[實用新型]一種抑制直流側基波諧振的特高壓直流輸電系統

有效

• 申請號: 201420610818.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204179677U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張帆;茍銳鋒;任軍輝;王麗麗
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J1/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本實用新型屬于高壓直流輸電領域，具體涉及一種抑制直流側基波諧振的特高壓直流輸電系統。

背景技術

隨著我國特高壓直流輸電工程的大力發展，國內特高壓直流輸電工程的線路長度已經達到或者超過2000km。研究表明，2000km是發生基波諧振的敏感長度，直流輸電線路長度在此附近的特高壓直流輸電工程極易發生基波諧振。

對于長距離大容量的特高壓直流輸電工程，直流線路同與其平行的交流線路由于耦合作用而出現50Hz諧波電流，如果直流系統在50Hz附近呈現低阻抗，將導致基頻諧波電流過大。在穩態運行中，直流側較大的基頻諧波電流會使換流變壓器產生直流偏磁，使鐵芯飽和，從而出現過熱和噪聲增加等一系列現象，故障條件下的諧波電流往往會更大，可能會導致直流側的過電壓和保護誤動等。因而有必要對特高壓直流輸電系統的直流側的基波諧振進行抑制和研究。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本實用新型提出一種能夠有效地降低直流輸電系統直流側的基頻諧波電流，防止換流變壓器鐵芯飽和，避免保護誤動的抑制直流側基波諧振的特高壓直流輸電系統。

為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案為：包括換流變壓器、換流閥、平波電抗器和中性母線電容器，以及連接在極線和中性母線之間的直流濾波器，所述的中性母線上還串聯有基波阻波器，所述的基波阻波器采用調諧電路，包括相互并聯的電容器和電抗器。

所述的基波阻波器位于平波電抗器和中性母線電容器的高壓側之間。

所述的基波阻波器的諧振頻率為50Hz。

所述的電抗器的電感值和單個平波電抗器的電感值相同，電抗器的電感和電容器的電容的取值保證諧振頻率為50Hz。

所述的電抗器和電容器的個數均為1。

所述的基波阻波器每極特高壓直流輸電系統的安裝數量為1個。

所述的特高壓直流輸電系統中還設置有避雷器。

與現有技術相比，本實用新型將基波阻波器原理與特高壓直流輸電技術相結合，基波阻波器可阻止直流回路中基頻諧波電流的通過，對于直流電流和其他頻段的諧波電流均可正常通過，能有效地降低直流輸電系統直流側的基頻諧波電流，防止換流變壓器鐵芯飽和，避免保護誤動。

進一步，基波阻波器位于中性母線平波電抗器和中性母線電容器高壓側之間，能有效降低系統直流側的基頻諧波電流，并通過合理地選擇阻波器的安裝位置，最大程度地降低了基波阻波器設備的絕緣造價。

更進一步，對于長距離大容量的特高壓直流輸電工程，直流線路同與其平行的交流線路由于耦合作用而出現50Hz諧波電流，直流系統在50Hz附近呈現低阻抗，將導致基頻諧波電流過大，針對這種現象將基波阻波器的諧振頻率設為50Hz，可阻止直流回路中基頻諧波電流的通過，對于直流電流和其他頻段的諧波電流均可正常通過，能有效地降低直流輸電系統直流側的基頻諧波電流。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路原理圖；

其中，1為換流變壓器、2為換流閥、3為平波電抗器、4為基波阻波器、5為中性母線電容器。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做作一步說明。

參見圖1，本實用新型采用的技術方案為：包括依次連接的換流變壓器1、換流閥2、平波電抗器3和中性母線電容器5，以及連接在極線和中性母線之間的直流濾波器，中性母線上串聯有1個基波阻波器4，基波阻波器4位于平波電抗器3和中性母線電容器5的高壓側之間。基波阻波器4采用調諧電路，包括相互并聯的1個電容器和1個電抗器，基波阻波器3的諧振頻率為50Hz，電抗器的電感值和單個平波電抗器3的電感值相同，電抗器的電感和電容器的電容的取值保證諧振頻率為50Hz。特高壓直流輸電系統中還設置有避雷器。

在送端直流側每極中性母線上串聯一組基波阻波器4，基波阻波器4為調諧電路，調諧電路為相互并聯的一個電抗器和一個電容器。電感和電容的諧振頻率為50Hz，基波阻波器4可阻止直流回路中基頻諧波電流的通過，對于直流電流和其他頻段的諧波電流均可正常通過。

本實用新型的基波阻波器4的具體安裝位置為中性母線平波電抗器3和中性母線電容器5的高壓側之間，基波阻波器為調諧電路，調諧頻率為50Hz，調諧電路由電抗器和電容器并聯構成。就是將基波阻波器原理與特高壓直流輸電技術相結合，能有效地降低直流輸電系統直流側的基頻諧波電流，防止換流變壓器鐵芯飽和，避免保護誤動。