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三、高压直流输电系统分析的一些要点
1)换相失败
换相失败是直流系统比较关键且常见的故障。
当换流器做逆变运行时,从被换相的阀电流过零算起,到该阀重新被加上正向电压为止这段时间所对应的角度,也称为关断角(熄弧角)。如果关断角太小,以致晶闸管阀来不及完全恢复正常阻断能力,又重新被加上正向电压,它会自动重新导通,于是将发生倒换相过程,其结果将使该导通的阀关断,而应该关断的阀继续导通,称为换相失败。
换相失败主要原因是交流系统故障,其使得逆变侧换流母线电压下降。在一定的条件下,有些换相失败可以自动恢复。但是如果发生两次或多次连续换相失败,换流阀就会闭锁,中断直流系统的输电通道,在严重的情况下可能会出现多个逆变站同时发生换相失败,甚至导致电网崩溃。
换相重叠角的影响:当β>γ时,换相结束时,晶闸管能承受反压而关断。如果β<γ时(从图右下角的波形中可清楚地看到),该通的晶闸管(VT2)会关断,而应关断的晶闸管(VT1)不能关断,最终导致逆变失败。
2)无功补偿
直流系统的无功计算,也是要分为常规计算和系统仿真两部分。
采用普通晶闸管换流阀进行换流的高压直流输电换流站,一般均采用电网电源换相控制技术,其特点是换流器在运行中要从交流系统吸取大量的无功功率。与交换的有功功率成正比,在额定工况时整流装置所需的无功功率约为有功功率的30%~50%,逆变装置约为40%~60%。
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