[實用新型]抑制交流線路對鄰近直流線路耦合用雙調諧高通濾波器

無效

• 申請號: 200920027704.2
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN201417946Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 李慶民;孫秋芹;李長云;師偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張 勇

技術領域

本實用新型涉及一種抑制交流線路對鄰近直流線路電磁耦合用雙調諧高通濾波器。

背景技術

由于遠距離大容量輸電和電力系統網際互聯，可用于架設輸電線路的土地資源趨于飽和，交直流同走廊架設已變得普遍。交直流線路同走廊運行下，交流線路通過電磁耦合會在鄰近的直流線路中產生工頻感應電流，該電流通過直流線路進入兩端換流站，侵入換流變壓器，會變壓器繞組電流中形成直流分量并產生諧波，嚴重情況下會使變壓器鐵心的磁化曲線產生偏移，形成直流偏磁。這將使得變壓器的噪聲、損耗增加，損壞變壓器，降低其使用壽命。深化交直流輸電線路的耦合機理，提出更為有效的抑制措施，具有重要的意義。

抑制交直流線路電磁耦合效應的措施，當前主要有以下四點：①耦合段內交流線路換位；②耦合段內直流線路換位；③直流中性母線裝設調頻到工頻的LC阻波濾波器；④觸發角調制。其中，第一種方法雖能較大程度減小換流變壓器電流中的直流分量，但高壓輸電線路換位繁瑣，特別是特高壓線路，在實際工程中較難以實現，同時經濟性能較差；區別于交流線路的換位，第二種方法本質上僅改變了換位段內交直流線路的接近距離，它對于減小交直流線路的電磁耦合影響作用不大；第三種方法的效果介于第一種和第二種方法之間，但在一些實際工程中并不能完全滿足要求，同時可能帶來過電壓等一些問題；第四種方法即觸發角調制，技術經濟性能好，但也會帶來一些負面效應，如增加交流和直流側的非特征諧波含量等，該方法僅適合于直流線路中交流分量較小且換流變中直流分量較小時的情況。除上述以外，也可通過增加交直流線路間的耦合距離、減小耦合長度、耦合段內交流線路導線取三角排列、架空地線采用連續接地等方法抑制耦合效應，但受限于實際輸電線路設計的綜合要求，工程實施相對較難，同時經濟性能差。

綜上所述，目前已有的交直流線路間電磁耦合抑制措施效果都不是太理想，特別是針對交直流線路電壓等級高、線路間距短、耦合長度長的情況，必須進行必要的改進和設計。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述觸發角調制技術的不足，提供一種能有效減少直流線路上的高頻諧波含量，同時換流變壓器的直流電流分量能得到有效控制的抑制交流線路對直流線路電磁耦合用雙調諧高通濾波器。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種抑制交流線路對鄰近直流線路電磁耦合用雙調諧高通濾波器，它包括充放電電阻R、電容C₁、串聯的電阻R₁與電感繞組L₁以及氧化鋅避雷器ZnO并聯；其并聯一端依次串接電阻R₂、電感繞組L₂和電容C₂。

本實用新型采用雙調諧高通濾波器以減小直流線路上進入換流變壓器的工頻感應電流，緩解觸發角調制控制的壓力，同時濾除掉因觸發角調制產生的二次諧波和其它高頻分量，減小觸發角調制帶來的不良影響。主要原理如下：

現有的觸發角調制控制方法會產生一定的諧波，其中以二次諧波為主，還有一些高次諧波，當交直流線路間電磁耦合很嚴重時，諧波影響會很突出。同時，對應各閥的觸發角會偏離閥的預置觸發角很遠，帶來系統的安全穩定問題，例如在逆變側端引起換相失敗等。該實用新型通過在中性線處安裝雙調諧高通濾波器以減小這一影響。該雙調諧高通濾波器的調諧頻率分別為工頻頻率和二次諧波頻率。其作用在于：首先降低流入換流變壓器的工頻電流分量，以減小觸發角調制控制的壓力；其次在于抑制觸發角調制產生的二次以及其它高次諧波。

本實用新型的優點在于易于實現，能針對交直流線路電壓等級高、線路間距短、耦合長度長的特點，用于交直流線路間電磁耦合較嚴重的情況。該方法對應的觸發角控制簡單，經濟性好，雙調諧高通濾波器結構簡單，運行安全可靠。應用該方法，直流線路上的高頻諧波含量少，同時換流變壓器的直流電流分量能得到有效控制。

附圖說明

圖1為雙調諧高通濾波器結構圖。

具體實施方法

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

一種雙調諧高通濾波器，它包括充放電電阻R、電容C₁、串聯的電阻R₁與電感繞組L₁以及氧化鋅避雷器ZnO并聯；其并聯一端依次串接電阻R₂、電感繞組L₂和電容C₂。

采用雙調諧高通濾波器，將其安裝于直流中性線處，并接于中性線與地之間。該濾波器的結構如圖1所示。其中R為充放電電阻，R₁、R₂為分別對應電感繞組L₁、L₂的電阻，C₁、C₂、L₁、L₂分別為電容和電感，ZnO為氧化鋅避雷器，以對電容器等設備進行保護。