式；n3 3、交流滤波器的接入系统方式；、交流滤波器的接入系统方式；n4 4、直流开关场的接线；、直流开关场的接线；n5 5、换流站特殊的接线方式。、换流站特殊的接线方式。1 1、换流器的接线、换流器的接线v每极的换流器接线始终是直流输电工程设计前期需要研究和论证的课题。每极的换流器接线始终是直流输电工程设计前期需要研究和论证的课题。n对于现代直流输电工程，论证的焦点集对于现代直流输电工程，论证的焦点集中在每极采用几组中在每极采用几组1212脉动换流单元，其脉动换流单元，其可能的接线方式通常有三种：可能的接线方式通常有三种：qa a、每极、每极1 1组组1212脉动换
3、流单元；脉动换流单元；qb b、每极、每极2 2组组1212脉动换流单元串联；脉动换流单元串联；qc c、每极、每极1 1组组1212脉动换流单元并联。脉动换流单元并联。n每极采用几组每极采用几组1212脉动换流单元主要与以下因素有关：脉动换流单元主要与以下因素有关：q（1 1）单个）单个1212脉动换流单元的最大制造容量；脉动换流单元的最大制造容量；q（2 2）换流变压器的制造及运输限制；）换流变压器的制造及运输限制；q（3 3）分期建设的考虑；）分期建设的考虑；q（4 4）可靠性及可用率；）可靠性及可用率；q（5 5）投资考虑；）投资考虑；q（6 6）交流系统的要求。）交流系统的要求。q在
4、上述诸因素中，单个在上述诸因素中，单个1212脉动换流单元的脉动换流单元的最大制造容量最大制造容量和和换流变压器的制造及运输限制换流变压器的制造及运输限制往往是确定每极换流器组数往往是确定每极换流器组数的决定性因素，有时分期建设的要求和资金安排也会影响的决定性因素，有时分期建设的要求和资金安排也会影响每极组数的确定。每极组数的确定。v由于每极由于每极1 1组组1212脉动换流器的方案具有接线布置简单、可脉动换流器的方案具有接线布置简单、可靠性高、投资省的特点，若制造商具备生产制造能力，且靠性高、投资省的特点，若制造商具备生产制造能力，且运输通道不受限制，则应优选采用这种方案。运输通道不受限制，
5、则应优选采用这种方案。n换流站特殊接线方式换流站特殊接线方式q1 1、背靠背换流站、背靠背换流站n通常直流额定电压较低，直流额通常直流额定电压较低，直流额定电流较高；定电流较高；n不设直流滤波器，有时也可省去不设直流滤波器，有时也可省去平波电抗器；平波电抗器；n无直流开关设备；无直流开关设备；n当要求较高的可靠性及可用率时，当要求较高的可靠性及可用率时，可采用一个以上的单极或双极系可采用一个以上的单极或双极系统并联。统并联。2 2、换流器变压器的接线、换流器变压器的接线n换流变压器的型式直接影响换流变压器与换流阀的换流变压器的型式直接影响换流变压器与换流阀的连接及布置。连接及布置。n由于三相三
6、绕组换流变压器具有接线布置最简单、由于三相三绕组换流变压器具有接线布置最简单、投资最省等特点，对于中小型直流输电工程，在条投资最省等特点，对于中小型直流输电工程，在条件许可的前提下，总是优先采用。件许可的前提下，总是优先采用。n但是受制造能力及运输尺寸的限制，对于大型直流但是受制造能力及运输尺寸的限制，对于大型直流输电工程，三相双绕组变压器、单相三绕组变压器输电工程，三相双绕组变压器、单相三绕组变压器以及单相双绕组变压器也广泛应用。以及单相双绕组变压器也广泛应用。U1U2n1n2I1I2单相双绕组单相双绕组A相原边A相副边U1 U2n1n2I1I2I3n2 U3单相三绕组单相三绕组A相原边A相
7、副边1A相副边2三相双绕组三相双绕组A相原边A相副边B相原边C相原边B相副边C相副边三相三绕组三相三绕组单相三绕组单相三绕组单相双绕组单相双绕组三相双绕组三相双绕组三相三绕组三相三绕组A1B1C1A2B2C2ABC换流变压器与换流器电气连接：换流变压器与换流器电气连接：三相双绕组三相双绕组ABCABCA1B1C1A2B2C2ABCA1B1C1A2B2C2单相三绕组单相三绕组ABCABCA1B1C1A2B2C2单相双绕组单相双绕组ABCABCA2B2C2A2B2C2A1B1C1A1B1C1单相三绕组单相三绕组ABCABCA1B1C1A1B1C1A2B2C2A2B2C2单相三绕组单相三绕组n换流阀
8、通常布置在阀厅（换流阀通常布置在阀厅（Valve HallValve Hall）内，对双极直流系统，）内，对双极直流系统，阀厅中间常常布置有主控室。阀厅中间常常布置有主控室。n由于阀与换流变压器接线组合的差异，换流变压器与阀厅的由于阀与换流变压器接线组合的差异，换流变压器与阀厅的布置有不同的形式，归纳起来有三种：布置有不同的形式，归纳起来有三种：q（1 1）换流变压器单边插入阀厅布置，可适用于各种接线）换流变压器单边插入阀厅布置，可适用于各种接线方式；方式；q（2 2）换流变压器双边插入阀厅布置，可适用于每极两组）换流变压器双边插入阀厅布置，可适用于每极两组1212脉动换流器的情况；脉动换流器
9、的情况；q（3 3）换流变压器脱开阀厅布置，可适用于各种接线方式。）换流变压器脱开阀厅布置，可适用于各种接线方式。换流变压器插入阀厅的方式换流变压器插入阀厅的方式换流变压器插入阀厅方式有：换流变压器插入阀厅方式有：单边套管插入；单边套管插入；双边套管插入；双边套管插入；脱开脱开阀厅墙阀厅墙阀侧套管阀侧套管江陵换流站阀侧套管接线江陵换流站阀侧套管接线套管伸入阀厅的配合套管伸入阀厅的配合 换流变压器选用单相三绕组型式。每台换流变阀侧有换流变压器选用单相三绕组型式。每台换流变阀侧有 4 4 个套管并全部插入个套管并全部插入阀厅布置阀厅布置,在阀厅内通过首尾相连以及中性点相连等方式分别形成在阀厅内通过
10、首尾相连以及中性点相连等方式分别形成 Y/Y/和和 Y/Y Y/Y 接线接线,然后接入三相四重阀塔。由于要在阀厅内实现换流变阀侧套管的然后接入三相四重阀塔。由于要在阀厅内实现换流变阀侧套管的 Y Y 和和连接连接,然后再分别与阀塔相连然后再分别与阀塔相连,使得换流变阀侧套管的接线与布置更为复杂使得换流变阀侧套管的接线与布置更为复杂,这这也是阀厅设计的难点之一。也是阀厅设计的难点之一。实例：东北华北联网高岭背靠背换流站工程实例：宝鸡换流站n换流变压器阀侧套管插入阀厅的布置q优点：n（1）可利用阀厅内良好的运行环境来减小换流变压器阀侧套管的爬距；n（2）可防止换流变压器阀侧套管的不均匀湿闪；n（3
11、）可省掉从换流变压器到阀厅电气引线的单独穿墙套管。q缺点：n（1）阀厅面积显著增大，增加了阀厅及其附属设施的造价及年运行费用；n（2）增加了换流变压器的制造难度；n（3）换流变压器的运行维护条件较差；n（4）换流变压器的备用相更换不方便。3 3、交流滤波器接入系统方式、交流滤波器接入系统方式 为了减小交流滤波器投入和切除对换流母线电压的冲击，换流站为了减小交流滤波器投入和切除对换流母线电压的冲击，换流站交流滤波器通常分成很多组，其介入系统的方式有以下四种。交流滤波器通常分成很多组，其介入系统的方式有以下四种。1 1）交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上，通常滤波器大组是）交流滤波器大组直接接
12、在换流站交流母线上，通常滤波器大组是由几个滤波器分组接在一个滤波器小母线上而形成；由几个滤波器分组接在一个滤波器小母线上而形成；2 2）交流滤波器大组直接）交流滤波器大组直接T T接在换流变压器的进线回路上；接在换流变压器的进线回路上；3 3）交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上（或接入）交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上（或接入3/23/2串中）；串中）；4 4）交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上。）交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上。在实际工程中，交流滤波器接入系统的方式应结合交流开关场在实际工程中，交流滤波器接入系统的方式应结合交流开关场的形式（双母线或的形式（
13、双母线或3/23/2接线）及布置等综合考虑之后确定。接线）及布置等综合考虑之后确定。1 1）交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上）交流滤波器大组直接接在换流站交流母线上2 2）交流滤波器大组直接）交流滤波器大组直接T T接在换流变压器的进线回路上接在换流变压器的进线回路上3 3）交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上）交流滤波器分组直接接在换流站交流母线上4 4）交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上）交流滤波器分组直接接在换流变压器单独的绕组上4 4、直流开关场接线、直流开关场接线平波电抗器平波电抗器直流滤波器直流滤波器直流测量装置（直流测量装置（TATA、TVTV）避雷器避雷器冲击
14、电容器冲击电容器耦合电容器耦合电容器开关设备开关设备母线母线绝缘子等。绝缘子等。对双极直流输电工程，直流开关场的接线通常要适对双极直流输电工程，直流开关场的接线通常要适应双极运行方式、单极大地回路方式和单极金属回线方应双极运行方式、单极大地回路方式和单极金属回线方式以及双导线并联大地回线方式等多种运行方式之间的式以及双导线并联大地回线方式等多种运行方式之间的转换，因此需要在中性线上装设相应的转换开关，以便转换，因此需要在中性线上装设相应的转换开关，以便实现各种接线方式的转换。在实际工程中，常常只在某实现各种接线方式的转换。在实际工程中，常常只在某一个换流站（如整流站）中装设。一个换流站（如整流
15、站）中装设。直流开关场的设备主要包括：直流开关场的设备主要包括：q1、背靠背换流站、背靠背换流站n由于背靠背换流站没有直流输电线路；由于背靠背换流站没有直流输电线路；n通常直流额定电压较低，直流额定电流较高；通常直流额定电压较低，直流额定电流较高；n不设直流滤波器，有时也可省去平波电抗器；不设直流滤波器，有时也可省去平波电抗器；n无直流开关设备；无直流开关设备；n当要求较高的可靠性及可用率时，可采用一个以上的单极或当要求较高的可靠性及可用率时，可采用一个以上的单极或双极系统并联。双极系统并联。5 5、换流站特殊接线方式、换流站特殊接线方式q2、整流站特殊接线方式（、整流站特殊接线方式（1）n当
16、直流输电工程的整流站主要是由发电厂直接供给电源时，当直流输电工程的整流站主要是由发电厂直接供给电源时，可以考虑将整流站建在发电厂内，与发电厂的开关站合建。可以考虑将整流站建在发电厂内，与发电厂的开关站合建。n此时可将发电机的升压变压器与换流变压器合二为一，省去此时可将发电机的升压变压器与换流变压器合二为一，省去一级变压。一级变压。n发电机可以接在一个交流母线上，也可以采用单元接线的方发电机可以接在一个交流母线上，也可以采用单元接线的方式，直接接在换流变压器的一个绕组上。式，直接接在换流变压器的一个绕组上。n伏尔加格勒伏尔加格勒顿巴斯直流工程采用五绕组换流变压器，其中顿巴斯直流工程采用五绕组换流
17、变压器，其中2个绕组接个绕组接2台发电机，台发电机，2个绕组接个绕组接2个个6脉动换流器，而另一脉动换流器，而另一绕组则接地区绕组则接地区220kV电网。电网。q整流站特殊接线方式（整流站特殊接线方式（2）n当发电厂无地区负荷或地区负荷很小时，也可以考虑采用发当发电厂无地区负荷或地区负荷很小时，也可以考虑采用发电机电机变压器变压器换流器独立的单元接线形式。这种接线方式换流器独立的单元接线形式。这种接线方式不仅可省去一级变压，还可省去换流站的交流母线及其相关不仅可省去一级变压，还可省去换流站的交流母线及其相关的开关设备，换流器所消耗的无功功率可由发电机来提供，的开关设备，换流器所消耗的无功功率可由发电机来提供，交流侧谐波也可以由发电机来吸收。交流侧谐波也可以由发电机来吸收。谢谢大家！
