高压直流输电技术 （二.3）
High Voltage Direct Current Transmission Technology
西安交通大学高压教研室 汲胜昌 2012年 09月~ 11月
2012-09-12
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第二章 换流器理论及其特性方程
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2.5 多桥换流器

将两个或多个换流桥串联可获得所要求的高直流电压。
A *
EA
B *
EB
EC
C *
Ea
a *
b *
c *
Ec
Eb
如果把高压侧线电势相量EAC指向
A
a
钟面上的数字12，此时低压侧线 电势相量Eac指向1，这相当于1点 钟的位置，因此称这种变压器的
a
o
B
Ec
Ea
组别为Y/Y-1.
b
c
c
Eb
低压侧超前高压侧30°
C
b
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②关于换流变绕组的联接方式 （3）Y/△-11联结组 符号Y/△的表示高、低压（原、副边）绕组的接
换流桥在直流侧串联，而在交流侧通过换流变的网侧绕
组并联在一起。

实际应用中，一般是由两个6脉动换流器组成一个12脉
动换流器，如下图所示。
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2.5 多桥换流器
Id
V5
①关于两个换流变的变比 在右图中，两组换流变一 组 为 Y0/Y 连 接 ， 另 一 组 为 Y0/△连接，二者变比为：
iaY
ia
3 /2 /2 0.0
a
i'aY
b
/2

3 / 2
2பைடு நூலகம்
icY
c
ibY
Y/△接法的电流是 不是Y/Y的相移30° 就可以得到呢？
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i'bY i'cY
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④ 交流系统的提供的电流


对于Yo/△接法的换流变而言，需要对其电流详细分析。
首先可以肯定的是：Yo/△接法的换流变，其二次侧（阀侧）的线 电流必然波形如下所示，这里暂时不考虑其相位信息。
Frequency (Hz)
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⑤ 总结：12脉动换流器的优点及其它特性

优点：
【1】输出的直流电压中的谐波成分减少了；6n→12n 【2】交流系统中的谐波电流减少了。6n±１→12n±１ 这样，可以简化滤波装置，节省了换流站的造价。

其它特性：
Vd 0 2 【1】理想空载直流电压： 3 3Em
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
两个换流变的原边 是同一个电源（即： 交流系统）
c
b
1：3K
Y0/△
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V4'
V6'
V2'
n2
5
②关于换流变绕组的联接方式
2.5 多桥换流器

三相变压器与单相变压器不同，除了相电势的相位关系
③ 输出的直流电压
Y/Y
1：K
Y/Y 1：K
Y/△
1： 3 K
Y/△
1： 3 K
有何优点？？？
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输出直流电压的仿真
14 12 10
Amplitude
8 6 4 2 0 0 300 600 900 1200
Frequency (Hz)
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④ 交流系统的提供的电流（假定K=1）
A C B
V1 V3
m1
a
iaY
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
c
b
K 3 KY
选择如此变比 的原因？？
因为换相电压为线电压，选 择上述变比的主要目的是使 二者的换相电压相等。
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1:K
Y0/Y
V4
V6
V2
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
12
③ 输出的直流电压
A C B
m1
V3 V5
Id
当然，这两组三相交流电压 （相位差为 30°，而换相电压相等 的两组电压）可从接线方式分别为 Y/△和 Y/△的两台三相双绕组换流 变得到，也可从一台三相 Y/Y/△接 线的三绕组变压器的两个次级绕组 得到。 各换流变的网侧绕组的三相端 子分别按相并联在一起，各阀侧绕 组接于各自的换流器桥臂上，且额
用时钟法来表示：在三相系统中，总是令高压侧线电势表示长针（分
针），低压侧线电势表示短针（时针）。
如果把高压侧线电势相量EAC指向钟面上的数字12，此时低压侧线电势相量
Eac也指向12，这相当于12点钟的位置，因此称这种变压器的组别为Y/Y-12.
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②关于换流变绕组的联接方式 （2）Y/△-1联结组 符号Y/△的意义也是表示高、低压（原、副边）绕 组的接线方式，如下图所示。

【2】每个桥的压降为： U d 6
3X c

Id
3X c 因为是2个桥的串联，所以总的压降为： U d 12 2 Id
i' a△
ia △ ic △
？
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i'c△p
i'a △p
i'a △ i'b △ i'c △
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i'b△p
？
ib △
ia △
④ 交流系统的提供的电流
ic △
i'c△p
i'a △p
i'a △ i'b △ i'c △
如图所示，下列
等式成立：
' ' '
i'b△p
ib △
1 ：3
(2)-(3)
i'a △ i'b △ i'c △
ia△ 的 波 形
3 Id 3
3 Id 3
2 3 Id 3
二者的相位关系 如何呢？ Id
iaY 的 波 形
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iaY
a
i'aY
b
icY
c
ibY
-Id
i'bY i'cY
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④ 交流系统的提供的电流
如右图所示，不管换流变是 Y/Y 接 法还是 Y/△接法，其原边的 Y 绕组都是 接在一个系统的，所以：
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②关于换流变绕组的联接方式 （1）Y/Y-12联结组 符号Y/Y的意义是表示高、低压（原、副边）绕组 的接线方式，如下图所示。
A * B * C *
E C
A
a *
b *
c *
a b
E A
E B
E a
E b
E c
C
o
B c
o
图中，高压侧和低压侧的相电势是同相位的，所以，线电势也必然是同相位的。
1 ' ' ' i ap i bp i cp 0 (1) i ( i i ap 3 a b ) ' ' ' (2) 1 ' ' i a i ap i cp ' i ( i i b p b c ) ' ' ' 3 i i i ( 3 ) b b p a p 1 ' ' ' i 'c i 'cp i 'bp i ( i i cp c a ) (4) 3 3 3 (i1 i4 i3 i6 ) ia 3i 'ap (i'a i'b ) 3 3
c b c b a
iaY
V1
i1 i4 ibY i3 i6 icY i5 i2
1:K
Y0/Y
V4
V6
V2
n1 m2
V3' V5'
Vd
负 载
V1'
a
i a△
i'1 i'4 ib△ i'3 i'6 ic△ i'5 i'2
定线电压是相等的。
1：3K
Y0/△
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V4'
V6'
V2'
n2
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在一个换流桥上提供的三相线电压与另一桥提供的三相 线电压之间移相30°，因此，两个桥输出的直流电压也应该 是相位相差30°的六段脉波，如下图所示：
Id
Id 相位相同吗？
iaY 的 波 形
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iaY 的 波 形
-Id -Id
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④ 交流系统的提供的电流
2 3 Id 3
（1
ia△ 的 波 形
3 Id 3
2 3 ）I d 3
（1
3 ）I d 3
3 Id 3

3 Id 3

2 3 Id 3
-π Id

0
π
iaY 的 波 形
-Id