一種特高壓直流換流閥的主電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型屬于高壓直流輸電領域，具體涉及一種特高壓直流換流閥的主電路。
【背景技術】
[0002]特高壓直流輸電是解決我國能源資源與能源需求逆向分布，促進資源優化配置和節能減排，實現遠距離、大容量電能輸送的重要關鍵技術。換流閥是交直流電能轉換的核心單元，是強弱電耦合、多學科交叉的復合型技術，綜合性強、技術難度極高，被列入“國家支持發展的重大技術裝備和產品”目錄。
[0003]高壓直流輸電工程的電壓等級經歷了土 300kV，土 500kV，土660kV等幾個電壓等級，目前的電壓等級已經高達±800kV，更高的± IlOOkV電壓等級也正在研究中。而換流閥電路拓撲結構則長期沿用最早的± 10kV換流閥電路，這種電路結構的換流閥實體在高電壓等級的工程運行中面臨著發熱、振動、冷卻等方面的挑戰和難題。
[0004]特高壓直流換流閥利用晶閘管作為主要部件構造換流閥。由于晶閘管單管耐壓低，一般最多不超過10kV，對于動輒幾百千伏的直流輸電工程來說，其耐壓顯然不夠。因此一般用幾十甚至幾百個晶閘管串聯組成換流器的橋臂，尤其是特高壓直流輸電換流閥，其所需晶閘管串聯數甚至更多。晶閘管只允許電流單向且可控流動，相當于閥的作用，因此換流器橋臂又叫換流閥。換流閥由單個晶閘管和它的電子部分(包括門極觸發放大電路、監控電路等)、散熱器和吸收電路組成晶閘管級。若干晶閘管級與飽和電抗器相串聯，主要用以抑制閥開通過程中出現過大的di/dt值，以及抑制沖擊電壓下晶閘管的電壓應力等。
[0005]當前特高壓直流換流閥長期沿用此前±10kV換流閥的電路結構。特高壓直流輸電換流閥最高電壓等級逐漸提升，輸送容量逐步增大，但直流輸電換流閥的技術路線基本沒變，造成換流閥元件數量和尺寸均增加，閥塔體積、重量相對較大、占地面積相應增大。通過工程實踐檢驗，特高壓換流閥在運行過程中，表現出多種安全隱患，飽和電抗器振動引起閥塔整體振動程度較大，造成信號干擾、固定螺絲、觸發光纖接頭松動等諸多不利影響；均壓電阻發熱嚴重，容易造成溫升過高；換流閥體積增大，增加爆炸起火風險;換流閥系統電壓分布不均勻程度增加，導致高壓端的晶閘管因承受電壓過高而加速老化，元件的利用率降低的等。為應對直流輸電工程電壓電流水平提高所帶來的新問題，進一步全面提升自主研發高壓直流輸電換流閥的各項性能，提高產品技術經濟優勢，增強競爭力。
[0006]上述問題和挑戰的產生，與飽和電抗器的布置方式有著直接關系。傳統電路結構中，飽和電抗器與晶閘管級分散式臨近布置，即，若干個晶閘管級與飽和電抗器直接串聯，構成一個功能單元，稱為閥組件。在閥組件內，晶閘管級和飽和電抗器距離近，在機械結構上整體固定，因此易產生相互干擾。此外，飽和電抗器體積龐大，臨近布置也造成閥整體體積龐大。為了解決上述技術問題和挑戰，需要提出新型的換流閥電路結構，實現飽和電抗器等關鍵零部件的布局方式的優化。
【實用新型內容】
[0007]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種特高壓直流換流閥的主電路，改變了傳統換流閥飽和電抗器的布置方式，實現更好的沖擊電壓耐受特性，降低換流閥體積，便于結構布局，隔離運行中的振動，避免隨機干擾對通信、檢測系統的干擾。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型采取如下技術方案:
[0009]本實用新型提供一種特高壓直流換流閥的主電路，所述主電路包括A相主電路、B相主電路和C相主電路;所述A相主電路、B相主電路和C相主電路的輸入端連接換流變壓器出線端，三者的輸出端均連接高壓直流母線和低壓直流母線。
[0010]所述A相主電路包括相飽和電抗器SRA、閥飽和電抗器SVl、閥飽和電抗器SV4、閥避雷器SAl、閥避雷器SA4、晶閘管Tl和晶閘管T4。
[0011 ] 所述閥飽和電抗器SVl、晶閘管Tl和相飽和電抗器SRA依次串聯，形成SVl-Tl-SRA支路，所述SVl-Tl-SRA支路與閥避雷器SAl并聯，所述閥避雷器SAl—端連接換流變壓器出線端，另一端連接高壓直流母線；
[0012]所述閥飽和電抗器SV4、晶閘管T4和相飽和電抗器SRA依次串聯，形成SV4-T4-SRA支路，所述SA4-T4-SRA支路與閥避雷器SA4并聯，所述閥避雷器SA4—端連接換流變壓器出線端，另一端連接低壓直流母線。
[0013]所述B相主電路包括相飽和電抗器SRB、閥飽和電抗器SV3、閥飽和電抗器SV6、閥避雷器SA3、閥避雷器SA6、晶閘管T3和晶閘管T6。
[0014]所述閥飽和電抗器SV3、晶閘管T3和相飽和電抗器SRB依次串聯，形成SV3-T3-SRB支路，所述SV3-T3-SRB支路與閥避雷器SA3并聯，所述閥避雷器SA3—端連接換流變壓器出線端，另一端連接高壓直流母線；
[0015]所述閥飽和電抗器SV6、晶閘管T6和相飽和電抗器SRB依次串聯，形成SV6-T6-SRB支路，所述SV6-T6-SRB支路與閥避雷器SA6并聯，所述閥避雷器SA6—端連接換流變壓器出線端，另一端連接低壓直流母線。
[0016]所述C相主電路包括相飽和電抗器SRC、閥飽和電抗器SV5、閥飽和電抗器SV2、閥避雷器SA5、閥避雷器SA2、晶閘管T5和晶閘管T2。
[0017]所述閥飽和電抗器SV5、晶閘管T5和相飽和電抗器SRC依次串聯，形成SV5-T5-SRC支路，所述SV5-T5-SRC支路與閥避雷器SA5并聯，所述閥避雷器SA5—端連接換流變壓器出線端，另一端連接高壓直流母線；
[0018]所述閥飽和電抗器SV2、晶閘管T2和相飽和電抗器SRC依次串聯，形成SV2-T2-SRC支路，所述SV2-T2-SRC支路與閥避雷器SA2并聯，所述閥避雷器SA6—端連接換流變壓器出線端，另一端連接低壓直流母線。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0020](I)本專利公開的主電路將整個單閥的飽和電抗器集中在一起，有效隔離了飽和電抗器運行振動對晶閘管和觸發監測系統的影響，提高了換流閥整體運行可靠性；
[0021](2)本專利公開的主電路將飽和電抗器與晶閘管級分隔為兩個相對的功能單元，晶閘管級的布置方式可以更靈活；
[0022](3)本實用新型公開的電路實現了同相兩個單閥相飽和電抗器的分時復用，減少了飽和電抗器數量，可節約成本，降低體積；
[0023](4)相飽和電抗器與閥飽和電抗器可進行集成化設計，用較少數量的大型飽和電抗器替代現有多個小型飽和電抗器，提高生產效率，降低制造成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型實施例中特高壓直流換流閥的主電路示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例中晶閘管開通階段的電流轉移過程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0027]本實用新型提供一種特高壓直流換流閥的主電路，改變傳統換流閥飽和電抗器的布置方式，實現更好的沖擊電壓耐受特性，降低換流閥體積，便于結構布局，隔離運行中的振動，避免隨機干擾對通信、檢測系統的干擾。
[0028]本實用新型提供一種特高壓直流換流閥的主電路，如圖1，所述主電路包括A相主電路、B相主電路和C相主電路;所述A相主電路