[实用新型]抑制交流线路对邻近直流线路耦合用双调谐高通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种抑制交流线路对邻近直流线路电磁耦合用双调谐高通滤波器。

背景技术

由于远距离大容量输电和电力系统网际互联，可用于架设输电线路的土地资源趋于饱和，交直流同走廊架设已变得普遍。交直流线路同走廊运行下，交流线路通过电磁耦合会在邻近的直流线路中产生工频感应电流，该电流通过直流线路进入两端换流站，侵入换流变压器，会变压器绕组电流中形成直流分量并产生谐波，严重情况下会使变压器铁心的磁化曲线产生偏移，形成直流偏磁。这将使得变压器的噪声、损耗增加，损坏变压器，降低其使用寿命。深化交直流输电线路的耦合机理，提出更为有效的抑制措施，具有重要的意义。

抑制交直流线路电磁耦合效应的措施，当前主要有以下四点：①耦合段内交流线路换位；②耦合段内直流线路换位；③直流中性母线装设调频到工频的LC阻波滤波器；④触发角调制。其中，第一种方法虽能较大程度减小换流变压器电流中的直流分量，但高压输电线路换位繁琐，特别是特高压线路，在实际工程中较难以实现，同时经济性能较差；区别于交流线路的换位，第二种方法本质上仅改变了换位段内交直流线路的接近距离，它对于减小交直流线路的电磁耦合影响作用不大；第三种方法的效果介于第一种和第二种方法之间，但在一些实际工程中并不能完全满足要求，同时可能带来过电压等一些问题；第四种方法即触发角调制，技术经济性能好，但也会带来一些负面效应，如增加交流和直流侧的非特征谐波含量等，该方法仅适合于直流线路中交流分量较小且换流变中直流分量较小时的情况。除上述以外，也可通过增加交直流线路间的耦合距离、减小耦合长度、耦合段内交流线路导线取三角排列、架空地线采用连续接地等方法抑制耦合效应，但受限于实际输电线路设计的综合要求，工程实施相对较难，同时经济性能差。

综上所述，目前已有的交直流线路间电磁耦合抑制措施效果都不是太理想，特别是针对交直流线路电压等级高、线路间距短、耦合长度长的情况，必须进行必要的改进和设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述触发角调制技术的不足，提供一种能有效减少直流线路上的高频谐波含量，同时换流变压器的直流电流分量能得到有效控制的抑制交流线路对直流线路电磁耦合用双调谐高通滤波器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种抑制交流线路对邻近直流线路电磁耦合用双调谐高通滤波器，它包括充放电电阻R、电容C₁、串联的电阻R₁与电感绕组L₁以及氧化锌避雷器ZnO并联；其并联一端依次串接电阻R₂、电感绕组L₂和电容C₂。

本实用新型采用双调谐高通滤波器以减小直流线路上进入换流变压器的工频感应电流，缓解触发角调制控制的压力，同时滤除掉因触发角调制产生的二次谐波和其它高频分量，减小触发角调制带来的不良影响。主要原理如下：

现有的触发角调制控制方法会产生一定的谐波，其中以二次谐波为主，还有一些高次谐波，当交直流线路间电磁耦合很严重时，谐波影响会很突出。同时，对应各阀的触发角会偏离阀的预置触发角很远，带来系统的安全稳定问题，例如在逆变侧端引起换相失败等。该实用新型通过在中性线处安装双调谐高通滤波器以减小这一影响。该双调谐高通滤波器的调谐频率分别为工频频率和二次谐波频率。其作用在于：首先降低流入换流变压器的工频电流分量，以减小触发角调制控制的压力；其次在于抑制触发角调制产生的二次以及其它高次谐波。

本实用新型的优点在于易于实现，能针对交直流线路电压等级高、线路间距短、耦合长度长的特点，用于交直流线路间电磁耦合较严重的情况。该方法对应的触发角控制简单，经济性好，双调谐高通滤波器结构简单，运行安全可靠。应用该方法，直流线路上的高频谐波含量少，同时换流变压器的直流电流分量能得到有效控制。

附图说明

图1为双调谐高通滤波器结构图。

具体实施方法

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

一种双调谐高通滤波器，它包括充放电电阻R、电容C₁、串联的电阻R₁与电感绕组L₁以及氧化锌避雷器ZnO并联；其并联一端依次串接电阻R₂、电感绕组L₂和电容C₂。

采用双调谐高通滤波器，将其安装于直流中性线处，并接于中性线与地之间。该滤波器的结构如图1所示。其中R为充放电电阻，R₁、R₂为分别对应电感绕组L₁、L₂的电阻，C₁、C₂、L₁、L₂分别为电容和电感，ZnO为氧化锌避雷器，以对电容器等设备进行保护。