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直流输电技术概述.doc
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清 华 大 学
电机工程与应用电子技术系
生 产 实 习
技 术 报 告
实习地点:西电集团
姓 名:爽
班 级:电 24
学 号:2012010964
2015 年 8 月 12 日
- . word.zl-
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目 录
目 录 I
一、 直流输电开展历史......................................................................................1
一、 直流输电开展历史......................................................................................1
一.1 国外直流输电开展史...................................................................................................1
一.1 国外直流输电开展史...................................................................................................1
一.2 我国直流输电的开展...................................................................................................4
一.2 我国直流输电的开展...................................................................................................4
二、 直流输电的特点..........................................................................................7
二、 直流输电的特点..........................................................................................7
二.1 直流输电的优势...........................................................................................................7
二.1 直流输电的优势...........................................................................................................7
二.2 直流输电的缺乏...........................................................................................................8
二.2 直流输电的缺乏...........................................................................................................8
二.3 直流输电应用场合.......................................................................................................9
二.3 直流输电应用场合.......................................................................................................9
三、 直流输电换流技术....................................................................................13
三、 直流输电换流技术....................................................................................13
三.1 6 脉动换流单元...........................................................................................................13
三.1 6 脉动换流单元...........................................................................................................13
三.2 12 脉动换流器.............................................................................................................17
三.2 12 脉动换流器.............................................................................................................17
四、 直流换流站设备........................................................................................19
- 可修编-
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四、 直流换流站设备........................................................................................19
三.3 换流阀..........................................................................................................................19
三.3 换流阀..........................................................................................................................19
三.4 换流变压器.................................................................................................................21
三.4 换流变压器.................................................................................................................21
三.5 平波电抗器.................................................................................................................23
三.5 平波电抗器.................................................................................................................23
三.6 无功补偿装置.............................................................................................................25
三.6 无功补偿装置.............................................................................................................25
参考文献...............................................................................................................I
参考文献...............................................................................................................I
- 可修编-
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一、 直流输电开展历史
一.1 国外直流输电开展史
一.1.1 早期电力传输
人类对于电的应用和认识最初都是起源于直流电的,而电力技术的开
展也是从直流电开场的。早期的电气照明和动力等负荷都是采用直流电的,
由直流发电机发出直流电直接通过输电线路送到直流负荷,也就是发电、
输电和用电均为直流电。1882 年,爱迪生在纽约珍珠街建造了世界上首
座变电站,该变电站通过 110V 的直流电向周边半径为 1.6km 的地区供电;
1882 年德国建成了 2 kV、1.5 kW、57 km 向慕尼黑国际展览会的送电
工程;1889 年法国通过串联直流发电机得到高电压,建成了由毛梯埃斯
到里昂的世界上首条高压直流输电线路。
19 世纪末出现的变压器和交流感应电机等催生了交流输电系统。交流
输电系统通过变压器实现了电压等级的高效、自由转换,使高电压、远距
离输电成为了可能。而感应电机因其构造简单、结实耐用、造价低廉得到
了广泛应用。交流系统由于其具有直流系统所不具备的优势,很快就取代
了直流系统,在电力的发、输、配、用都得到了广泛应用。至此,直流输
电系统几乎已经销声匿迹。
一.1.2 汞弧阀时期
20 世纪中期,电力需求日益增长,输电容量和输电距离不断增大,交
流输电系统开场显现出其弊端,例如电力系统同相运行困难、输电稳定性
差、电晕损耗严重等,人们再次发现了直流输电的优势。而 1928 年具有
栅极控制能力的汞弧阀研制成功,实现了电流的整流和逆变,使得直流输
电成为了可能。
1954 年,世界上第一个工业性直流输电工程—果特兰岛工程在瑞典
投入运行,该线路全长 96 km,输送容量 20 MV,电压 100 kV,采用汞
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弧阀实现换流。直到 1977 年最后一个采用汞弧阀换流的直流工程—加拿
大纳尔逊河 I 期工程,全球共有 12 项采用汞弧阀换流的直流工程投入运行。
但是汞弧阀制造技术复杂、价格昂贵、易发生逆弧导致换流失败,而
且汞蒸气有毒,危害人体安康。汞弧阀的“先天缺乏〞限制了它的应用,使
得早期直流输电步履维艰。
图 1 瑞典果特兰岛工程用的汞弧阀
一.1.3 晶闸管阀时期
20 世纪 70 年代,电力电子技术迅速开展,高电压大功率晶闸管等电
力电子器件问世。晶闸管换流阀和微机控制技术逐步应用于直流输电工程
中,极提高了直流输电的运行性能和可靠性,促进了直流技术的开展。
1972 年,世界上第一个采用晶闸管换流阀的直流输电工程—加拿大
伊尔河工程投入运行。该工程是一个连接布伦兹瑞克和魁北克水电站的背
靠背直流输电工程,电压为 2×80 kV,交换容量为 320 MW,每个换流
站包括两个换流桥,4000 个晶闸管安放在 40 个单元中,每 4 个单元并联
组成一个桥臂。
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pyhm63
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