一種直流融冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流融冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]2008年初，我國南方地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模的嚴(yán)重雨雪冰凍災(zāi)害天氣，導(dǎo)致電力設(shè)施遭到嚴(yán)重?fù)p壞，給電網(wǎng)造成巨大的損失，局部地區(qū)電網(wǎng)甚至遭受到毀滅性打擊。國內(nèi)外研宄表明，直流融冰技術(shù)是一種可實(shí)現(xiàn)大電流，長線路融冰的有效方法。但由于冰災(zāi)發(fā)生的時(shí)間和頻度都較小，若直流融冰設(shè)備僅能夠作為融冰裝置使用，其經(jīng)濟(jì)性較差。
[0003]我國華中、西南、華東地區(qū)的嚴(yán)重的雨雪冰凍災(zāi)害會(huì)造成電網(wǎng)設(shè)施覆冰覆雪嚴(yán)重，斷線倒塔線路跳閘現(xiàn)象頻發(fā)，造成電網(wǎng)巨大損失，局部地區(qū)電網(wǎng)甚至遭受毀滅性打擊。為避免電網(wǎng)事故的重演，對超高壓輸電線路及配網(wǎng)線路進(jìn)行除冰勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種直流融冰裝置，實(shí)現(xiàn)了該裝置的直流融冰功能，提高了整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)性和利用率，降低了成本。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明提供一種直流融冰裝置，所述裝置包括晶閘管整流閥、交流濾波器、電抗器、交流匯流母線和控制保護(hù)系統(tǒng)；所述晶閘管整流閥通過電抗器連接交流匯流母線，所述交流濾波器連接交流匯流母線，所述交流匯流母線連接三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組，所述控制保護(hù)系統(tǒng)控制交流濾波器的投切和晶閘管整流閥的工作狀態(tài)；所述三繞組變壓器的高壓側(cè)繞組通過高壓母線連接交流電源。
[0007]所述電抗器包括第一電抗器和第二電抗器，所述第一電抗器和第二電抗器并聯(lián)。
[0008]所述電抗器與交流匯流母線之間，以及交流濾波器與交流匯流母線之間均設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)。
[0009]所述晶閘管整流閥為六脈動(dòng)晶閘管整流閥。
[0010]所述交流濾波器用于濾除在直流融冰的過程中六脈動(dòng)晶閘管整流閥產(chǎn)生的特征諧波，并提供無功支撐；特征諧波包括5次諧波以及7次諧波。
[0011]所述裝置在進(jìn)行直流融冰時(shí)，所述電抗器作為換相電抗器連接六脈動(dòng)晶閘管整流閥，由三繞組變壓器供電，所述六脈動(dòng)晶閘管整流閥以覆冰線路為負(fù)載輸出直流電流，直流電流施加在覆冰線路上，產(chǎn)生熱量使覆冰線路上覆冰融化。
[0012]在覆冰線路上覆冰融化的過程中，所述裝置通過改變六脈動(dòng)晶閘管整流閥中晶閘管閥的觸發(fā)角調(diào)節(jié)覆冰線路上直流電流的大小。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0014]I)在不影響裝置效果的情況下，省略了專用整流變壓器，減少了裝置整體占地面積，降低了噪聲，降低了裝置整體的投資，較大增強(qiáng)了裝置整體的經(jīng)濟(jì)性；
[0015]2)在融冰和無功補(bǔ)償兩種模式下可實(shí)現(xiàn)設(shè)備、參數(shù)、控制系統(tǒng)全部兼容，包括電抗器、晶閘管閥組、水冷系統(tǒng)、濾波器支路、斷路器、隔離開關(guān)及控制系統(tǒng)等設(shè)備完全通用；
[0016]3)可以避免由于使用專用整流變壓器容量固定帶來的融冰輸出容量的受限問題，可以限制閥短路時(shí)的晶閘管閥的最大浪涌電流，可以優(yōu)化晶閘管閥正常運(yùn)行時(shí)觸發(fā)角范圍，保證整流閥組在最優(yōu)工況下運(yùn)行，提高裝置運(yùn)行的可靠性；
[0017]4)可以在省去直流測的平波電抗器的同時(shí)保證直流融冰電流不出現(xiàn)斷續(xù)情況，提高了整套裝置的經(jīng)濟(jì)性；
[0018]5)可以有效快速地利用換相電抗器兼相控電抗器的重構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置功能的變化，融冰和無功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)行方式轉(zhuǎn)換方便快速，節(jié)省了成本。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中直流融冰裝置原理圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中無功補(bǔ)償裝置原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1，直流融冰裝置包括晶閘管整流閥、交流濾波器、換相電抗器、交流匯流母線和控制保護(hù)系統(tǒng)；所述晶閘管整流閥通過換相電抗器連接交流匯流母線，所述交流濾波器連接交流匯流母線，所述交流匯流母線連接三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組，所述控制保護(hù)系統(tǒng)控制交流濾波器的投切和晶閘管整流閥的工作狀態(tài)，所述三繞組變壓器的高壓側(cè)繞組通過高壓母線連接交流電源。
[0024]所述換相電抗器包括第一電抗器和第二電抗器，所述第一電抗器和第二電抗器并聯(lián)。
[0025]所述電抗器與交流匯流母線之間，以及交流濾波器與交流匯流母線之間均設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)。
[0026]所述晶閘管整流閥為六脈動(dòng)晶閘管整流閥。
[0027]所述交流濾波器用于濾除在直流融冰的過程中六脈動(dòng)晶閘管整流閥產(chǎn)生的特征諧波，并提供無功支撐；特征諧波包括5次諧波以及7次諧波。
[0028]所述裝置在進(jìn)行直流融冰時(shí)，所述電抗器作為換相電抗器連接六脈動(dòng)晶閘管整流閥，由三繞組變壓器供電，所述六脈動(dòng)晶閘管整流閥以覆冰線路為負(fù)載輸出直流電流，直流電流施加在覆冰線路上，產(chǎn)生熱量使覆冰線路上覆冰融化。
[0029]在覆冰線路上覆冰融化的過程中，所述裝置通過改變六脈動(dòng)晶閘管整流閥中晶閘管閥的觸發(fā)角調(diào)節(jié)覆冰線路上直流電流的大小。
[0030]所述三繞組變壓器的高壓側(cè)繞組通過高壓母線連接交流電源。
[0031]實(shí)施例2
[0032]如圖2，直流融冰裝置包括晶閘管整流閥、交流濾波器、相控電抗器、交流匯流母線和控制保護(hù)系統(tǒng)；所述相控電抗器包括第一電抗器和第二電抗器，所述晶閘管整流閥通過第一電抗器連接交流匯流母線，所述交流濾波器連接交流匯流母線，所述交流匯流母線連接三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組，所述控制保護(hù)系統(tǒng)控制交流濾波器的投切和晶閘管整流閥的工作狀態(tài)。第二電抗器位于六脈動(dòng)晶閘管整流閥的橋臂上。
[0033]所述電抗器與交流匯流母線之間，以及交流濾波器與交流匯流母線之間均設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)。
[0034]所述晶閘管整流閥為六脈動(dòng)晶閘管整流閥。
[0035]所述交流濾波器用于濾除在直流融冰的過程中六脈動(dòng)晶閘管整流閥產(chǎn)生的特征諧波，并提供無功支撐；特征諧波包括5次諧波以及7次諧波。
[0036]所述三繞組變壓器的高壓側(cè)繞組通過高壓母線連接交流電源。
[0037]所述裝置在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，相控電抗器連接六脈動(dòng)晶閘管整流閥，由三繞組變壓器供電。6脈動(dòng)晶閘管整流閥兼做晶閘管控制電抗器型TCR閥組，通過改變晶閘管閥的觸發(fā)角來調(diào)節(jié)輸出無功功率的大小。
[0038]本發(fā)明可以高效利用一次設(shè)備，有效實(shí)現(xiàn)直流融冰和無功補(bǔ)償?shù)墓δ?。這種主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)減少了設(shè)備投資，極大地增強(qiáng)了設(shè)備的利用率；
[0039]本發(fā)明可以有效快速地實(shí)現(xiàn)裝置直流融冰模式和無功補(bǔ)償模式的相互切換，減少了操作步驟和流程，具有較好的工程試驗(yàn)實(shí)用前景。
[0040]本發(fā)明已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用，應(yīng)用實(shí)例為2013年投運(yùn)的四川月城融冰兼SVC裝置，此裝置單6脈動(dòng)輸出額定電流4000A，直流電壓26kV ;最高電流4800A，最高電壓32kV，最高直流功率超過150MW，輸出容量創(chuàng)國內(nèi)外之最。
[0041]根據(jù)相關(guān)整流變造價(jià)資料(60MVA，35kV，雙繞組變壓器)，省去專用整流變一項(xiàng)可使整個(gè)裝置節(jié)省造價(jià)300萬人民幣左右。
[0042]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流融冰裝置，其特征在于:所述裝置包括晶閘管整流閥、交流濾波器、電抗器、交流匯流母線和控制保護(hù)系統(tǒng)；所述晶閘管整流閥通過電抗器連接交流交流匯流母線，所述交流濾波器連接交流交流匯流母線，所述交流交流匯流母線連接三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組，所述控制保護(hù)系統(tǒng)控制交流濾波器的投切和晶閘管整流閥的工作狀態(tài)；所述三繞組變壓器的高壓側(cè)繞組通過高壓母線連接交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流融冰裝置，其特征在于:所述電抗器包括第一電抗器和第二電抗器，所述第一電抗器和第二電抗器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流融冰裝置，其特征在于:所述電抗器與交流匯流母線之間，以及交流濾波器與交流匯流母線之間均設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流融冰裝置，其特征在于:所述晶閘管整流閥為六脈動(dòng)晶閘管整流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流融冰裝置，其特征在于:所述交流濾波器用于濾除在直流融冰的過程中六脈動(dòng)晶閘管整流閥產(chǎn)生的特征諧波，并提供無功支撐；特征諧波包括5次諧波以及7次諧波。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流融冰裝置，其特征在于:所述裝置在進(jìn)行直流融冰時(shí)，所述電抗器作為換相電抗器連接六脈動(dòng)晶閘管整流閥，由三繞組變壓器供電，所述六脈動(dòng)晶閘管整流閥以覆冰線路為負(fù)載輸出直流電流，直流電流施加在覆冰線路上，產(chǎn)生熱量使覆冰線路上覆冰融化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流融冰裝置，其特征在于:在覆冰線路上覆冰融化的過程中，所述裝置通過改變六脈動(dòng)晶閘管整流閥中晶閘管閥的觸發(fā)角調(diào)節(jié)覆冰線路上直流電流的大小。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種直流融冰裝置，所述裝置包括晶閘管整流閥、交流濾波器、電抗器、交直流交流匯流母線和控制保護(hù)系統(tǒng)；所述晶閘管整流閥通過電抗器連接至交流交流匯流母線，所述交流濾波器連接交流交流匯流母線，所述交流交流匯流母線連接變電站三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組，所述控制保護(hù)系統(tǒng)控制交流濾波器的投切和晶閘管整流閥的工作狀態(tài)。本發(fā)明提供的直流融冰裝置，實(shí)現(xiàn)了該裝置的直流融冰功能，提高了整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)性和利用率，降低了成本。
【IPC分類】H02G7-16, H02M7-162
【公開號(hào)】CN104601013
【申請?zhí)枴緾N201410854232
【發(fā)明人】賈跟卯, 魏春霞, 劉紅恩, 蓋振宇
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月31日