变电站及换流站

知识点：高压直流换流站

变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。

按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。 

变电所：一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站：包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

变电站为交流电电压等级的变换过程（高电压-低电压；低电压-高电压）；换流站为交直流电间的转换（交流电变为直流电；直流电变为交流电）。

高压直流输电的整流站、逆变站均称为换流站；整流站将交流电变为直流电输出，逆变站将直流电变回交流电。而背靠背换流站是将高压直流输电的整流站和逆变站合并在一个换流站内，在同一处完成将交流变直流，再由直流变交流的换流过程。

 换流站的优点

1、输送相同功率时，线路造价低：交流输电架空线路通常采用3根导线，而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。因此，直流输电可节省大量输电材料，同时也可减少大量的运输、安装费。

2、线路有功损耗小：由于直流架空线路仅使用1根或2根导线，所以有功损耗较小，并且具有" 空间电荷"效应，其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。

3、适宜于海下输电：在有色金属和绝缘材料相同的条件下，直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍。2根芯线的直流电缆线路输送的功率比3根芯线的交流电缆线路输送的功率大得多。运行中，没有磁感应损耗，用于直流时，则基本上只有芯线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得多，使用寿命相应也较长。

4、系统的稳定性问题：在交流输电系统中，所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采用直流线路连接两个交流系统，由于直流线路没有电抗，所以不存在上述的稳定问题，也就是说直流输电不受输电距离的限制。

5、能限制系统的短路电流：用交流输电线路连接两个交流系统时，由于系统容量增加，将使短路电流增大，有可能超过原有断路器的速断容量，这就要求更换大量设备，增加大量的投资。直流输电时，就不存在上述问题。

6、调节速度快，运行可靠：直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。如果采用双极线路，当一极故障，另一极仍可以大地或水作为回路，继续输送一半的功率，这也提高了运行的可靠性。

 背靠背换流站

背靠背换流站具有常规高压直流输电的最基本的有点，可实现非同步并网。较常规直流输电，背靠背换流站优点更突出：

1、没有直流线路，直流侧损耗小；

2、直流侧可选择低压大电流运行方式，以降低换流变压器、换流阀等有关设备的绝缘水平，降低造价；

3、直流侧谐波可全部控制在阀厅内，不会产生对通信设备的干扰；

4、换流站不需要接地极，无需直流滤波器、直流避雷器、直流开关场、直流载波等直流设备，因而比常规的高压直流输电节省投资。

相关推荐：

1、GB5226.1-2008 机械电气安全

2、GB19517-2009国家电气设备安全技术规范