发布时间 : 星期二 文章第四章 高压直流输电与柔性输电更新完毕开始阅读
出，这实际上是阀依次导通的顺序。由于阀1、3、5的阴极是连接在一起的，当a相的对地电压比b、c两相的对地电压高时，阀1首先导通。阀1一旦导通，由于不计阀的正向压降，则阀3、5的阴极电位等于相电压ea，分别高于阳极电压eb、
ec，故阀3、5为关断状态。同样，在下半桥阀2、4和6的阳极连接在一起，因
此，当c相对地电压比a、b两相低时，阀2导通而阀4、6为关断状态。
从图4－4(a)的波形图可以看出，当?t??120?,0?时，ea既大于eb也大于ec，在此期间，上半桥中阀1是导通的。当?t??60?,60?时，ec既小于ea也小于eb，在此期间，下半桥中阀2是导通的。当认为LC为零时，换流器在正常工况下，上半桥和下半桥各仅有—个阀导通。因此，在?t??60?,0?期间，上半桥中的阀1和下半桥的阀2处于导通状态，而其他的阀都是关断状态。在此期间，上半桥的阴极电压为ea而下半桥的阳极电压为ec。显然，直流回路的电源电压为eac?ea?ec；交流电流ia??ic?Id；ib?0。以下用同样的力法分析其他时段。
??????
（a） 交流相电压、线电压及直流电压瞬时值vd的波形图
（b） 各时段处于导通状态的阀
（c） a相电流的波形图
图4－4 换流器的电压、电流波形
在?t?0之前阀1是导通态。在?t?0之后，eb一旦大于ea，阀3
??便立即被触发而导通。阀3导通后，阀1的阴极电压即成为eb，因为eb已大于
ea，故阀1为反向阀电压，所以阀1即被关断。由于认为Lc为零，阀3的导通和
阀1的关断是在?t?0?时瞬间完成的。从图4－4（a）的波形图还可以看出．在
?t??0?,120??期间，eb一直大于ea，故阀3一直为导通态。注意到下个桥的
导通状态，知在?t?0?,60?期间，换流器的上半桥为阀3导通，下半桥为阀2导通。直流回路电源电压为eac???ea?ec；交流电流ib??ic?Id；ia?0。
阀1从导通到关断和阀3从关断到导通称为换相，直流回路的电源电压从eac换成了ebc。
?在?t?60之前，阀2是导通态。在?t?60之后，一旦小于ec，阀4便立
?即被触发而导通。阀4导通后，阀2的阳极电压即成为ea，因为ea已小于ec。故阀2为反向阀电压，所以阀2即被关断。由于认为Lc为零，阀4的导通和阀2的关断是在
?t?60?时瞬间完成的。从图4－4(a)的波形图可以看出，在
?t??60?,180??期间ea一直小于ec，故阀4一直为导通态。注意到上半桥的导通
??状态，知在?t?60,120期间，换流器的上半桥为阀3导通，下半桥为阀4导通。
??直流回路电源电压为eba?eb?ea；交流电流ib??ia?Id；ic?0。
在?t?120之前，阀3是导通态。在?t?120后，一旦ec大于eb，阀
????5便立即被触发而导通，则阀3即被关断。在?t?120,240期间，阀5—直为导通
????态。那么在?t?120,180期间，换流器的上半桥为阀5导通，下半桥为阀4导通。
??直流回路电源电压为eca?ec?ea；交流电流ic??ia?Id；ib?0。
在?t?180之前，阀4是导通态。在?t?180后，一旦eb大于ea，阀6
????便立即被触发而导通，则阀4即被关断。在?t?180,300期间，阀6—直为导通
??态。那么在?t?120?,180?期间，换流器的上半桥为阀5导通，下半桥为阀6导通。直流回路电源电压为ecb????ec?eb；交流电流ic??ib?Id；ia?0。
?在?t?240之前，阀5是导通态。在?t?240之后，一旦ea大于ec，阀1
??便立即被触发而导通，则阀5即被关断。在?t?240,360期间，阀1—直为导通??态。那么在?t?240,300期间，换流器的上半桥为阀1导通，下半桥为阀6导
????通。直流回路电源电压为eab?ea?eb；交流电流ia??ib?Id；ic?0。
如此循环往复。因4－4(b)的上下两行分别对应于上下半桥中的阀。当一个阀从导通转为关断而另一个阀从关断转为导通的瞬间，直流回路电源即发生换相。如在?t?0?时．阀1关断，闹3开通，直流回路电源电压从eac?ea?ec换为
ebc?eb?ec。由于Lc为零，换相是瞬时完成的，因而在任意时刻换流桥中只有
两个编号相邻的阀处在导通状态，即上半桥一个，下半桥一个。当Lc不为零时，由于电感的存在，电流不能突变，因而换相不能瞬时完成。换相所需的时间所对应的电角度称为换相角?。换相角不为零的情况我们将在后面讨论。
由以上分析可以得到交流侧三相电流的波形图。图4—4(c)给出了a相电流的波形图。由于干波电抗器与滤波器的作用且不计Lc，故电流波形为矩形波。事实上Id为直流电流的平均值，其大小将在后面分析。团4—4(b)给出了各阀处于导通状态的时段。图4—4(a)给出了直流电压瞬时值?d的波形。?d为换流桥上半桥阴极和下半桥阳极之间的电压差。由上述分析可见，在交流系统的一个周期?t??0?,360??上，换流桥发生过6次换相，直流电压瞬时值?d的波形有6次等间隔的脉动。因此，三相全波换流器也称为6脉冲换流器。脉动的直流电压?d经博里叶分解得到
的直流分量即是直流电压Vd。由傅里叶分解知，直流电压Vd是?d的平均值。
由图4—4(a)所示的直流电压?d瞬时值的波形图，可以得到触发延迟角?为零且换相角?也为零时直流电压的平均值，记为Vd0 :
Vd01?2?360?0???dd??36?E (4-5)
式中：E为交流电源的相电压有效值。
以上分析了触发延迟角?为零时的直流电压与直流电流。如果在阀电压为正后，并不立即加门极触发电压．而是有一个时间延迟?0，则称这段时间所对应的电角度?????为触发延迟角。由图4—4所示的??0?时的各阀的触发时刻，可知当
??0时阀3、4、5、6、2和1导通的时刻所对应的电角度分别为：0???、60???、
当??0且不计Lc时，直流电压瞬时值?d120???、180???、240???和300???。的波形如图4－5(a)所示。各阀处于导通状态的时段标示在图4—5(b)中。由阀导通的两个必要条件知，欲使阀从关断状态开通，触发迟角?的范围须在0?,180?中。当触发延迟角?超出以上范围时，由交流电源的波形图可见，阀电压为负，因而阀不能被触发而开通。以阀3为例，注意阀3在开通之前阀1是导通状态，因而阀3的阴极电压为ea，阳极电压为eb。由图4—4中ea、eb的波形图可见，在
??t?(0?,180??上eb大于ea，即阀3具有正向阀电压eba。因此，只要?小于180?，阀3即可被触发而导通。对于其它各阀可以有相同的分析。
（a） 直流电压瞬时值?d的波形