陽極飽與電抗器

陽極飽和電抗器什么是換流閥換流閥是直流輸電工程的核心設(shè)備，通過依次將三相交流電壓連接到直流端得到期望的直流電壓和實現(xiàn)對功率的控制，其價值約占換流站成套設(shè)備總價的22?25%。換流閥由晶閘管、阻尼電容、均壓電容、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元等零部件組成。其中，晶閘管是換流閥的核心部件，它決定了換流閥的通流能力（目前國內(nèi)已研制出6英寸晶閘管，額定通流能力4000安培），通過將多個晶閘管元件串聯(lián)可得到希望的系統(tǒng)電壓，晶閘管的觸發(fā)方式分為電觸發(fā)和光觸發(fā)，ABB和西門子、阿?，m分別是其中的代表。換流閥生產(chǎn)廠家目前換流閥的生產(chǎn)能力是：許繼集團擁有ABB和西門子、阿海琺三家換流閥的生產(chǎn)能力、西安西電電力整流器有限責(zé)任公司擁有西門子和ABB的換流閥生產(chǎn)能力。許繼集團作為國內(nèi)換流閥首要生產(chǎn)企業(yè)，從20世紀(jì)八十年代開始，參與了中國己建成和正在建設(shè)的全部十三個直流輸電工程的技術(shù)引進和設(shè)備制造工作，換流閥電壓等級從士50千伏?土1100千伏，包括電觸發(fā)晶閘管換流閥和光觸發(fā)晶閘管換流閥，產(chǎn)品性能達(dá)到目前國際先進水平。換流閥晶閘管的水冷散熱器換流閥的核心部件晶閘管所需的水冷散熱器，既要給晶閘管散熱，又要充當(dāng)結(jié)構(gòu)件承壓，還需導(dǎo)電，和終身的質(zhì)保，其嚴(yán)格的質(zhì)量要求使得這種水冷散熱器成為了電力電子行業(yè)內(nèi)水冷散熱器的頂級產(chǎn)品，中國電科院世界首個士800kV/4750A特髙壓直流換流閥自主研發(fā)中使用的水冷散熱器由武漢熱諾金屬生產(chǎn)。許繼6250A特高壓直流輸電換流閥在國家電網(wǎng)公司科技項目及許繼集團重大科研項目等多個項目基金支撐下，通過對髙壓直流輸電換流閥設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的探索、研宄，許繼集團成功研制出了6250A特髙壓直流輸電換流閥設(shè)備，全面攻克了6250A直流換流閥基礎(chǔ)理論、成套設(shè)計、關(guān)鍵設(shè)備研制、集成技術(shù)和試驗技術(shù)，掌握了核心技術(shù)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)，滿足我國電力技術(shù)及建設(shè)快速發(fā)展的戰(zhàn)略需求。按照國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署，許繼集團積極組織科研團隊開展技術(shù)攻關(guān)，突破了眾多技術(shù)難題，歷時8個月成功研制出世界首個額定電流6250A的特髙壓直流輸電換流閥組件，并于2013年9月率先完成運行試驗驗證。本成果主要技術(shù)指標(biāo)居世界第一：額定電流6250A,過負(fù)荷電流6238A,耐受故障電流63kAD南瑞繼保特髙壓直流換流閥系統(tǒng)通過技術(shù)成果鑒定試驗驗證和工程整體實施能力。2015年8月15日，中國電機工程學(xué)會在常州成功組織召開了南京南瑞繼保電氣有限公司完成的“PCS-8600特髙壓直流換流閥系統(tǒng)”技術(shù)成果鑒定會，鑒定委員會由包括周孝信、李立涅、楊奇遜、邱愛慈、郭劍波、韓英譯、程時杰、薛禹勝等8位院士在內(nèi)的15位專家組成.鑒定委員會認(rèn)為：南瑞繼保MPCS-8600特髙壓直流換流閥系統(tǒng)”研宄成果滿足特髙壓直流運行的需求，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，形成了特髙壓直流換流閥自主研制的成套關(guān)鍵技術(shù)，對提髙我國特髙壓直流核心設(shè)備的研制水平和成套能力起到了推動作用，具有良好的經(jīng)濟、社會效益和推廣應(yīng)用前景，綜合技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先，建議盡快工程應(yīng)用，南瑞繼保以多年來在髙壓直流輸電和電力電子領(lǐng)域豐厚的技術(shù)積累為基礎(chǔ)，以多專業(yè)融合的研發(fā)能力為保障，集中優(yōu)勢資源在特髙壓換流閥的設(shè)計、研制、試驗等方面開展了研宄，研制成功了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的土800kV換流閥、5000A/6250A換流閥組件、換流閥控制單元，以及換流閥冷卻系統(tǒng);研發(fā)了完備的換流閥合成試驗回路和絕緣試驗系統(tǒng)，具備了特髙壓直流換流閥研制、生產(chǎn)社會經(jīng)濟效益±800kV/6250A特髙壓直流輸電工程額定輸送容量可達(dá)10000MW,能夠大大提髙現(xiàn)有特髙直流輸電工程的電力輸送能力，能夠以髙效環(huán)保的輸電方式，減少輸電走廊占地面積、提髙輸電效率、降低輸電成本，滿足國家大氣污染綜合治理方案的貫徹執(zhí)行，井能作為全球能源互聯(lián)網(wǎng)的有利實踐工具，積極響應(yīng)國家"一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略。國家電網(wǎng)2020年前規(guī)劃將建設(shè)27回特髙壓直流輸電工程，其中包括錫盟-泰州和上海廟-山東兩條特高壓6250A直流工程，此外，國外新興經(jīng)濟發(fā)展體俄羅斯、巴西、印度、巴基斯坦等國家也規(guī)劃了容量可觀的特髙壓直流工程，由此可見，6250A特髙壓直流輸電換流閥發(fā)展前景十分LTT換流閥組件結(jié)構(gòu)電容器ETT閥塔4個單閥4X482個閥層6個翮管ETT換流閥基本結(jié)構(gòu)及組成元件192個晶闡管針晶閘管2X4X0)四重閥單元1閥廳整流側(cè)與逆變側(cè)共6組閥塔，共計1152個晶閘管。ETT換流閥冷卻方式IIIIII(c>s*■r，■^m

w相拽w單開(vcu)-!憐Jtft-S=rSitjflW^n(TCU)?■■?"^HRf—■■?■迪視］保護沒H?_■---■--p-￥~1—----imvaa*律》??光發(fā)ItttI"~~1(b)ffi11-13閥電氣迕椿示,fcS(?)(b)W扨件；(C)單H(橋tthtd)快航軲換流站俠跗跖飽和電抗器的工作原理在晶閘管元件開通瞬間電流處于上升初始階段，飽和電抗器具有很髙的阻抗用以限制電流的上升，而晶閘管元件內(nèi)一旦建立起足夠的載流子后,飽和電抗器又呈現(xiàn)出很低的阻抗特性，這有利于降低閥內(nèi)的電抗值提髙換流閥的效率，因此設(shè)計的飽和電抗器必須具有非線性飽和鐵芯的特性.陽極飽和電抗器的作用廠陽極飽和電抗器產(chǎn)品用于髙壓直流換流器的換流閥中，其主要作用?—是用于限制閥內(nèi)晶閘管元件導(dǎo)通時出現(xiàn)的較髙的電流上升率（di/dt）以及較髙的浪涌電流而引發(fā)晶閘管元件被燒毀；二是當(dāng)晶閘管處于關(guān)斷期間線路出現(xiàn)較髙的電壓上升率（du/dt）,以避免晶閘管元件所承受的浪涌電壓而引起的誤開通。因而陽極飽和電抗器特性的設(shè)計要滿足在晶閘管開通瞬間，陽極飽和電抗器具有很髙的阻抗，而晶閘管元件內(nèi)一旦建立起足夠的載流子后,陽極飽和電抗器又呈現(xiàn)出很低的阻抗特性，這有利于降低換流閥的工作(1)用于髙壓直流輸電換流器裝置中的飽和電抗器。由于特殊的運行環(huán)境性對電器部件的可靠性要求極髙_也是我們在設(shè)計研發(fā)選定材料過程中的考慮重點。除此還有如：脈沖特性，匝間絕緣，承受浪涌電流能力以及溫升和局放等都有極髙的要求，為此在設(shè)計中采用了髙絕緣強度的水冷線圈，髙導(dǎo)磁超薄取向冷軋硅鋼片，具有髙機械強度和絕緣強度的外殼，加上全密閉灌封樹脂結(jié)構(gòu)，有效的降低了噪音，提髙了承受浪涌電流的能力，整個造型美觀，結(jié)構(gòu)簡潔合理<、f(2)確定產(chǎn)品的重要零部件。根據(jù)本產(chǎn)品的特點，依據(jù)零部件對產(chǎn)品主要性能的影響等級，對產(chǎn)品可靠性、安全性、壽命影響的重要度，對產(chǎn)品制造成本的重大影響，最終確定的重要零部件有：鋁管電纜、鐵心、氣隙片、澆注料、外殼。飽和電抗器屬鐵心式電抗器類的一種，根據(jù)換流閥的使用要求；一是要滿足電氣性能要求；二是要根據(jù)換流閥的特點設(shè)計出符合換流閥運行環(huán)境的閥電抗器。這種電抗器具有電氣性能髙、動態(tài)響應(yīng)快、防火性能好、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便、重量輕的特點，因此，我們在飽和電抗器設(shè)計上采用了當(dāng)前國內(nèi)性能最優(yōu)異(的各類材料.試驗結(jié)果證明這些國產(chǎn)材料完全可以滿足閥電抗器的要求.電抗器的產(chǎn)品特點(3)飽和電抗器防震降噪技術(shù)電抗器在使用中產(chǎn)生的噪音比較大，這是所有帶有氣隙鐵心式電抗器在工作中所共有的缺點。是換流閥中的主要噪聲源。我們在設(shè)計飽和電抗器時充分考慮到了這一點，我們采用了專用的彈性體材料，將電抗器的線圈和鐵心澆注在一體的工藝，即起到把線圈和鐵心的相對位置固定的作用，又能起到降低噪音的作用飽和電抗器的結(jié)構(gòu)電抗器的結(jié)構(gòu)特點飽和電抗器的機械性能設(shè)計方法r

包括以下步驟:材料選擇、電動力分析、整體結(jié)構(gòu)、懸吊安裝及支連接環(huán)節(jié)、防火設(shè)計和抗震設(shè)計共7部分，7部分的設(shè)計互有交叉，按照每一個部分得到電抗器的設(shè)計結(jié)果后，需要校核其他部分是否滿足，只要有一項不滿足，則需要重新設(shè)計，直到7部分性能都滿足為止。飽和電抗器機械性能設(shè)計的輸入?yún)?shù)為其電氣性能參數(shù)、熱力性能參數(shù)，設(shè)計輸出參數(shù)即材料選型、結(jié)構(gòu)型式，機械性能設(shè)計的結(jié)果應(yīng)滿足電氣性能、熱力性能，另外還需確保美觀性、懸吊安裝的便捷性、防火性能以及抗展性能，最終還需要兼顧經(jīng)濟特性，即在滿足所有性能的前提下，體\積盡可能小。力國￥_悤中心1保本專fj.王屮圖|f公開說朗書］申請弓t200910238490申潢日，2009/11/27公開日＞2010/05/12駐日：公*號，W17O711SA搬日.持權(quán)公吿日|專利夾別，發(fā)明國Ml召而弋碼；11國1北京］氏理11271【對照表1K1A:徐國文一忡新平頁P滬和申，巟器國陸分英寫t

HDIF27/162T/2E,H0lF2?/X.￡?lF27/02.HJ1F38^30恕時分夾號t

300發(fā)別人：溫寬良_瑰晚光j于海玉:張戶申謫人，中_力科學(xué)研＞￡院申該人地址|北&市海汶?yún)^(qū)潘孫1層雄1S弓蛇g:

10Q192本發(fā)明控供了一種新型査流換流洞飴和電抗罷，其包括外殼、＞h^內(nèi)的線與樂述線題ta耦臺菊配的狹心、耽熱片、水管和壓裝結(jié)構(gòu).具有結(jié)構(gòu)御單、摸塊比沒計.電杭3^腸_容小，外解我寸較關(guān)垣定.族鉅和鐵心觀熱均匁效果好.噪聲小.振動小的比點，并且持別適含于髙圧盧流站電換跑預(yù)用陽極飽和電抗器，中國電力科學(xué)研究院一種挾汝W用飽相電抗器機械性能汲計方法本犮明h出了一種&流閥曱raw電抗s甿機方茂怊和電aits的機味『生竑1^卡￡考亡以下幾v^smi逸薄.電約力分行，\呂安裝WST沖，疰接壞節(jié)S外觀，防火設(shè)I：十、扒存誤本發(fā)明計十方liu鉿出分析Sii方戎=m沐X電氣性帖。TO電伉器諛I(yè)3氣罕考［fa笨irHKHtSiES■:f萬汊爭$化訓(xùn)3化T諸t專利JT-:CNKW1CC5_J2010.0320公公昔）B：2010.1222公開（公昔）咢：CX1O.I9：3592AS分S號：GMFl'J^ZK'tJL2戒號:由i霣（）人:中?電：n科字研兄效腫1設(shè)計】人:抒廣祗〒海；主志?』劉大_?主申該人般:北早布卑活區(qū)酒詞小*玉輅：￡號含利代S機構(gòu)：北京安，產(chǎn)軹代3有限公司：:2'!體A:法啦■SgiJSrRrt^：?Jfc京B:1中國電力科學(xué)研究院_種?56曲iffl飽恥電氐S的明式試法珀謫馬，專科弓：201010254T95本發(fā)明提供了~種換諦ra用_電洗器的型丈試始人法，在完成坡和電杌翻定型產(chǎn)翻m柙n；^方法后，ad該友朗擇攻定的型式試今法后■可格也和電杭器產(chǎn)品定型.該型式朗法分別性能、熱性能等三方E對腳）電筑報進行考廟.母神的試齡w和試始pu相和電is龍在脇和中需雙承受的果嚴(yán)M氣、機《和》性聆等方面來廉t,茂型式試發(fā)^法總共包括以下內(nèi)容，仗秒飲試I摘坊與鐵芯網(wǎng)m沖擊試私塊沖志試轚、熱沖擊試?，射I麻］斷細(xì)況，轚通性微，本發(fā)明朗€化、全也^系扶似膨出了柳電抗?的型式曲方法.?舶,2010^00^160公開B.2011年01月19日推核公告G:串謫人，■專利漢入T中國電力科學(xué)研5?1S申諫人地址：北京市海涼ES河小蓄東苗1茨胡設(shè)計人：礦痔?疫光干易玉觸專利代JS機構(gòu)，d匕柬安，達(dá)專節(jié)果公彐ft裡人|專^捵型，發(fā)胡專利分科GD1R3W0G01R3V12改了口1川芡m主開說明書身權(quán)說明奇西電濟南變壓器股份有限公司西電濟變±800kV特高壓換流閥用飽和電抗器通過鑒定文聿來私初S跡町恥331評1陽日近日，西電濟南變a器股份有眼公司（以下閉你西電濟婦研發(fā)的士sookm軎s換冰用陽極飽和電杭報，在西安西電電力系統(tǒng)有re公司a西安高壓電h研^通過全s閔行_和包括短s試嫩在內(nèi)的型式k驗，技術(shù)性能相標(biāo)完全s足協(xié)議罾求，旮項性能及技木指擇珣達(dá)s世界兩先進水平.芫全閑足土aookm萵壓直流輸電系統(tǒng)的e求，標(biāo)志看西電濟雙環(huán)單樹解亮注產(chǎn)品取得了笑破性發(fā)展1開始邏入恃高S亶拘輞電的銀心技術(shù)聚尊.換流冊甲飽和電抗S的研發(fā)，是西電集團孝揑的中央國有資本徑當(dāng)預(yù)算?點產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)里升級與發(fā)展資金項目fl±800kv恃sa直流輪電換流閥研制及產(chǎn)業(yè)化"項目的重_成報分.該電杭钃的研發(fā)成功，將有助于扭好目前趣腳萵壓換流閥用飽和電抗器午屏依憲進口的屆￡,同打f富了西電fT變的產(chǎn)品種奧.（賽可東晚貽）賽晶電力電子集團「賽晶SunXingJ是中國鐵道運輸裝備重要的生產(chǎn)配套廠商之一也是中國電網(wǎng)輸配電領(lǐng)域中，節(jié)能增效電力電子部件及系統(tǒng)的領(lǐng)先制造商之一。作為ABB半導(dǎo)體全球最大授權(quán)分銷商#我們供應(yīng)ABB半導(dǎo)體電在輸配電設(shè)備領(lǐng)域，我們向中國僅有的兩家國有電網(wǎng)運營商分別供貨，包括在髙壓輸配電系統(tǒng)中有著重要作用的髙壓陽極飽和電抗器、髙壓電力電容器和髙壓靜止無功補償及融冰裝置，產(chǎn)品的髙效能和髙可靠性使我們與國家電網(wǎng)等大型企業(yè)結(jié)成良好的合作伙伴，我們的主要產(chǎn)品包括：以IGBT、IGCT為代表的半導(dǎo)體電力電子元器件，髙壓陽極飽和電抗器，髙壓電力電容器，靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)用的髙壓靜止無功補償及融冰裝置、固態(tài)切換開關(guān)及靜止同步補償器，輸電設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)，大功率整流電源裝置，功率母線排，軌道機車牽引系統(tǒng)設(shè)備、模塊化的控制監(jiān)測系統(tǒng)和輔助供電系統(tǒng)。2oc::年費善賽S獲得惠善e開發(fā)因+佳企i_開姑w*苕壓過述斟、陽扱飽和電杭器在摟寶、呼miv呂圧s流瑜電項目中戍功疰網(wǎng)達(dá)行賽超集團威為中ffl北車集團rVa電力機車TI功率模塊國內(nèi)獨家供應(yīng)商天津賽昴水冷系統(tǒng)篥一次應(yīng)用于南車研發(fā)生產(chǎn)的大功率機車主輔變流器水冷系統(tǒng).am賚s坧團荻桿中信蓽安的岡臉投資，叩fl蕢品集團獲得獲得雄牛資本的風(fēng)險投資、20C進11H;1繭罰公司成立.07A甚品篦團抜評為“201:杉年中國帯具投資價值的5:<3呈’.I5A無銀賓M公司成立，:|3月天龍賈箱研發(fā)的"能網(wǎng)時飩存冷水和熱水的裝遵”取揭專利。沁fl賽晶ft團獲得上海聯(lián)倒的風(fēng)蛇投資，02月收玟天津去離子水冷卻系統(tǒng)生產(chǎn)廠.并重組為天津賽品公司，.J2A龍寵要品成為D,naw大電溁傳菸器中固迗抽累代理.離甚S晶開始研fell40:i直流電交流電P3極抱祎電擠I荔苒賽S與中國北車筅團共問研發(fā)l?T功率探塊.擬::年承辦北京電力屯子學(xué)舍.中國電謠工業(yè)協(xié)議電力電子分舍笫七?年舍。蟲丟賽晶開始研fe_TT陽極飽和電抗S.陽極抱和電抗器在苒嶺項S中成功技咼運行.20Lt:年荔善甚基開妯研發(fā)ET1陽極飽和電杭器。賽昂笫團陽極?扣電fA器助力鬲淙瑜電T程ft沒發(fā)布日期:2DL4-11-20賽晶事囯，是國內(nèi)堆一自主技術(shù)生產(chǎn)高壓宮.流輪電工樣換梳閥明；用tem飽利電杭器”的國產(chǎn)供應(yīng)商。應(yīng)不斷變化的技術(shù)要術(shù)，；晶奐團枳極進行產(chǎn)品研犮和改迸，叫茜足彐哀電網(wǎng)和南方電網(wǎng)髙壓直流輸電項e建設(shè)的；要。同時，賽晶柒團嚴(yán)格生產(chǎn)皆理和產(chǎn)品位險，產(chǎn)拽產(chǎn)品質(zhì)是，以保怔持鬲壓直諦工程安金，稔定實施。截止2014年11月，賽晶筅函陽極飽和電抗器產(chǎn)品，己成功中標(biāo)多條特荃壓直流輪I電項自，總_過1000臺，其中包括■困江觀音巖至文山肓〒S流送出工枵、云南金沙扛中游電站迭電廣西直筏