輸電線路融冰裝置的制造方法
【專利說明】輸電線路融冰裝置
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有有源無功補償及濾波功能的融冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在冬季發(fā)生冰凍事故時，輸電線路需要采用融冰裝置對輸電線路注入一定大小的電流使輸電線路發(fā)熱進而融化冰凍，融冰裝置一般采用直流電壓輸出，其輸出接到融冰線路兩端，調(diào)節(jié)直流輸出電壓的大小即可調(diào)節(jié)輸電線路中電流的大小。為了保證融冰裝置的高可靠性，現(xiàn)有技術(shù)一般采用降壓變壓器及二極管整流器作為融冰裝置實現(xiàn)融冰裝置的直流電源輸出。但該結(jié)構(gòu)融冰裝置存在以下缺陷:缺陷一，融冰裝置運行時產(chǎn)生較大的諧波電流，裝置輸入側(cè)需要增加一定容量的濾波裝置；缺陷二，融冰裝置使用率低，一年內(nèi)投入運行使用時間很少，如果線路沒有嚴重覆冰，融冰裝置可能一年甚至數(shù)年都不會投入真正使用，造成融冰裝置長年閑置在變電站。因此，針對該結(jié)構(gòu)融冰裝置特點，并結(jié)合變電站功能需求，迫切需要開展運行諧波小、結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠性高，并可有效提高裝置利用率的融冰裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種能夠有效提高變壓器利用率的輸電線路融冰裝置。
[0005]本發(fā)明提供的這種輸電線路融冰裝置包括變壓器和二極管整流橋，還包括三相電壓源變流及交流輸出濾波器，變壓器的副邊繞組分別接到三相電壓源變流及交流輸出濾波器的三相交流輸出端和二極管整流橋的三個交流輸入端，所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器主要由三相電壓源變流電路和三相濾波電路組成，用于對三相電壓源變流并在融冰裝置運行于融冰模式時補償二極管整流橋產(chǎn)生的諧波電流，在不融冰時時運行于動態(tài)無功補償。
[0006]所述變壓器為三繞組變壓器，其中一個繞組為三相原邊繞組，另兩個繞組均為三相副邊繞組，相應(yīng)的三相電壓源變流及交流輸出濾波器以及二極管整流橋也分別有兩組，第一個三相副邊繞組分別接到第一組電壓源變流及交流輸出濾波器的三相交流輸出端和第一組二極管整流橋的三個交流輸入端，第二個三相副邊繞組分別接到第二組電壓源變流及交流輸出濾波器的三相交流輸出端和第二組二極管整流橋的三個交流輸入端，第一組二極管整流橋的負極端接到第二組二極管整流橋的正極端，第一組二極管整流橋的正極端作為正輸出端接到被融冰線路的一端，第二組二極管整流橋的負極端作為負輸出端接到被融冰線路的另一端。所述二極管整流橋為三相全橋二極管整流橋。所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器為兩電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為三電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為鏈式多電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器的電路。
[0007]本發(fā)明由于在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上增加了三相電壓源變流及交流輸出濾波器，使融冰裝置具有了有源無功補償及濾波功能，在融冰裝置運行于融冰模式時，三相電壓源變流及交流輸出濾波器補償二極管整流橋產(chǎn)生的諧波電流，使這些諧波電流不會流進變壓器副邊繞組；當裝置不需要運行于融冰模式時，二極管整流橋停止工作，三相電壓源變流及交流輸出濾波器運行于動態(tài)無功補償模式，從而提高了融冰變壓器的利用率。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的電路框圖。
[0009]圖2為本發(fā)明第一種實施方式的電路圖。
[0010]圖3為本發(fā)明第二種實施方式的電路圖。
[0011]圖4為本發(fā)明第三種實施方式的電路圖。
【具體實施方式】
[0012]實施方式一:從圖1可以看出本發(fā)明包括變壓器I和二極管整流橋(4、5)，還包括三相電壓源變流及交流輸出濾波器(2、3)，二極管整流橋(4、5)采用三相全橋二極管整流橋，變壓器I采用三繞組變壓器，其中三繞組變壓器中的一個繞組為三相原邊繞組，另兩個繞組均為三相副邊繞組，相應(yīng)的三相電壓源變流及交流輸出濾波器(2、3)、二極管整流橋(4,5)也分別有兩組，變壓器I的原邊A/B/C接線端接到三相交流電源，變壓器I的第一個三相副邊繞組分別接到第一組三相電壓源變流及交流輸出濾波器2的三相交流輸出端Ul/V1/W1和第一組二極管整流橋4的三個交流輸入端A1/B1/C1，變壓器I的第二個三相副邊繞組分別接到第二組三相電壓源變流及交流輸出濾波器3的三相交流輸出端U2/V2/W2和第二組二極管整流橋5的三個交流輸入端A2/B2/C2，第一組三相全橋二極管整流橋4的負極端接到第二組二極管整流橋5的正極端，第一組二極管整流橋4的正極端DCl+作為本發(fā)明融冰裝置的正輸出端DC+接到被融冰線路的一端，第二組二極管整流橋5的負極端DC2-作為本發(fā)明融冰裝置的負輸出端DC-接到被融冰線路的另一端。
[0013]對于兩組所述濾波器(2、3)及所述二極管整流橋(4、5)而言用在同一種實施方式中構(gòu)成是相同的，只是分別連接在兩個副邊繞組上而已。下面用其中一組三相電壓源變流及交流輸出濾波器2及二極管整流橋4的電路圖來說明它們的構(gòu)成，參見圖2。從該圖可以看出本實施方式的三相電壓源變流及交流輸出濾波器是兩電平的，采用兩電平結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，所需電力電子元器件(如絕緣柵雙極晶體管-1GBT)較少等特點，但由于單個電力電子器件需要承受較高電壓，不能直接實現(xiàn)高電壓輸出，當變壓器輸出電壓較高(大于1000V)時，就需要引入降壓變壓器與升壓變壓器，造成設(shè)備復(fù)雜化。當輸出電壓較低時，宜采用此結(jié)構(gòu)。
[0014]實施方式二:對本實施方式而言與實施方式一的不同在于其三相電壓源變流及交流輸出濾波器是三電平的，與實施方式一相比，其通過電力電子器件串聯(lián)可以實現(xiàn)高壓輸出，無需額外增加降壓變壓器與升壓變壓器，但當需要輸出無功容量較大(大于100kvar)時，就需要引入電力電子元器件并聯(lián)實現(xiàn)大電流輸出，而同時進行電力電子器件串聯(lián)與并聯(lián)是一個難點，也容易降低裝置運行的可靠性。當輸出電壓較高，且容量較小時宜采用此結(jié)構(gòu)。
[0015]實施方式三:對本實施方式而言與實施方式一的不同在于其三相電壓源變流及交流輸出濾波器是鏈式多電平的，利用低壓電力電子器件組成功率模塊，通過功率模塊串聯(lián)可以實現(xiàn)高壓與大無功容量輸出。當輸出電壓較高，且容量較大時宜采用此結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種輸電線路融冰裝置，包括變壓器(I)和二極管整流橋(4、5)，其特征在于還包括三相電壓源變流及交流輸出濾波器(2、3)，所述變壓器的副邊繞組分別接到三相電壓源變流及交流輸出濾波器(2、3)的三相交流輸出端和二極管整流橋(4、5)的三個交流輸入端，所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器主要由三相電壓源變流電路和三相濾波電路組成，用于對三相電壓源變流并在融冰裝置運行于融冰模式時補償二極管整流橋產(chǎn)生的諧波電流，在不融冰時時運行于動態(tài)無功補償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輸電線路融冰裝置，其特征在于所述變壓器為三繞組變壓器，其中一個繞組為三相原邊繞組，另兩個繞組均為三相副邊繞組，相應(yīng)的三相電壓源變流及交流輸出濾波器(2、3)以及二極管整流橋(4、5)也分別有兩組，第一個三相副邊繞組分別接到第一組電壓源變流及交流輸出濾波器(2)的三相交流輸出端和第一組二極管整流橋(4)的三個交流輸入端，第二個三相副邊繞組分別接到第二組電壓源變流及交流輸出濾波器(3)的三相交流輸出端和第二組二極管整流橋(5)的三個交流輸入端，第一組二極管整流橋(4)的負極端接到第二組二極管整流橋(5)的正極端，第一組二極管整流橋(4)的正極端作為正輸出端接到被融冰線路的一端，第二組二極管整流橋(5)的負極端作為負輸出端接到被融冰線路的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輸電線路融冰裝置，其特征在于所述二極管整流橋為三相全橋二極管整流橋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輸電線路融冰裝置，其特征在于所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器為兩電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為三電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為鏈式多電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述輸電線路融冰裝置，其特征在于所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器為為兩電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為三電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器或者為鏈式多電平三相電壓源變流及交流輸出濾波器的電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路融冰裝置，該裝置包括變壓器和二極管整流橋，還包括三相電壓源變流及交流輸出濾波器，所述變壓器的副邊繞組分別接到三相電壓源變流及交流輸出濾波器的三相交流輸出端和二極管整流橋的三個交流輸入端，所述三相電壓源變流及交流輸出濾波器主要由三相電壓源變流電路和三相濾波電路組成，用于對三相電壓源變流并在融冰裝置運行于融冰模式時補償二極管整流橋產(chǎn)生的諧波電流，在不融冰時時運行于動態(tài)無功補償，以提高融冰變壓器的利用率。
【IPC分類】H02J3-18, H02G7-16
【公開號】CN104753015
【申請?zhí)枴緾N201510181606
【發(fā)明人】陸佳政, 朱思國, 譚艷軍, 李波, 方針, 張紅先
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司防災(zāi)減災(zāi)中心
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月16日