高壓直流換流閥用集成式阻尼電容器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 05:18
阻尼電容作為晶閘管換流閥的重要組成元件,與阻尼電阻串聯(lián)構(gòu)成阻尼回路,并聯(lián)于晶閘管兩端,實(shí)現(xiàn)串聯(lián)晶閘管的動(dòng)態(tài)均壓,抑制換相過(guò)沖,其參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是換流閥設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)換流閥小型化設(shè)計(jì)需求,提出一種集成式阻尼電容器設(shè)計(jì)方法。首先建立換流閥關(guān)斷簡(jiǎn)化模型,采用解析法求解晶閘管最優(yōu)阻容參數(shù),并代入實(shí)際電路分析電容工作時(shí)的電氣應(yīng)力。然后,綜合阻尼回路特點(diǎn),提出扁平化集成式阻尼電容結(jié)構(gòu),并通過(guò)靜電場(chǎng)仿真確定其殼體結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后,結(jié)合實(shí)際工程參數(shù),從電氣、結(jié)構(gòu)兩方面詳細(xì)闡述扁平化集成式方形阻尼電容設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)電容本體試驗(yàn)及在換流閥樣機(jī)中的應(yīng)用試驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的可行性。
【文章來(lái)源】:電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2020,41(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
單級(jí)晶閘管級(jí)電路原理圖
六脈動(dòng)換流閥閥V1關(guān)斷時(shí)刻電路拓?fù)湟?jiàn)圖2。每個(gè)橋臂由Nt個(gè)如圖1所示的晶閘管級(jí)串聯(lián)組成。圖2中,閥V1關(guān)斷時(shí),閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當(dāng)于被短路;閥V4-V6為斷態(tài)閥,用阻尼電路表示;關(guān)斷閥V1用阻尼電路與反向恢復(fù)電流源并聯(lián)表示;Lt為換流變漏感;Lrv為飽和電抗器主電感;Cd1為晶閘管閥等效阻尼電容;Rd1為晶閘管閥等效阻尼電阻;ir為晶閘管的反向恢復(fù)電流。閥電抗器主電感Lrv相比換流變漏感Lt小很多,可忽略。將閥V1以外的電路進(jìn)行等效,則可得到等效電路圖見(jiàn)圖3。
圖2中,閥V1關(guān)斷時(shí),閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當(dāng)于被短路;閥V4-V6為斷態(tài)閥,用阻尼電路表示;關(guān)斷閥V1用阻尼電路與反向恢復(fù)電流源并聯(lián)表示;Lt為換流變漏感;Lrv為飽和電抗器主電感;Cd1為晶閘管閥等效阻尼電容;Rd1為晶閘管閥等效阻尼電阻;ir為晶閘管的反向恢復(fù)電流。閥電抗器主電感Lrv相比換流變漏感Lt小很多,可忽略。將閥V1以外的電路進(jìn)行等效,則可得到等效電路圖見(jiàn)圖3。圖3中,;Ku為過(guò)電壓倍數(shù);Uv為換流器閥側(cè)線電壓;L=2Lt/Nt;R=3Rd/5,C=5Cd/3;ut為晶閘管兩端電壓。晶閘管反向恢復(fù)電流數(shù)學(xué)模型[11]公式為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]影響金屬化膜脈沖電容器壽命試驗(yàn)的因素研究[J]. 陳松,李兆林,盧有盟. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(02)
[2]電磁脈沖環(huán)境下HVDC換流閥晶閘管的失效機(jī)理及壽命模型分析[J]. 梁寧,張志剛,劉翠翠,王豐,卓放. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(02)
[3]金屬化膜電容器可靠性研究進(jìn)展[J]. 劉泳斌,曹均正,黃金魁,張一愷,姚睿豐,王妍,高景暉. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(01)
[4]±1100 kV換流閥屏蔽罩結(jié)構(gòu)改進(jìn)及U50試驗(yàn)[J]. 張翔,孫健,張子敬,趙贏峰,方太勛,曹冬明. 高電壓技術(shù). 2019(11)
[5]金屬化膜電容器元件自愈失敗過(guò)程研究[J]. 王荀,陳偉,徐夢(mèng)蕾,徐志鈕,王子建,尹婷,周志成. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2018(04)
[6]電壓源型換流閥在絕緣型式試驗(yàn)下電場(chǎng)仿真計(jì)算[J]. 張棟,歐陽(yáng)有鵬,尚慧玉,趙宏偉,謝曄源,朱銘煉. 電力工程技術(shù). 2017(02)
[7]±800kV/6250A特高壓直流換流閥的研制[J]. 歐陽(yáng)文敏,肖萬(wàn)芳,王治翔,張靜,紀(jì)鋒,周建輝. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]晶閘管換流閥反向恢復(fù)特性建模及阻容參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃華,方太勛,劉磊,張翔,陳赤漢,曹冬明. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(01)
[9]一種晶閘管換流閥技術(shù)改造及工程應(yīng)用[J]. 孫寶奎,聞福岳,王華鋒,欒洪洲,鄭林. 智能電網(wǎng). 2016(06)
[10]未來(lái)高壓直流電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)分析[J]. 姚良忠,吳婧,王志冰,李琰,魯宗相. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(34)
本文編號(hào):3398045
【文章來(lái)源】:電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2020,41(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
單級(jí)晶閘管級(jí)電路原理圖
六脈動(dòng)換流閥閥V1關(guān)斷時(shí)刻電路拓?fù)湟?jiàn)圖2。每個(gè)橋臂由Nt個(gè)如圖1所示的晶閘管級(jí)串聯(lián)組成。圖2中,閥V1關(guān)斷時(shí),閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當(dāng)于被短路;閥V4-V6為斷態(tài)閥,用阻尼電路表示;關(guān)斷閥V1用阻尼電路與反向恢復(fù)電流源并聯(lián)表示;Lt為換流變漏感;Lrv為飽和電抗器主電感;Cd1為晶閘管閥等效阻尼電容;Rd1為晶閘管閥等效阻尼電阻;ir為晶閘管的反向恢復(fù)電流。閥電抗器主電感Lrv相比換流變漏感Lt小很多,可忽略。將閥V1以外的電路進(jìn)行等效,則可得到等效電路圖見(jiàn)圖3。
圖2中,閥V1關(guān)斷時(shí),閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當(dāng)于被短路;閥V4-V6為斷態(tài)閥,用阻尼電路表示;關(guān)斷閥V1用阻尼電路與反向恢復(fù)電流源并聯(lián)表示;Lt為換流變漏感;Lrv為飽和電抗器主電感;Cd1為晶閘管閥等效阻尼電容;Rd1為晶閘管閥等效阻尼電阻;ir為晶閘管的反向恢復(fù)電流。閥電抗器主電感Lrv相比換流變漏感Lt小很多,可忽略。將閥V1以外的電路進(jìn)行等效,則可得到等效電路圖見(jiàn)圖3。圖3中,;Ku為過(guò)電壓倍數(shù);Uv為換流器閥側(cè)線電壓;L=2Lt/Nt;R=3Rd/5,C=5Cd/3;ut為晶閘管兩端電壓。晶閘管反向恢復(fù)電流數(shù)學(xué)模型[11]公式為
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[1]影響金屬化膜脈沖電容器壽命試驗(yàn)的因素研究[J]. 陳松,李兆林,盧有盟. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(02)
[2]電磁脈沖環(huán)境下HVDC換流閥晶閘管的失效機(jī)理及壽命模型分析[J]. 梁寧,張志剛,劉翠翠,王豐,卓放. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(02)
[3]金屬化膜電容器可靠性研究進(jìn)展[J]. 劉泳斌,曹均正,黃金魁,張一愷,姚睿豐,王妍,高景暉. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2019(01)
[4]±1100 kV換流閥屏蔽罩結(jié)構(gòu)改進(jìn)及U50試驗(yàn)[J]. 張翔,孫健,張子敬,趙贏峰,方太勛,曹冬明. 高電壓技術(shù). 2019(11)
[5]金屬化膜電容器元件自愈失敗過(guò)程研究[J]. 王荀,陳偉,徐夢(mèng)蕾,徐志鈕,王子建,尹婷,周志成. 電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償. 2018(04)
[6]電壓源型換流閥在絕緣型式試驗(yàn)下電場(chǎng)仿真計(jì)算[J]. 張棟,歐陽(yáng)有鵬,尚慧玉,趙宏偉,謝曄源,朱銘煉. 電力工程技術(shù). 2017(02)
[7]±800kV/6250A特高壓直流換流閥的研制[J]. 歐陽(yáng)文敏,肖萬(wàn)芳,王治翔,張靜,紀(jì)鋒,周建輝. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[8]晶閘管換流閥反向恢復(fù)特性建模及阻容參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃華,方太勛,劉磊,張翔,陳赤漢,曹冬明. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(01)
[9]一種晶閘管換流閥技術(shù)改造及工程應(yīng)用[J]. 孫寶奎,聞福岳,王華鋒,欒洪洲,鄭林. 智能電網(wǎng). 2016(06)
[10]未來(lái)高壓直流電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)分析[J]. 姚良忠,吳婧,王志冰,李琰,魯宗相. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(34)
本文編號(hào):3398045
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