1) 변환장치(Thyristor Vlave)

변환 장치의 핵심기술은 싸이리스터 밸브와 이에 따른 제어 및 보호회로에 있으며, 사용되는 Valve로 水銀 아크 밸브(Mercury Arc Valve) 와 60년대에 개발된 사이리스터 밸브가 있으며 싸이리스터밸브는 水銀 Arc Valve에서 생기는 Arc back이 없고 보수도 간단하고 회로구성, 정격전압, 전류의 선택이 比較的 자유롭다.

- 싸이리스터 밸브의 냉각방식으로 공냉식, 수냉식, 유냉식이 있으나 최근에는 냉각효율이 좋은 수냉식이 많이 사용된다.

- 싸이리스터는 요구되는 직류전압에 따라 싸이리스터를 직렬연결하여 사용한다.

- 변환기의 Vlave 접속방식으로 역내전압 변압기의 이용율을 고려할 때 삼싱 브리지접속을 기본으로한 6Pulse 와 12Pulse 접속이 있으며, 12Pulse 로 할 境遇 6Pulse 방식보다 고조파 發生이 줄어 대부분 12Pulse 방식을 채택하고 있다.

- 고조파를 줄이기 위한 Filter 설비는 보통 변환 장치의 무효전력 공급을 겸하여 필터 뱅크 수량의 경정 뱅크당 무효전력 용량, 필터형식, 을 결정하며 一般的으로 콘덴서 뱅크를 추가하여 고차 고조파에 공진시켜 사용한다.

사이리스터의 전력변환과정에서 유효전력의 50-60%의 지상 무효전력을 흡수하므로 약한 계통에 연계될 경우 별도의 조상설비를 갖추어야 하며 인버터측에는 轉流를 위한 전압원이 반드시 존재하여야 한다. 이는 사이리스터가 턴온은 점호 펄스로 제어가 가능하나 턴오프는 Anode-Cathode간 역전압이 인가되어야 소호가 가능하다. 이후 등장한 자기소호형(GTO, IGBT, BJT, FET)등을 이용한 전압형 컨버터는 유효, 무효 전력의 독립제어가 가능하여 별동의 조상설비가 필요치 않고 저차수 고조파의 發生이 적으며 현재 미국 및 일본의 境遇 GTO 전압형 컨버터가 상용화 단계에 있다.

2) 변환기용 변압기

12Pulse 결선 시스템일 境遇 5차 7차 고조파 상쇄을 위해 Valve 측에 Y - △ 결선을 사용하며, 일반 변압기에 比하여 고조파을 많이 포함한 전류가 흐르므로 변압기간 선간 리액턴스차를 최소한으로하여 비정상 고조파을 억제하여야 한다. 또한 Valve사고나 전류의 실패시 과대한 고장전류을 제한하기 위해 일반 변압기 보다 %임피던스를 크게 한다.

3) 직류차단기

현재의 직류송전 시스템에서 직류선로의 사고를 제거하기 위한 방법으로

- 컨버트를 제어하여 전류를 減少시키는 방법

차단기의 동작책무가 상대적으로 가벼우나 계통전압강하가 수반된다.

- 차단기를 이용하여 차단하는 방법

직류차단기을 사용하면 시스템을 원활히 운용할 수 있으나, 한 주기당 두 번 전류영점이 존재한 교류와 다르므로 직류를 차단하는 것이 어렵다.

현재까지 개발된 직류차단기는 직류송전 시스템에 부분적으로 사용되고 있으며, 접지극 선로, 병렬회로의 절체 또는 분리의 목적으로 사용되고 있어 사고 제거에는 이용되고 있지 않다.

4) 직류송전의 제어

순 역변환기의 Gate Pulse 위상제어에 의하며 2차적으로 변환기용 변압기의 Tap 제어를 사용한다. 두 제어방식은 각기 개별적으로 운영되며 상호 보강되는 특성을 갖는다.

제어방식으로 정전류, 정여유각, 정전압, 정전력 및 주파수 제어가 있다. 一般的인 제어로 순변환기에서는 정전류제어를 하고, 역변환기에서 정전압 제어를 하는 방식과 그 역의 방식 두가지로 구분된다.

5) 직류송전계통

1) Monopolar 방식

본방식은 단일 도체로서 교류3상을 DC로 변환 송전이 가능하나, 사고시 또는 송전용량 부족시 융통성이 없다.