模块化多电平换流器桥臂电抗器参数设计方法 被引量：30

1

作者 赵成勇 胡静 +2 位作者 翟晓萌 谢敏华 高阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期89-94,共6页

作为模块化多电平换流器(MMC)的重要组成部分,位于换流器桥臂的桥臂电抗器能够起到抑制换流器输出电流谐波以及限制暂态和故障电流的作用,其电感值的选取对于MMC的运行特性极为关键。文中提出了一种能够抑制交流侧电流波动量的桥臂电抗... 作为模块化多电平换流器(MMC)的重要组成部分,位于换流器桥臂的桥臂电抗器能够起到抑制换流器输出电流谐波以及限制暂态和故障电流的作用,其电感值的选取对于MMC的运行特性极为关键。文中提出了一种能够抑制交流侧电流波动量的桥臂电抗器值的设计方法。通过对MMC拓扑结构和工作原理的分析,对桥臂电抗器进行了简化等效,详细推导了等效电感值与交流侧电流波动量之间的关系,得出了一定交流侧电流波动量条件下的等效电抗器最小值的四阶方程,并利用MATLAB对方程求解,最终得到对应的桥臂电抗器值的下限值。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了双端21电平MMC直流输电系统模型,对设计方法的可行性和准确性进行了验证。仿真结果表明,设计的桥臂电抗器能够有效抑制交流谐波电流,且计算值与实验值基本吻合。 展开更多

关键词 高压直流输电 模块化多电平换流器 桥臂电抗器 最近电平逼近调制

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采用桥臂电抗器耦合的MMC直流侧故障过电流抑制新方法 被引量：8

2

作者 王振浩 刘婕 +1 位作者 李国庆 肖壮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期9-15,共7页

针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)直流侧发生短路故障时换流站闭锁前桥臂过电流的抑制问题,提出了一种采用桥臂电抗器耦合的过电流抑制新方法。该方法不仅有效抑制故障电流,还能够改善系统的稳态运行。首先... 针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)直流侧发生短路故障时换流站闭锁前桥臂过电流的抑制问题,提出了一种采用桥臂电抗器耦合的过电流抑制新方法。该方法不仅有效抑制故障电流,还能够改善系统的稳态运行。首先建立了采用桥臂电抗器耦合的MMC拓扑,阐明桥臂电抗器耦合原理。然后对该系统直流侧故障过电流进行分析,继而选取最佳的耦合系数。最后在Matlab中搭建了双端31电平系统仿真模型,分别在正常运行和故障两个阶段,将采用普通电抗器与采用耦合电抗器的系统各参数进行对比。仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器(MMC) 直流双极短路故障 桥臂电抗器 耦合 过电流抑制

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MMC桥臂电抗器穿墙套管故障特性及保护策略 被引量：3

3

作者 赵文强 侍乔明 +3 位作者 王永平 卢宇 王冰倩 常昊添 《电力工程技术》 北大核心 2022年第4期205-212,共8页

针对目前双极柔性直流输电系统模块化多电平换流器(MMC)中桥臂电抗器布置方案存在的故障过流问题,文中分析了桥臂电抗器布置在不同位置对换流器故障电流的影响,并推导了故障电流分量的数学表达式;提出将桥臂电抗器布置在靠近直流连接点... 针对目前双极柔性直流输电系统模块化多电平换流器(MMC)中桥臂电抗器布置方案存在的故障过流问题,文中分析了桥臂电抗器布置在不同位置对换流器故障电流的影响,并推导了故障电流分量的数学表达式;提出将桥臂电抗器布置在靠近直流连接点的方案,研究表明该方案能够有效限制阀侧接地故障的故障电流上升率,降低故障过电流水平,同时成本增加较少。但桥臂电抗器布置在靠近直流连接点后,现有保护策略不能及时发现桥臂电抗器穿墙套管发生的相间短路故障,会给换流器的安全运行带来隐患,因此文中提出一种桥臂电抗器穿墙套管相间短路保护策略,能有效识别桥臂电抗器穿墙套管相间短路故障。最后通过PSCAD/EMTDC对相关分析进行了仿真验证。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器(MMC) 桥臂电抗器 穿墙套管 短路故障 桥臂环流 谐波保护

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超高压柔性直流换流站换流区优化布置研究 被引量：4

4

作者 谢畅 陈建华 钱锋 《浙江电力》 2021年第3期29-34,共6页

柔性直流输电因其在新能源并网方面具有特殊优势,近年来在国内外发展迅速。柔性直流换流站作为该技术的核心,研究其平面布置优化,对减少占地面积和投资成本具有重大意义。针对超高压柔性直流换流站换流区的平面布置,提出换流变阀侧汇流... 柔性直流输电因其在新能源并网方面具有特殊优势,近年来在国内外发展迅速。柔性直流换流站作为该技术的核心,研究其平面布置优化,对减少占地面积和投资成本具有重大意义。针对超高压柔性直流换流站换流区的平面布置,提出换流变阀侧汇流母线采用高位跨线布置于主变防火墙联合构架上、启动回路区开关设备采用HGIS(混合式气体绝缘组合电器)、桥臂电抗采用二合一油浸式穿墙伸入阀厅内的优化方案,减少了换流站的占地面积,提高了围墙内的用地系数,对柔性直流换流站的设计和工程建设具有参考意义。 展开更多

关键词 柔性直流输电 换流站 平面布置优化 换流变压器 桥臂电抗器

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基于电路仿真法的叠装电抗器雷电冲击电压分布特性研究 被引量：4

5

作者 张猛 马骢 +3 位作者 王银岭 刘成柱 王国金 王红雨 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期191-195,共5页

针对叠装干式空心电抗器上、下线圈在雷电冲击电压下分压特性不同,依托于渝鄂背靠背直流联网工程,采用电路仿真分析与试验验证相结合的方法,研究叠装电抗器在雷电冲击下的冲击电压分布特性。试验结果表明:首先,叠装电抗器雷电冲击电压... 针对叠装干式空心电抗器上、下线圈在雷电冲击电压下分压特性不同,依托于渝鄂背靠背直流联网工程,采用电路仿真分析与试验验证相结合的方法,研究叠装电抗器在雷电冲击下的冲击电压分布特性。试验结果表明:首先,叠装电抗器雷电冲击电压分布特性实测结果与仿真结果基本吻合;其次,由于电感及杂散电容影响,上、下线圈承受电压波形不同于雷电输入波,是两个衰减振荡波形,而且峰值出现时间不同;最后,单节线圈雷电冲击试验电压按总耐受电压的80%进行试验。研究成果可为后期两台或者多台电抗器串联的雷电冲击电压分布特性研究提供依据。 展开更多

关键词 电路仿真 分布参数电路 桥臂电抗器 叠装 冲击电压分布 试验

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桥臂电抗器的温升仿真计算方法对比研究

6

作者 陆洲 聂晓菲 +3 位作者 胡伟 马凌 夏泠风 柳振海 《变压器》 2024年第10期6-11,共6页

本文作者以柔性直流输电系统中的桥臂电抗器为研究对象,建立了油浸式桥臂电抗器的三维温升仿真模型,分析了在设计参数下桥臂电抗器内部的流场和温升,并与专业软件SAPRTON仿真结果进行了对比,验证了仿真方法的适用性。

关键词 桥臂电抗器 计算流体力学 温升仿真

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桥臂电抗器的噪声测试与分析

7

作者 赵倩 闫维娜 行新鹏 《电力电容器与无功补偿》 2024年第3期45-51,共7页

近年来随着电力系统的快速发展,电抗器产品的需求越来越多,同时电抗器运行所产生的噪声污染越来越受人们的关注,分析电抗器设备噪音来源、制定噪音估算方法及研究电抗器设备的降噪措施也成了电气科研者的工作重点。本文针对柔性直流输... 近年来随着电力系统的快速发展,电抗器产品的需求越来越多,同时电抗器运行所产生的噪声污染越来越受人们的关注,分析电抗器设备噪音来源、制定噪音估算方法及研究电抗器设备的降噪措施也成了电气科研者的工作重点。本文针对柔性直流输电所用的桥臂电抗器的噪声问题,通过现场测试、选取样点采用Matlab分析了桥臂电抗器的噪声频谱特性,并在厂内进行了噪声试验,发现低处噪声情况确实更为明显,故在电抗器下部采取降噪措施很有必要,最后从桥臂电抗器本体角度提出了相应的降噪措施,包括在电抗器设计过程中注意使电抗器固有频率远离电磁力频率、加装防护罩、采用防松螺母等。 展开更多

关键词 桥臂电抗器 噪声 声谱分析 降噪措施

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±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器设计方法 被引量：2

8

作者 孙勇 刘青松 +3 位作者 谷裕 吕金壮 蔡希鹏 陈晓鹏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期217-223,共7页

依据大型干式空心电抗器设计理论,结合±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器运行工况和结构参数,计算得到了桥臂电抗器导线参数和包封分配电流参数。根据导线参数和包封分配电流参数计算结果,反复调试绕制工艺,控制制造工艺偏差,研制... 依据大型干式空心电抗器设计理论,结合±800 kV特高压柔性直流桥臂电抗器运行工况和结构参数,计算得到了桥臂电抗器导线参数和包封分配电流参数。根据导线参数和包封分配电流参数计算结果,反复调试绕制工艺,控制制造工艺偏差,研制了桥臂电抗器样机,并对桥臂电抗器样机开展了分配电流试验验证和温升试验验证。分配电流试验结果表明,各包封分配电流实测值和理论计算值较为吻合,偏差率最大为48.5%,位于第7包封;偏差率最小为7.4%,位于最外层的第14包封。温升试验结果表明,各包封温升较为平衡,平均温升33.6 K、热点温升55.6 K,远小于工程允许值。该特高压柔性直流桥臂电抗器为行业内首次研发,型式试验合格,投运后运行状态良好,取得了良好的工程效果。 展开更多

关键词 柔性直流 干式空心电抗器 桥臂电抗器 温升 分配电流

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特高压柔性直流桥臂电抗器故障特性与保护策略仿真研究 被引量：3

9

作者 吴小东 章功辽 余敬冬 《电工技术》 2021年第14期129-131,共3页

基于乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程柳州换流站实际运维中遇到的桥臂电抗器异常情况,首先分析换流器桥臂中的二倍频环流与桥臂电抗器的关系,然后通过在PSCAD软件中建立仿真模型,仿真分析桥臂电抗器发生短路故障前后桥臂... 基于乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程柳州换流站实际运维中遇到的桥臂电抗器异常情况,首先分析换流器桥臂中的二倍频环流与桥臂电抗器的关系,然后通过在PSCAD软件中建立仿真模型,仿真分析桥臂电抗器发生短路故障前后桥臂电流中二次谐波分量的变化情况,提出优化相关保护动作逻辑的解决方案,以辅助运行人员监视桥臂电抗器运行工况,避免桥臂电抗器短路时无异常告警或动作跳闸,导致故障进一步扩大。 展开更多

关键词 特高压柔性直流 二次谐波分量 桥臂电抗器 PSCAD

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特高压换流阀桥臂电抗器包封参数的混合约束设计方法 被引量：1

10

作者 侯启鑫 李庆民 +2 位作者 邹亮 孙玉鑫 刘青松 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1280-1288,共9页

随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有设计方法不能满足复杂工况的需求,单一的设计约束难以实现综合性能优化,在工程需求多样化的发展趋势下,需要兼顾各项性能指标。提出交直流复合工况下的等效电磁模... 随着交直流输电工程的混联规模不断扩大,桥臂电抗器的工况日益复杂。现有设计方法不能满足复杂工况的需求,单一的设计约束难以实现综合性能优化,在工程需求多样化的发展趋势下,需要兼顾各项性能指标。提出交直流复合工况下的等效电磁模型,以工频下得到的结构参数为准,在此基础上求解其他频次的包封电流,并在计算时考虑到实际的过负荷、谐波工况;提出基于权系数的混合约束设计方法,形成包封电流密度、电阻电压和温升混合的约束条件,提出权系数调整策略,并建立目标函数量化比较不同设计算例,在此基础上,面向严苛的电抗器实际需求,另构建3种目标函数,明确优化流程,利用梯度下降法对包封结构进一步优化。针对±800kV桥臂电抗器实例,采用混合约束设计在各项指标中取了“折中”,通过样机的系列测试验证了设计方法的有效性。 展开更多

关键词 特高压 桥臂电抗器 混合约束 目标函数

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桥臂电抗器轴向分割结构的优化设计方法 被引量：2

11

作者 侯启鑫 李庆民 +2 位作者 邹亮 孙玉鑫 刘青松 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3946-3954,共9页

桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,从而威胁电网的稳定运行。而现有设计方法不适用于交直流复合工况,也不能有效解决局部温升过高的问题。为此,提出了轴向分... 桥臂电抗器串接在柔性直流输电系统换流阀的每条支路中,作为关键部件,存在温升分布不均的问题,会诱发一系列故障,从而威胁电网的稳定运行。而现有设计方法不适用于交直流复合工况,也不能有效解决局部温升过高的问题。为此,提出了轴向分割结构设计,通过增大各包封有效单位面积散热量来提高电抗器的散热性能,根据热边界层空气运动形式得到包封温差随分割位置的变化关系,并确定最优分割比例;同时,对约束方程做系数修正,以使其在交直流复合工况下满足设计要求。针对轴向分割结构的800 kV桥臂电抗器实例,结合等电阻电压法得到结构参数和包封电流等参数。与传统结构相比,该设计将包封温差由45.6℃缩小至37.4℃,将各包封的热点温升由58.3℃降至44.5℃。最后通过温升试验验证了计算的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流 桥臂电抗器 温升 轴向分割结构 交直流复合工况 包封温差

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桥臂电抗器的振动噪声分析与控制

12

作者 侯世英 王留洋 +3 位作者 杨帆 王革鹏 姜慧 王鹏博 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2385-2396,共12页

桥臂电抗器受到交变电磁力作用而处于振动状态,产生的噪声引起了不可忽视的环境干扰问题。针对该问题,根据关键参数计算结果建立了桥臂电抗器的电磁-振动-声多场耦合模型,分析了桥臂电抗器主要振动频率特性和噪声辐射方向效应,研究了交... 桥臂电抗器受到交变电磁力作用而处于振动状态,产生的噪声引起了不可忽视的环境干扰问题。针对该问题,根据关键参数计算结果建立了桥臂电抗器的电磁-振动-声多场耦合模型,分析了桥臂电抗器主要振动频率特性和噪声辐射方向效应,研究了交直流复合工况和边界吸声系数对噪声的影响规律。结果表明:噪声分布的方向性主要由固有频率振型决定,直流与交流分量的相互作用将影响噪声分布的主要方向;提升周围边界吸声系数可以降低声压级水平。进一步获得了加隔音装置后电抗器的声场仿真结果,利用正交试验和方差分析研究了隔音装置参数对声压级水平和材料用量的影响程度,构建了基于Kriging代理模型的隔音装置多目标优化模型。优化后结构的降噪效果显著,其中声压级水平下降15.2%,隔音装置材料用量减少8.9%。 展开更多

关键词 桥臂电抗器 有限元方法 振动噪声特性 交直流复合工况 优化设计

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模块化多电平换流器三相桥臂电抗器有限元仿真分析

13

作者 张志成 张公一 +1 位作者 刘凯 谢文刚 《电工电气》 2021年第8期24-28,共5页

在模块化多电平换流器(MMC)运行过程中,由于每相桥臂上电容电压不相等,极易出现桥臂电压不平衡现象,伴随着桥臂中直流分量出现三相不相等情况,极易导致三相电抗器中其中一相偏磁过大,造成三相桥臂中电流不平衡,内部出现零序环流,该环流... 在模块化多电平换流器(MMC)运行过程中,由于每相桥臂上电容电压不相等,极易出现桥臂电压不平衡现象,伴随着桥臂中直流分量出现三相不相等情况,极易导致三相电抗器中其中一相偏磁过大,造成三相桥臂中电流不平衡,内部出现零序环流,该环流进入直流侧加剧直流侧电压、电流及功率的波动。利用有限元仿真软件搭建MMC解耦后的直流侧等效电路,针对三相铁芯桥臂电抗器输入和输出特性进行电磁场瞬态仿真,通过在磁芯上引入非线性B-H曲线效果,计算了电磁场空间分布和磁饱和效应等,分析在MMC三相桥臂中直流分量分布不同工况下对各相电感量及直流侧电流波动特性的影响,为MMC三相桥臂电抗器的设计及选择提供了参考。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器(MMC) 桥臂电抗器 直流分量 电流波动

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海上风电换流站户内直流场气流组织优化研究

14

作者 毛永东 许梓盼 +3 位作者 王劲柏 陈鹏 王飞飞 刚文杰 《建筑热能通风空调》 2022年第5期82-85,共4页

对海上换流站户内直流场进行了上送下回,下送上回及目标送风三种形式的气流组织的数值计算,分析了对应直流场空间的流场与温度场特性,以设备表面平均温度为指标比较气流组织对发热设备的冷却效果,结果表明:目标送风方式的气流组织能更... 对海上换流站户内直流场进行了上送下回,下送上回及目标送风三种形式的气流组织的数值计算,分析了对应直流场空间的流场与温度场特性,以设备表面平均温度为指标比较气流组织对发热设备的冷却效果,结果表明:目标送风方式的气流组织能更加有效地实现对桥臂电抗器的冷却。 展开更多

关键词 海上换流站 户内直流场 桥臂电抗器 气流组织

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特高压柔性直流输电阀区接地故障保护策略 被引量：14

15

作者 杨建明 甘宗跃 +3 位作者 董云龙 王海军 黄剑湘 彭茂兰 《湖北电力》 2021年第2期73-83,共11页

特高压柔性直流换流阀的全桥子模块数目足够多时,换流阀具有阻断故障电流的能力。在保护动作以后,只通过闭锁换流阀就能隔离交流连接线区域和上、下桥臂之间区域的接地故障。换流阀隔离刀闸与直流母线之间区域和高、低压换流阀隔离刀闸... 特高压柔性直流换流阀的全桥子模块数目足够多时,换流阀具有阻断故障电流的能力。在保护动作以后,只通过闭锁换流阀就能隔离交流连接线区域和上、下桥臂之间区域的接地故障。换流阀隔离刀闸与直流母线之间区域和高、低压换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,只能采取闭锁极的方法。而换流阀与换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,乌东德特高压混合直流工程采用了闭锁极的处理策略,另外提出了这一区域接地故障闭锁换流阀的处理策略。然后针对这两种处理策略分别给出了测量设备和保护配置,并提出了直流谐波差动保护和桥臂电抗器谐波差动保护解决在极中性母线侧的桥臂电抗和换流阀的引线上发生接地故障时差动保护灵敏性不足的问题。 展开更多

关键词 特高压柔性直流换流阀 接地故障 处理策略 直流谐波差动保护 桥臂电抗器谐波差动保护 VSC-HVDC

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±350kV柔性直流输电用桥臂电抗器温升试验 被引量：8

16

作者 朱俊霖 赵林杰 +3 位作者 杨柳 项阳 李锐海 饶宏 《南方电网技术》 北大核心 2016年第7期57-61,共5页

针对柔性直流桥臂电抗器和常规直流平波电抗器间交直流谐波电流的特征差异,依托云南异步联网工程,研究了桥臂电抗器额外开展交流温升试验的必要性,推荐了交流温升试验方法,并开展了对比性温升试验研究。结果表明:首先,桥臂电抗器不能简... 针对柔性直流桥臂电抗器和常规直流平波电抗器间交直流谐波电流的特征差异,依托云南异步联网工程,研究了桥臂电抗器额外开展交流温升试验的必要性,推荐了交流温升试验方法,并开展了对比性温升试验研究。结果表明:首先,桥臂电抗器不能简单沿用常规直流平波电抗器基于直流电流分配特性的温升设计和试验方法;其次,云南异步联网工程桥臂电抗器全面满足了工程要求的交直流复合电流下的温升限值要求。研究成果可为今后工程可能遇到的交直流复合大电流下各类电抗器的设计选型提供参考。 展开更多

关键词 柔性直流输电 桥臂电抗器 温升 交直流复合电流

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基于桥臂电抗器耦合的MMC-HVDC系统故障过流抑制方法 被引量：6

17

作者 晁武杰 唐志军 +2 位作者 林国栋 李超 胡文旺 《电测与仪表》 北大核心 2023年第12期111-116,共6页

直流侧双极性短路故障作为模块化多电平换流器高压直流输电系统最严重的故障之一,会导致换流器桥臂发生严重的过流,威胁系统的安全。为了抑制该过流,文中提出了一种利用桥臂电抗器耦合抑制故障过电流的方法,将模块化多电平变流器同一相... 直流侧双极性短路故障作为模块化多电平换流器高压直流输电系统最严重的故障之一,会导致换流器桥臂发生严重的过流,威胁系统的安全。为了抑制该过流,文中提出了一种利用桥臂电抗器耦合抑制故障过电流的方法,将模块化多电平变流器同一相中上臂和下臂的电抗器耦合在一起来抑制短路电流。通过仿真从三个方面客观的评价了该仰制方法。结果表明,该方法可以有效降低损耗,双极故障时有效抑制故障电流的增加,为保护赢得时间。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 高压直流输电 过电流 电流抑制 桥臂电抗器耦合

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500kV油浸式桥臂电抗器关键技术分析与概念设计 被引量：1

18

作者 杜晓磊 谭黎军 +3 位作者 赵峥 苏钟焕 龚筱琦 廖志锋 《变压器》 北大核心 2019年第11期1-5,共5页

本文中笔者以柔性直流示范工程所需的桥臂电抗器为研究对象,开展了油浸式桥臂电抗器关键技术分析,并基于磁屏蔽型空心电抗器进行了油浸式桥臂电抗器的概念设计。

关键词 油浸式桥臂电抗器 概念设计 电感下降率

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柔直换流站辅助空调系统应用简析

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作者 林杰 《科技创新与应用》 2020年第25期170-171,共2页

空调系统作为换流站辅助系统的重要组成部分,其运行正常与否对换流站的稳定可靠有着重大影响,尤其是阀厅暖通系统对换流阀的温湿度运行环境控制极其重要。为了更全面地夯实现场工作人员的暖通知识基础,提升突发故障的应急处置能力,文章... 空调系统作为换流站辅助系统的重要组成部分,其运行正常与否对换流站的稳定可靠有着重大影响,尤其是阀厅暖通系统对换流阀的温湿度运行环境控制极其重要。为了更全面地夯实现场工作人员的暖通知识基础,提升突发故障的应急处置能力,文章将会对换流站空调系统常见故障进行探究分析,并提出一些浅见。 展开更多

关键词 暖通系统 桥臂电抗器室 阀厅 直流场

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