[实用新型]一种抑制直流侧基波谐振的特高压直流输电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于高压直流输电领域，具体涉及一种抑制直流侧基波谐振的特高压直流输电系统。

背景技术

随着我国特高压直流输电工程的大力发展，国内特高压直流输电工程的线路长度已经达到或者超过2000km。研究表明，2000km是发生基波谐振的敏感长度，直流输电线路长度在此附近的特高压直流输电工程极易发生基波谐振。

对于长距离大容量的特高压直流输电工程，直流线路同与其平行的交流线路由于耦合作用而出现50Hz谐波电流，如果直流系统在50Hz附近呈现低阻抗，将导致基频谐波电流过大。在稳态运行中，直流侧较大的基频谐波电流会使换流变压器产生直流偏磁，使铁芯饱和，从而出现过热和噪声增加等一系列现象，故障条件下的谐波电流往往会更大，可能会导致直流侧的过电压和保护误动等。因而有必要对特高压直流输电系统的直流侧的基波谐振进行抑制和研究。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种能够有效地降低直流输电系统直流侧的基频谐波电流，防止换流变压器铁芯饱和，避免保护误动的抑制直流侧基波谐振的特高压直流输电系统。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括换流变压器、换流阀、平波电抗器和中性母线电容器，以及连接在极线和中性母线之间的直流滤波器，所述的中性母线上还串联有基波阻波器，所述的基波阻波器采用调谐电路，包括相互并联的电容器和电抗器。

所述的基波阻波器位于平波电抗器和中性母线电容器的高压侧之间。

所述的基波阻波器的谐振频率为50Hz。

所述的电抗器的电感值和单个平波电抗器的电感值相同，电抗器的电感和电容器的电容的取值保证谐振频率为50Hz。

所述的电抗器和电容器的个数均为1。

所述的基波阻波器每极特高压直流输电系统的安装数量为1个。

所述的特高压直流输电系统中还设置有避雷器。

与现有技术相比，本实用新型将基波阻波器原理与特高压直流输电技术相结合，基波阻波器可阻止直流回路中基频谐波电流的通过，对于直流电流和其他频段的谐波电流均可正常通过，能有效地降低直流输电系统直流侧的基频谐波电流，防止换流变压器铁芯饱和，避免保护误动。

进一步，基波阻波器位于中性母线平波电抗器和中性母线电容器高压侧之间，能有效降低系统直流侧的基频谐波电流，并通过合理地选择阻波器的安装位置，最大程度地降低了基波阻波器设备的绝缘造价。

更进一步，对于长距离大容量的特高压直流输电工程，直流线路同与其平行的交流线路由于耦合作用而出现50Hz谐波电流，直流系统在50Hz附近呈现低阻抗，将导致基频谐波电流过大，针对这种现象将基波阻波器的谐振频率设为50Hz，可阻止直流回路中基频谐波电流的通过，对于直流电流和其他频段的谐波电流均可正常通过，能有效地降低直流输电系统直流侧的基频谐波电流。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

其中，1为换流变压器、2为换流阀、3为平波电抗器、4为基波阻波器、5为中性母线电容器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做作一步说明。

参见图1，本实用新型采用的技术方案为：包括依次连接的换流变压器1、换流阀2、平波电抗器3和中性母线电容器5，以及连接在极线和中性母线之间的直流滤波器，中性母线上串联有1个基波阻波器4，基波阻波器4位于平波电抗器3和中性母线电容器5的高压侧之间。基波阻波器4采用调谐电路，包括相互并联的1个电容器和1个电抗器，基波阻波器3的谐振频率为50Hz，电抗器的电感值和单个平波电抗器3的电感值相同，电抗器的电感和电容器的电容的取值保证谐振频率为50Hz。特高压直流输电系统中还设置有避雷器。

在送端直流侧每极中性母线上串联一组基波阻波器4，基波阻波器4为调谐电路，调谐电路为相互并联的一个电抗器和一个电容器。电感和电容的谐振频率为50Hz，基波阻波器4可阻止直流回路中基频谐波电流的通过，对于直流电流和其他频段的谐波电流均可正常通过。

本实用新型的基波阻波器4的具体安装位置为中性母线平波电抗器3和中性母线电容器5的高压侧之间，基波阻波器为调谐电路，调谐频率为50Hz，调谐电路由电抗器和电容器并联构成。就是将基波阻波器原理与特高压直流输电技术相结合，能有效地降低直流输电系统直流侧的基频谐波电流，防止换流变压器铁芯饱和，避免保护误动。