一種集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]直流融冰裝置為輸電線路應(yīng)對(duì)冰災(zāi)提供了有效的融冰手段，但直流融冰裝置僅在冬季線路覆冰時(shí)使用，利用率低，且裝置長(zhǎng)期不用易造成設(shè)備損壞，在運(yùn)行中存在很大的安全隱患。因此，在保證融冰裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、融冰運(yùn)行可靠的前提下，開(kāi)展可實(shí)現(xiàn)融冰裝置功能擴(kuò)展的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研宄、提高融冰裝置利用率，具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0003]國(guó)內(nèi)、外少數(shù)高校和科研單位對(duì)直流融冰裝置多功能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分研宄，目前以融冰兼SVC型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主，以該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研制的裝置存在以下缺陷:缺陷一，運(yùn)行諧波大，裝置輸入側(cè)需要增加大量的濾波裝置，發(fā)熱嚴(yán)重，功率器件需要采用復(fù)雜的水冷系統(tǒng)；缺陷二，裝置需要配置大量的電抗器來(lái)實(shí)現(xiàn)等容量的容性無(wú)功與感性無(wú)功輸出，造價(jià)高、占地面積大；缺陷三，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)工作量大，改變裝置功能運(yùn)行模式需要進(jìn)行大量倒閘操作，運(yùn)行可靠性較低，SVC功能拓展效果較差。因此，針對(duì)融冰兼SVC型直流融冰裝置特點(diǎn)，并結(jié)合變電站功能需求，迫切需要開(kāi)展運(yùn)行諧波低、發(fā)熱量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，并可有效提高裝置利用率的集約型融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研宄，為裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與最終研制提供指導(dǎo)，以便有效解決融冰裝置使用率低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種運(yùn)行可靠性高能夠?qū)崿F(xiàn)兼具融冰和無(wú)功補(bǔ)償與有源濾波功能，運(yùn)行可靠性高，融冰容量與無(wú)功補(bǔ)償容量可獨(dú)立優(yōu)化配置，為融冰裝置多功能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研宄及裝置研制提供有效的指導(dǎo)，可廣泛適用于各類變電站的集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括定阻抗低損耗連接變壓器、融冰支路和直流融冰裝置總控制器，所述融冰支路的控制端與直流融冰裝置總控制器相連，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置、用于與變電站的電容器與電抗器組聯(lián)合運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波的無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路和用于采集變電站交流母線的電流及電壓信號(hào)的變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置，所述無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路包括至少一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件，所述變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置的輸出端與直流融冰裝置總控制器相連，所述靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件的控制端與直流融冰裝置總控制器相連，所述運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置的輸入端通過(guò)定阻抗低損耗連接變壓器與變電站的交流母線相連，所述運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置的輸出端分別與融冰支路及各個(gè)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件相連。
[0006]優(yōu)選地，所述融冰支路包括低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件和用于直流電壓切換到不同融冰線路上進(jìn)行融冰的融冰線路切換裝置，所述低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件的電源輸入端與運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置的輸出端相連，所述低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件的電源輸出端與融冰線路切換裝置相連，所述低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件的控制端與直流融冰裝置總控制器相連。
[0007]優(yōu)選地，所述低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件的融冰容量為25MW。
[0008]優(yōu)選地，所述無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路中所有靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件的總靜止無(wú)功補(bǔ)償容量為±15Mvar。
[0009]優(yōu)選地，所述無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路中包含靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件的數(shù)量為兩臺(tái)，每一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件的靜止無(wú)功補(bǔ)償容量為±7.5Mvar。
[0010]優(yōu)選地，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括部件故障分析與診斷裝置和過(guò)流及過(guò)壓保護(hù)裝置，所述部件故障分析與診斷裝置的輸入端分別與直流融冰裝置總控制器、定阻抗低損耗連接變壓器相連，所述部件故障分析與診斷裝置的輸出端與過(guò)流及過(guò)壓保護(hù)裝置的控制端相連，所述過(guò)流及過(guò)壓保護(hù)裝置串聯(lián)布置于定阻抗低損耗連接變壓器與變電站的交流母線之間。
[0011]本發(fā)明的集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有下述優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明包括融冰支路和用于與變電站的電容器與電抗器組聯(lián)合運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波的無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路，能夠有效實(shí)現(xiàn)裝置功能拓展，兼具融冰和無(wú)功補(bǔ)償與有源濾波功能，既能夠?qū)崿F(xiàn)低諧波直流融冰，又能夠與變電站無(wú)功補(bǔ)償用電容器和電抗器組聯(lián)合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)變電站1kV側(cè)13次及以下諧波有源濾波等功能，提高了集約型融冰裝置使用率。
[0012]2、本發(fā)明包括融冰支路和用于與變電站的電容器與電抗器組聯(lián)合運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波的無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路，按功能可分為融冰支路與無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路，兩支路功能獨(dú)立，但又互相關(guān)聯(lián)，簡(jiǎn)化了裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠達(dá)到集約型融冰裝置融冰部件簡(jiǎn)潔、運(yùn)行高可靠性的要求，能夠克服現(xiàn)有直流融冰裝置由于長(zhǎng)期不使用易造成設(shè)備損壞的缺陷，有效提高直流融冰裝置的運(yùn)行可靠性。
[0013]3、本發(fā)明按功能可分為融冰支路與無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路，裝置融冰容量與無(wú)功補(bǔ)償容量可以分開(kāi)優(yōu)化配置，而且無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路包括至少一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件，可以靈活配置每一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件的靜止無(wú)功補(bǔ)償容量，如220kV變電站集約型融冰裝置，融冰容量為25MW，靜止無(wú)功補(bǔ)償容量為±15Mvar，突破了融冰裝置融冰與無(wú)功補(bǔ)償必須同容量配置的限制，可有效減小集約型融冰裝置體積與設(shè)備投資，可優(yōu)化裝置額定容量設(shè)計(jì)。
[0014]4、本發(fā)明能夠系統(tǒng)解決直流融冰裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、額定容量配置、功能拓展等問(wèn)題，為研制220kV變電站集約型融冰裝置提供一種經(jīng)濟(jì)、可靠、有效的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠?yàn)槿诒b置多功能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研宄及裝置研制提供有效的指導(dǎo)，可廣泛適用于各類變電站。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖例說(shuō)明:1、定阻抗低損耗連接變壓器；2、融冰支路；21、低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件；22、融冰線路切換裝置；3、直流融冰裝置總控制器；4、運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置；5、無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路；50、電容器與電抗器組；51、靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件；6、變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置；7、部件故障分析與診斷裝置；8、過(guò)流及過(guò)壓保護(hù)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1所示為本發(fā)明集無(wú)功補(bǔ)償與有源濾波于一體的集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例，能夠?qū)崿F(xiàn)12.5kV直流電壓輸出，其直流融冰容量為25MW、靜止無(wú)功補(bǔ)償容量為土 15Mvar，可對(duì)13次及以下低次諧波進(jìn)行有源濾波。下文將結(jié)合圖1所示實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例的集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括定阻抗低損耗連接變壓器1、融冰支路2和直流融冰裝置總控制器3，融冰支路2的控制端與直流融冰裝置總控制器3相連，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4、用于與變電站的電容器與電抗器組50聯(lián)合運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波的無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路5和用于采集變電站交流母線的電流及電壓信號(hào)的變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置6，無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波支路5包括至少一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51，變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置6的輸出端與直流融冰裝置總控制器3相連，靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51的控制端與直流融冰裝置總控制器3相連，運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4的輸入端通過(guò)定阻抗低損耗連接變壓器I與變電站的交流母線相連，運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4的輸出端分別與融冰支路2及各個(gè)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51相連。
[0019]本實(shí)施例中，定阻抗低損耗連接變壓器I的輸入端接過(guò)流及過(guò)壓保護(hù)裝置8的輸出端，定阻抗低損耗連接變壓器I的則與運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4的輸入端相連；定阻抗低損耗連接變壓器I具體采用市售BYQHR-5kV型5kV定阻抗低損耗連接變壓器。直流融冰裝置總控制器3具體采用市售ZKZQ-220V型直流融冰裝置總控制器。運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4的輸出端分別與低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件21、第一臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51、第二臺(tái)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51的輸入端分別相連，本實(shí)施例中，運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換裝置4具體采用市售ZHRB-12kV型融冰模式轉(zhuǎn)換裝置。靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51用于與變電站用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)有設(shè)備(電容器與電抗器組50)聯(lián)合運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波，參見(jiàn)圖1，變電站用于無(wú)功補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)有設(shè)備(電容器與電抗器組50)同樣也與變電站的交流母線相連。本實(shí)施例中，靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件51具體采用市售JZWGFS-5KV/7.5型靜止無(wú)功補(bǔ)償及有源濾波部件。變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置6用于采集變電站交流母線的電流及電壓信號(hào)，變電站母線電流及電壓信號(hào)采集裝置6具體采用市售DLYCJ-15V型電流及電壓信號(hào)采集裝置。
[0020]如圖1所示，融冰支路2包括低諧波直流融冰電壓轉(zhuǎn)換部件2