篇-電力電子應(yīng)用裝置

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1、4-1第4篇電力電子應(yīng)用裝置4.1電力系統(tǒng)中的應(yīng)用裝置4.2電氣傳動裝置4.3UPS電源4-2高壓直流輸電（HVDC）無功控制裝置（TCR、TSC、TSR、TCT）可控串聯(lián)補償（TCSC）有源濾波器（APF）發(fā)電機勵磁直流操作電源4.1電力系統(tǒng)中的應(yīng)用裝置電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中4-3輸電容量：可達300萬千瓦－700萬千瓦輸送距離：直流工程輸電距離不受限制?？蛇_3000公里輸送功率的大小和方向可以快速控制和調(diào)節(jié)接入后不會增加原有電力系統(tǒng)短路容量直流輸電線路走廊窄±500KV直流走廊寬度30m,送電300萬千瓦±500KV交流走廊寬度55m,送電100萬千瓦4.1.1高壓直流輸電與交流

2、輸電相比，直流輸電系統(tǒng)具有：輸送距離遠、輸電容量大、線路走廊窄、控制靈活、調(diào)度方便等顯著優(yōu)勢高壓直流輸電的特點4-4直流電纜線路沒有電容電流問題，所以遠距離海底送電往往采用直流直流工程的一個極發(fā)生故障時，另一極可繼續(xù)運行，并可發(fā)揮過負荷能力，保持送電功率不變或減少功率損失直流系統(tǒng)本身配有調(diào)制功能，可以根據(jù)系統(tǒng)要求作出反應(yīng)，對機電振蕩產(chǎn)生阻尼，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平使用換流站無功功率控制進行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié)大電網(wǎng)之間通過直流互聯(lián)（如背靠背方式），兩個電網(wǎng)間不會互相干擾和影響，必要時可以迅速進行功率支援這恰是我國電網(wǎng)發(fā)展所需要的?。?！4.1.1高壓直流輸電4-5葛洲壩—上海直流工程±500kV，1

3、200A，1200兆瓦，1052km，1990年雙極天生橋—廣州直流輸電工程±500kV，1800A，1800兆瓦，960km，2001年雙極三峽—常州直流輸電工程±500kV，3000A，3000兆瓦，890km，2003年雙極舟山直流工程-100kV，500A，50兆瓦，42km架空＋12km海底電纜，1987年三峽—廣東直流工程±500kV，3000A，3000兆瓦，956km，2004年雙極貴州—廣東直流工程±500kV，3000A，3000兆瓦，900km，2004年雙極4.1.1高壓直流輸電我國已投運的高壓直流輸電工程4-64.1.1高壓直流輸電4-7交流濾波器換流變壓器換流變閥側(cè)

4、套管穿墻套管旁路開關(guān)旁路刀閥平波電抗器電壓分壓器電容器隔離開關(guān)直流線路直流濾波器電容器避雷管接地刀閥換流閥交流系統(tǒng)4.1.1高壓直流輸電換流站主設(shè)備4-8光觸發(fā)可控硅閥片4.1.1高壓直流輸電4-91-換流變壓器；2-換流器；3-平波電抗器；4-直流輸電線路；5-接地極系統(tǒng)；6-兩端交流系統(tǒng)4.1.1高壓直流輸電雙極直流輸電系統(tǒng)接線示意圖4-10整流站：因觸發(fā)角小，所需無功量小逆變站：為防止逆變失敗，逆變角大，所需無功量大4.1.1高壓直流輸電無功配置濾波器配置交流側(cè)濾波器整流站：DT11/24雙調(diào)諧濾波器、DT13/36濾波器、HP3濾波器、并聯(lián)電容器（無功）逆變站：DT11/24雙調(diào)諧濾波

5、器、DT13/36濾波器、并聯(lián)電容器（無功）直流側(cè)濾波器無源濾波器：TT11/24/45三調(diào)諧濾波器4-11晶閘管觸發(fā)角a的移相范圍為90°~180°控制a角可連續(xù)調(diào)節(jié)流過電抗器的電流，從而調(diào)節(jié)無功功率。配以固定電容器，就可在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無功功率，稱為靜止無功補償裝置(StaticVarCampensator—SVC），用來對無功功率進行動態(tài)補償，以補償電壓波動或閃變4.1.2晶閘管可控電抗器（TCR）TCR是晶閘管型靜止無功補償器（SVC）的重要組成部件之一，它是通過控制晶閘管的觸發(fā)角來改變電抗器的工作電流，從而等效于調(diào)節(jié)了電抗器的電感量TCR的工作原理晶閘管控制電抗器(TC

6、R)電路4-12晶閘管控制電抗器(TCR)電路a)b)c)TCR電路負載相電流和輸入線電流波形a)α=120°b)α=135°c)α=160°4.1.2晶閘管可控電抗器（TCR）4-134.1.2晶閘管可控電抗器（TCR）當(dāng)晶閘管觸發(fā)角α↑→iL↓→等效于電感L↑，即調(diào)節(jié)α→等效于改變L→再配合固定的電容（實際上為濾波器）→可以作為無功償由于晶閘管觸發(fā)角a變化，TCR電路存在著低階諧波分量，為了防止此諧波電流流入系統(tǒng)影響其他設(shè)備，一般加裝2，3，4次濾波器。TCR一般應(yīng)用于10kV，35kV配電系統(tǒng)，作為動態(tài)無功補償裝置TCR的工作原理C2C3C4CFL2L3L4LF4-14把晶閘管反并聯(lián)后串

7、入交流電路中，代替電路中的機械開關(guān)，起接通和斷開電容器的作用。響應(yīng)速度快，無觸點，壽命長，可頻繁控制通斷。對無功功率控制，可提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，改善供電質(zhì)量。實際常用三相，可三角形聯(lián)結(jié)，也可星形聯(lián)結(jié)。4.1.3晶閘管投切電容器（TSC）TSC是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的低壓無功補償裝置，它是通過晶閘管的過零觸發(fā)來控制電容器組的投切，以實現(xiàn)對容性無功量的調(diào)節(jié)TSC的作用4-15晶閘管作為投切電容的開關(guān)，