直流輸電換流站知識分享
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換流站概述
在高壓直流輸電係統中，為了完成將交流電變換為直流電或者將直流電變換為交流電的轉換，並達到電力係統對安全穩定及電能質量的要求，換流站中應包括的主要設備或設施有：換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交流開關設備、交流濾波器及交流無功補償裝置、直流開關設備、直流濾波器、控製與保護裝置以及遠程通信係統等
換流站的主要設備一般分布在以下區域：
交流開關場區域、 換流變壓器區域、閥廳控製樓區域、直流開關場區域。
1、交流開關場區域主要包括：
按主接線要求進行連接的換流站交流側開關設備、交流濾波器及無功補償設備、防止設備免遭過電壓侵害的交流避雷器，為了對交流側的電流、電壓等電氣量進行監測，在這個區域裏還裝設有交流測量裝置
2、換流變壓器區域
大容量高壓直流換流站的換流變壓器容量大、台數
多、占地麵積較大。為了縮短換流變壓器閥側套管與閥廳之間的引線長度，減少直流側由於絕緣汙穢所引起的閃絡事故，一般要求換流變壓器靠近閥廳布置。 保護換流變壓器的交流避雷器靠近換流變壓器布置
3、閥廳控製樓區域
閥廳與控製樓大都采用整體建築結構。閥廳內安裝晶閘管換流閥及其相應的開關設備和過電壓保護設備。
在大多數高壓直流換流站中，換流變壓器的閥側套管都直接插入閥廳，以減少套管的汙閃幾率。采用水作為冷卻介質的晶閘管換流閥還安裝了冷卻水管路。閥廳的防火措施也值得重視。
4、直流開關場區域
直流開關場區域主要布置了高壓平波電抗器、直流濾波器、過電壓保護裝置、直流測量裝置以及用於運行方式切換和故障清除所需的直流開關裝置，如低壓直流高速開關(LVHS)、金屬回線轉換斷路器(MRTB)、大地回線轉換開關(GRTS)
（1）金屬回線轉換斷路器（MRTB）MRTB裝設於接地極線回路中，用以將直流電流從單極大地回線轉換到單極金屬回線，以保證轉換過程中不中斷直流功率的輸送。如果允許暫時中斷直流功率的輸送，則可不裝設MRTB。MRTB必須與GRTS聯合使用。GRTS合閘之後MRTB動作，建立2個並聯的回路，直流電流被分流，到達穩
態之後，MRTB動作進行電流轉換操作，轉換成功之後，和MRTB串聯的隔離開關將斷開，以確保MRTB不承受持續的電壓。
(2)大地回線轉換開關(GRTS)
GRTS裝設在接地極線與極線之間。它是用於在不停運情況下，將直流電流從單極金屬回線轉換至單極大地回線。
在GRTS動作之前，MRTB先合閘，建立大地回路和金屬回路2個並聯的回路，直流電流被分流，到達穩態之後，GRTS動作進行電流轉換操作，轉換成功之後，和GRTS串聯的隔離開關將斷開，以確保GRTS不承受持續的電壓。
(3)雙極運行中性線臨時接地開關(NBGS)
NBGS裝設於中性線與換流站接地網之間。當接地極線路斷開時．不平衡電流將使中性母線電壓升高，為了防止雙極閉鎖，提高高壓直流輸電係統的穩定性，利用NBGS的合閘來建立中性母線與大地的連接．以保持雙極繼續運行，從而提高了高壓直流電係統的可用率。當接地引線由於故障斷開時，中性母線電壓將不可控．此時NBGS合閘將係統轉為站內接地．將中性母線電壓重新穩定在零電位。當接地引線重新正常運行後，NBGS打開，將電流轉換到接地引線回路中。另外，當NBS無法進行轉換時，NBGS也可以提供臨時接地通路。以減少NBS的轉換電流。NBGS還有另一個作用，當NBS轉換失敗時，NBGS合閘提供臨時站內接地。
(4)中性母線斷路器(NBS)
當單極計劃停運時，換流器在沒有投旁通對的情況下閉鎖，換流器將使該極直流電流為零，NBS在無電流情況下分閘。這也是當換流器內發生除了接地故障以外
的故障時，利用NBS進行隔離的正常程序。當正常雙極運行時，如果1個極的內部出現接地故障．故障極帶投旁通對閉鎖，則利用NBS將正常極注入接地故障點的直流電流轉換至接地線路。
對於NBS，最苛工況是平波電抗器的線路側對地故障，換流器投旁通對，此時需NBS動作，將故障回路電流轉換到健全極回路中。
換流站主接線
直流輸電換流站由基本換流單元組成，基本換流單元有6脈動換流單元和12脈動換流單元兩種類型，每個基本換流單元主要包括換流變壓器、換流閥、交直流濾波器、控製保護設備、交直流開關設備等。
換流變壓器與換流閥連接
換流變壓器的型式直接影響換流變壓器與換流閥的連接及布置。
由於三相三繞組換流變壓器具有接線布置最簡單、投資最省等特點，對於中小型直流輸電工程，在條件許可的前提下，總是優先采用。
（1）變壓器與換流單元組合形式
