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出典検索?: "交直変換所" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2022年5月）

交直変換所（こうちょくへんかんしょ）とは、高圧直流（HVDC）送電線の相互終端を形成する特殊なタイプの変電所である。なお、以下の記事は海外の事例を翻訳したものである。よって、日本国内における交直変換所は、周波数変換所、直流電化などの記事を参照されたい。直流を交流またはその逆に変換する。変換所内に設置されるステーションには通常次のものが含まれる[1][2]。

三相交流開閉装置

変圧器

無効電力用のコンデンサまたは同期コンデンサ

高調波抑制用フィルタ、および

直流ギアスイッチ

設備
変換器

変換器はほとんどの場合、バルブホールと呼ばれる建物に設置される。初期のHVDCシステムは水銀アークバルブを使用していたが、1970年代半ば以降、サイリスタなどのソリッドステートデバイス（バルブデバイス）が使用されてきた。サイリスタまたは水銀整流器を使用する変換器は、多くのサイリスタが直列に接続されてサイリスタバルブを形成し、各インバータは通常6つまたは12のサイリスタバルブで構成される。このインバータは通常、ペアまたは4つのグループにグループ化され、設置される。設置の状況としては、床の絶縁体または天井の絶縁体からぶら下がっているように見える[3]。

サイリスタインバータのような他励式電流形変換器は、変換のために出力側の交流電力網からの電圧を必要とするが、1990年代後半から、自励式電圧形変換器がHVDCに使用されるようになった。自励式変換器では、サイリスタの代わりに絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）やゲートターンオフサイリスタ（GTOサイリスタ）を使用し、これらは出力側が無電圧の状態からでも電力供給を開始することができる。

HVDCに使用されるほとんどすべての変換器は、本質的にどちらの方向の電力変換でも動作できる。交流から直流への電力変換は整流と呼ばれ、直流から交流への変換は逆変換（インバータ）と呼ばれる。
直流設備

直流機器には、直流ラインと直列にインダクタンスを追加して直流を平滑化するのに役立つコイル（リアクトルと呼ばれる）が含まれていることがよくある。インダクタンスは通常、0.1 H?1Hになる。平滑化リアクトルには空気とコアまたは鉄心コアから形成されている。鉄心コイルは、油で満たされた高電圧変圧器のように見える。空芯平滑化コイルは、高電圧送電線のキャリア周波数チョークコイルに似ているが、かなり大きく、絶縁体でサポートされている。空心コイルは鉄心コイルよりも音響ノイズが少ないという利点があり、こぼれた油の潜在的な環境上の危険を排除し、一時的な大電流障害条件下で飽和しない。プラントのこの部分には、直流及び電圧測定用の機器も含まれる。

高周波干渉を排除するために特別な直流フィルタ回路が使用される。このようなフィルタ回路は、送電線が通信と制御に電力線通信技術を使用する場合、または架空送電線が人口密集地域を通過する場合に必要である。これらのフィルターはパッシブ型LCフィルターにすることができる。または、変圧器と保護コンデンサを介して結合された増幅器で構成されるアクティブフィルタは、ライン上の干渉信号と位相がずれた信号を与えることによってキャンセルする。このようなシステムは、バルト海ケーブルHVDCプロジェクトで使用された。
変換用変圧器

変換用変圧器は、交流電源回路網の電圧をステップアップする。トランス巻線の「スターツーデルタ」または「Yデルタ」接続を使用すると、変換器は交流電源の各サイクルで12パルスで動作できるため、多数の高調波電力が排除される。高調波電流成分変圧器巻線の絶縁は、アースへの大きな直流電位に耐えるように特別に設計する必要がある。変換用変圧器は、単一ユニットとして300メガボルトアンペア（MVA）まで構築できる。したがって、より大きな変圧器を輸送することは実用的ではない。そのため、より大きな定格が必要な場合は、複数の個別の変圧器を接続する。2つの3相ユニットまたは3つの単相ユニットのいずれかが使用できる。後者の用途では、1つのタイプの変圧器のみが使用され、予備の変圧器が供給されるので、より経済的である。

変換用変圧器は、サイクルごとのコンバーターの4つのステップで高磁束電力ステップで動作するため、通常の三相電力変圧器よりも多くの音響ノイズを生成する。この影響は、HVDCコンバーターステーションの設置時に考慮する必要がある。ノイズ低減エンクロージャーが適用される場合がある。
無効電力

ライン転流変換器を使用する場合、変換所は無効電力として電力定格の40％から60％を必要とする。これは、スイッチドコンデンサーのバンクまたは同期コンデンサーによって、または適切な発電所が近くにある場合に提供できる。コンバーター変圧器に交流電圧制御に十分なタップ範囲を備えた負荷時タップ転換器があれば、無効電力の需要を減らすことができる。無効電力要件の一部は高調波フィルター装置群で供給される。

電圧源変換器は、無効電力と実電力を生成または吸収でき、通常は追加の無効電力装置は必要ない。
高調波フィルタ

高調波フィルタは、高調波の除去とライン整流コンバーターステーションでの無効電力の生成に必要である。6つのパルスライン整流コンバーターを備えたプラントでは、6n+1の次数の奇数の高調波があるため、複雑な高調波フィルターが必要である。