高壓直流換流閥用集成式阻尼電容器設(shè)計與驗證
發(fā)布時間: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,實現(xiàn)串聯(lián)晶閘管的動態(tài)均壓,抑制換相過沖,其參數(shù)及結(jié)構(gòu)設(shè)計是換流閥設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。針對換流閥小型化設(shè)計需求,提出一種集成式阻尼電容器設(shè)計方法。首先建立換流閥關(guān)斷簡化模型,采用解析法求解晶閘管最優(yōu)阻容參數(shù),并代入實際電路分析電容工作時的電氣應(yīng)力。然后,綜合阻尼回路特點,提出扁平化集成式阻尼電容結(jié)構(gòu),并通過靜電場仿真確定其殼體結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后,結(jié)合實際工程參數(shù),從電氣、結(jié)構(gòu)兩方面詳細闡述扁平化集成式方形阻尼電容設(shè)計方法,并通過電容本體試驗及在換流閥樣機中的應(yīng)用試驗驗證了所提方法的可行性。
【文章來源】:電力電容器與無功補償. 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
單級晶閘管級電路原理圖
六脈動換流閥閥V1關(guān)斷時刻電路拓撲見圖2。每個橋臂由Nt個如圖1所示的晶閘管級串聯(lián)組成。圖2中,閥V1關(guān)斷時,閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當于被短路;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以外的電路進行等效,則可得到等效電路圖見圖3。
圖2中,閥V1關(guān)斷時,閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當于被短路;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以外的電路進行等效,則可得到等效電路圖見圖3。圖3中,;Ku為過電壓倍數(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】:
期刊論文
[1]影響金屬化膜脈沖電容器壽命試驗的因素研究[J]. 陳松,李兆林,盧有盟. 電力電容器與無功補償. 2019(02)
[2]電磁脈沖環(huán)境下HVDC換流閥晶閘管的失效機理及壽命模型分析[J]. 梁寧,張志剛,劉翠翠,王豐,卓放. 電力電容器與無功補償. 2019(02)
[3]金屬化膜電容器可靠性研究進展[J]. 劉泳斌,曹均正,黃金魁,張一愷,姚睿豐,王妍,高景暉. 電力電容器與無功補償. 2019(01)
[4]±1100 kV換流閥屏蔽罩結(jié)構(gòu)改進及U50試驗[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程研究[J]. 王荀,陳偉,徐夢蕾,徐志鈕,王子建,尹婷,周志成. 電力電容器與無功補償. 2018(04)
[6]電壓源型換流閥在絕緣型式試驗下電場仿真計算[J]. 張棟,歐陽有鵬,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]. 歐陽文敏,肖萬芳,王治翔,張靜,紀鋒,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[J]. 黃華,方太勛,劉磊,張翔,陳赤漢,曹冬明. 電力自動化設(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. 中國電機工程學(xué)報. 2014(34)
本文編號:3398045
【文章來源】:電力電容器與無功補償. 2020,41(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
單級晶閘管級電路原理圖
六脈動換流閥閥V1關(guān)斷時刻電路拓撲見圖2。每個橋臂由Nt個如圖1所示的晶閘管級串聯(lián)組成。圖2中,閥V1關(guān)斷時,閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當于被短路;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以外的電路進行等效,則可得到等效電路圖見圖3。
圖2中,閥V1關(guān)斷時,閥V2和V3處在導(dǎo)通狀態(tài),且閥電抗器飽和,相當于被短路;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以外的電路進行等效,則可得到等效電路圖見圖3。圖3中,;Ku為過電壓倍數(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】:
期刊論文
[1]影響金屬化膜脈沖電容器壽命試驗的因素研究[J]. 陳松,李兆林,盧有盟. 電力電容器與無功補償. 2019(02)
[2]電磁脈沖環(huán)境下HVDC換流閥晶閘管的失效機理及壽命模型分析[J]. 梁寧,張志剛,劉翠翠,王豐,卓放. 電力電容器與無功補償. 2019(02)
[3]金屬化膜電容器可靠性研究進展[J]. 劉泳斌,曹均正,黃金魁,張一愷,姚睿豐,王妍,高景暉. 電力電容器與無功補償. 2019(01)
[4]±1100 kV換流閥屏蔽罩結(jié)構(gòu)改進及U50試驗[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程研究[J]. 王荀,陳偉,徐夢蕾,徐志鈕,王子建,尹婷,周志成. 電力電容器與無功補償. 2018(04)
[6]電壓源型換流閥在絕緣型式試驗下電場仿真計算[J]. 張棟,歐陽有鵬,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]. 歐陽文敏,肖萬芳,王治翔,張靜,紀鋒,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[J]. 黃華,方太勛,劉磊,張翔,陳赤漢,曹冬明. 電力自動化設(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. 中國電機工程學(xué)報. 2014(34)
本文編號:3398045
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