換流閥(Thyristor 閥門)是一種電力輸電和轉換設備,用于將交流電轉換為直流電或將直流電轉換為交流電。它由多個可控硅器件(通常是晶閘管)組成,通過對這些器件的控制來實現電流的單向傳導或雙向傳導。
換流閥一般用于高壓直流輸電系統(HVDC)中,以便長距離、大容量的電能傳輸。在高壓直流輸電系統中,換流閥起到了將直流電與交流電互相轉換的作用,以適應不同地區的電網特性和需求。
換流閥工作原理基于晶閘管的開關特性,通過控制晶閘管的觸發角來控制電流的傳導和截止。當一個晶閘管觸發時,它會處于導通狀態,允許電流流過;當不觸發時,晶閘管則處于截止狀態,禁止電流流過。通過合理地控制晶閘管的觸發時間和角度,可以實現對電流的精確控制,從而實現電能的轉換和調節。
介紹
主要的技術難點在于:換流閥暫態仿真模型的建立;換流閥高電位整體屏蔽和屏蔽性能的研究;換流閥絕緣配合、局部放電水平的控制與抑制技術;換流閥關鍵器件的開發研制;換流閥閥冷卻、光控轉換技術、控制和均壓技術的集成;換流閥型式試驗方法的研究。
組成
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可得到希望的系統電壓。晶閘管的觸發方式分為電觸發和光觸發,ABB和西門子、阿海琺分別是其中的代表。
國外換流閥生產廠家主要是ABB和西門子股份公司、阿海琺。目前換流閥的生產能力是:許繼集團有限公司集團擁有三家換流閥的生產能力、西安西電電力系統有限公司擁有西門子和ABB的換流閥生產能力。許繼集團作為國內換流閥首要生產企業,從20世紀八十年代開始,參與了中國已建成和正在建設的全部十三個直流輸電工程的技術引進和設備制造工作,換流閥電壓等級從±50千伏~±1100千伏,包括電觸發晶閘管換流閥和光觸發晶閘管換流閥,產品性能達到目前國際先進水平。
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,又要充當結構件承壓,還需導電,和終身的質保,其嚴格的質量要求使得這種水冷散熱器成為了電力電子行業內水冷散熱器的頂級產品。中國電力科學研究院有限公司世界首個±800kV/4750A特高壓直流換流閥自主研發中使用的水冷散熱器由武漢熱諾金屬生產。
參考資料 >
中國換流閥行業:主要由國內企業壟斷,具有較高的市場占有率.搜狐網.2024-03-17