一種可復用為混合型svc的直流融冰裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，包括電抗器L1?L5、補償電容器C1、隔離開關(guān)Q1?Q5、兩個功率開關(guān)模塊，通過隔離開關(guān)Q1?Q5的通斷選擇融冰或無功補償功能。本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)融冰功能，還能無功補償雙重功能，大大提高了裝置利用率，實現(xiàn)無功補償?shù)幕旌闲蚐VC（無功補償裝置）損耗小、反應速度快，整體電路簡單，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
【專利說明】
一種可復用為混合型SVC的直流融冰裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，屬于電力電子應用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路的覆冰是一種嚴重的自然災害，是危害輸電線路安全運行的主要問題之一，造成輸電線路倒塔桿、斷線、金具損壞、絕緣子串閃絡(luò)等嚴重事故，甚至電網(wǎng)癱瘓。在全球變暖的時代背景下，各類氣象災害更為頻繁，特高壓輸電工程的建設(shè)，造成嚴冬輸電線路覆冰的范圍不斷擴大，我國是輸電線覆冰最為嚴重的國家之一。2008年我國南方地區(qū)遭受了大規(guī)模的雨雪覆冰災害，引起嚴重的輸電線以及輸電桿、塔的大面積覆冰，給當?shù)仉娋W(wǎng)造成巨大損失，為了避免由于輸電線覆冰造成的電網(wǎng)事故，開展高壓輸電線路及配網(wǎng)線路的融冰技術(shù)研究勢在必行。
[0003]我國自上世紀70年代以來就采用交流短路方法對嚴重覆冰線路進行融冰，對防止冰災起到了較好的作用。但是在實施交流電流短路融冰時，往往存在融冰電源容量遠遠不足的問題。因此，對于500 kV或更高電壓等級輸電線來說，由于難以找到滿足要求的融冰電源，采用交流短路融冰方案不可行，由于交流短路融冰法的局限，國際上自上世紀80年代開始就一直在探討直流融冰的可能和開發(fā)直流融冰裝置。
[0004]和交流融冰不同的是直流融冰所需的電源容量僅取決于融冰段線路的電阻和線路的長度，因此，相對于交流融冰，因此相對于交流融冰，采用直流融冰是一種切實可行、經(jīng)濟有效的融冰和防冰的技術(shù)方法和措施。
[0005]但是，目前的直流融冰裝置，由于只用于融冰，在一年內(nèi)的大多時間處于閑置狀態(tài)，造成了設(shè)備不能充分利用，而且，耗能比較高，電路復雜，成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有的直流融冰裝置，由于只用于融冰，在一年內(nèi)的大多時間處于閑置狀態(tài)，造成了設(shè)備不能充分利用，耗能比較高，電路復雜，成本較高的問題。本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)融冰功能，還能無功補償雙重功能，大大提高了裝置利用率，實現(xiàn)無功補償?shù)腟VC(無功補償裝置)損耗小、反應速度快，整體電路簡單，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:包括第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3、第四電抗器L4、第五電抗器L5、補償電容器Cl、第一隔離開關(guān)Ql、第二隔尚開關(guān)Q2、第三隔尚開關(guān)Q3、第四隔尚開關(guān)Q4、第五隔尚開關(guān)Q5、第一功率開關(guān)模塊和第二功率開關(guān)模塊，第一功率開關(guān)模塊分別接入三相電源，所述第一電抗器LI的另一端與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第二電抗器L2的另一端通過第一隔離開關(guān)以與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的上橋臂依次串聯(lián)有第三電抗器L3、第三隔離開關(guān)Q3，并與直流電源的正極輸出端子相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的下橋臂依次串聯(lián)有第四電抗器L4、第四隔離開關(guān)Q4并與直流電源的負極輸出端子相連接，所述第五隔離開關(guān)Q5的另一端通過第五電抗器L5與第二功率開關(guān)模塊的一端相連接，所述第二功率開關(guān)模塊的另一端通過補償電容器Cl接入三相電源，所述第五電抗器L5、第二功率開關(guān)模塊、補償電容器Cl構(gòu)成容性補償支路。
[0009]前述的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:所述第一功率開關(guān)模塊采用晶閘管V1-V6構(gòu)成，其中晶閘管Vl和V4構(gòu)成A相上、下橋臂，晶閘管V2和V5構(gòu)成B相上、下橋臂，晶閘管V3和V6構(gòu)成C相上、下橋臂。
[0010]前述的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:所述第二功率開關(guān)模塊采用晶閘管VT1-VT6構(gòu)成，其中晶閘管VTl和VT2反并聯(lián)接入A相電路，晶閘管VT3和VT4反并聯(lián)接入B相電路，晶閘管VT5和VT6反并聯(lián)接入C相電路。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)融冰功能，還能無功補償雙重功能，大大提高了裝置利用率，實現(xiàn)無功補償?shù)幕旌闲蚐VC(無功補償裝置)損耗小、反應速度快，整體電路簡單，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置的電路圖。
[0013]圖2是本實用新型作為直流融冰裝置的電路示意圖。
[0014]圖3是本實用新型作為混合型SVC的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合說明書附圖，對本實用新型做進一步說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，包括第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3、第四電抗器L4、第五電抗器L5、補償電容器Cl、第一隔離開關(guān)Q1、第二隔尚開關(guān)Q2、第三隔尚開關(guān)Q3、第四隔尚開關(guān)Q4、第五隔尚開關(guān)Q5、第一功率開關(guān)模塊和第二功率開關(guān)模塊，第一功率開關(guān)模塊分別接入三相電源，所述第一電抗器LI的另一端與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第二電抗器L2的另一端通過第一隔離開關(guān)Ql與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的上橋臂依次串聯(lián)有第三電抗器L3、第三隔離開關(guān)Q3，并與直流電源的正極輸出端子相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的下橋臂依次串聯(lián)有第四電抗器L4、第四隔離開關(guān)Q4并與直流電源的負極輸出端子相連接，所述第五隔離開關(guān)Q5的另一端通過第五電抗器L5與第二功率開關(guān)模塊的一端相連接，所述第二功率開關(guān)模塊的另一端通過補償電容器Cl接入三相電源，所述第五電抗器L5、第二功率開關(guān)模塊、補償電容器Cl構(gòu)成容性補償支路。
[0017]所述第一功率開關(guān)模塊采用晶閘管V1-V6構(gòu)成，其中晶閘管Vl和V4構(gòu)成A相上下橋臂，晶閘管V2和V5構(gòu)成B相上下橋臂，晶閘管V3和V6構(gòu)成C相上下橋臂。晶閘管V1-V6型號均為KPD4200-65。
[0018]所述第二功率開關(guān)模塊采用晶閘管VTl-VT6構(gòu)成，其中晶閘管VTl和VT2反并聯(lián)接入A相電路，晶閘管VT3和VT4反并聯(lián)接入B相電路，晶閘管VT5和VT6反并聯(lián)接入C相電路。
[0019]當閉合第三隔離開關(guān)Q3和第四隔離開關(guān)Q4，裝置工作于直流融冰狀態(tài)，此時進線的第一電抗器LI直接接入三相電源后與第一功率開關(guān)模塊(V1-V6)構(gòu)成的三相橋臂相連接，三相橋臂的上橋臂通過第三電抗器L3和第三隔離開關(guān)Q3與直流電源的正極輸出端子相連接，三相橋臂的下橋臂通過第四電抗器L4和第四隔離開關(guān)Q4與直流電源的負極輸出端子相連接，構(gòu)成回路對線路進行融冰；當閉合第一隔離開關(guān)Q1、第二隔離開關(guān)Q2和第五隔離開關(guān)Q5時，裝置作為靜止無功補償器用作無功補償，此時，SVC(無功補償裝置)由TCR(晶閘管控制電抗器)和TSC(晶閘管投切電容器)構(gòu)成，閉合第五隔離開關(guān)Q5，三相電源通過第五電抗器L5、第二功率開關(guān)模塊(VT1-VT6)和補償電容器Cl構(gòu)成晶閘管投切電容器TSC，此時L5用于限制容性支路投切時產(chǎn)生的涌流，Cl用于提供容性補償無功。閉合第一隔離開關(guān)Ql和第二隔離開關(guān)Q2，三相電源通過第一電抗器LI和第二電抗器L2及第一功率開關(guān)模塊(V1-V6)的三相橋臂構(gòu)成晶閘管控制電抗器TCR。
[0020]下面結(jié)合圖2及圖3，介紹一下本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置的工作過程，具體如下，
[0021]如圖2所示，本實用新型作為直流融冰裝置運行時示意圖，此時，第三隔離開關(guān)Q3和第四隔咼開關(guān)Q4閉合，第一隔咼開關(guān)Ql、第二隔咼開關(guān)Q2和第五隔咼開關(guān)Q5斷開，此時，裝置接入三相交流電源，第一電抗器LI作為進線電抗器起到一定濾波作用，用以更好地保障晶閘管的正常工作，第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成六脈波全控整流橋，通過實時控制晶閘管的開斷平滑提供線路融冰所需的直流融冰電流，其中第一功率開關(guān)模塊的Vl和V4構(gòu)成A相上、下橋臂，第一功率開關(guān)模塊的V2和V5構(gòu)成B相上、下橋臂，第一功率開關(guān)模塊V3和V6構(gòu)成C相上、下橋臂，第三電抗器L3和第四電抗器L4作為平波電抗器接入三相橋臂的直流電源輸出端，用以濾除直流電源側(cè)紋波，保證融冰電源穩(wěn)定、續(xù)流。
[0022]如圖3所示，本實用新型作為無功補償裝置TCR+TSC型的SVC。此時，第三隔離開關(guān)Q3和第四隔尚開關(guān)Q4斷開，第一隔尚開關(guān)Ql、第二隔尚開關(guān)Q2和第五隔尚開關(guān)Q5閉合，A、B、C接入三相交流電源，第一電抗器L1、第二電抗器L2及第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成晶閘管控制電抗器TCR，而第五電抗器L5、補償電容器Cl和第二功率開關(guān)模塊構(gòu)成容性補償支路，第五電抗器L5用于限制容性支路投切時產(chǎn)生的涌流，補償電容器Cl用于提供容性補償無功，第二功率開關(guān)模塊構(gòu)成三相電子開關(guān)，通過實時控制晶閘管的開斷使三相補償支路能夠快速反復投切。
[0023]綜上所述，本實用新型的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)融冰功能，還能無功補償雙重功能，大大提高了裝置利用率，實現(xiàn)無功補償?shù)腟VC(無功補償裝置)損耗小、反應速度快，整體電路簡單，容易實現(xiàn)，具有良好的應用前景。
[0024]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:包括第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3、第四電抗器L4、第五電抗器L5、補償電容器Cl、第一隔離開關(guān)Q1、第二隔尚開關(guān)Q2、第三隔尚開關(guān)Q3、第四隔尚開關(guān)Q4、第五隔尚開關(guān)Q5、第一功率開關(guān)模塊和第二功率開關(guān)模塊，第一功率開關(guān)模塊分別接入三相電源，所述第一電抗器LI的另一端與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第二電抗器L2的另一端通過第一隔離開關(guān)Ql與第一功率開關(guān)模塊構(gòu)成的三相橋臂相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的上橋臂依次串聯(lián)有第三電抗器L3、第三隔離開關(guān)Q3，并與直流電源的正極輸出端子相連接，所述第一功率開關(guān)模塊的下橋臂依次串聯(lián)有第四電抗器L4、第四隔離開關(guān)Q4并與直流電源的負極輸出端子相連接，所述第五隔離開關(guān)Q5的另一端通過第五電抗器L5與第二功率開關(guān)模塊的一端相連接，所述第二功率開關(guān)模塊的另一端通過補償電容器Cl接入三相電源，所述第五電抗器L5、第二功率開關(guān)模塊、補償電容器Cl構(gòu)成容性補償支路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:所述第一功率開關(guān)模塊采用晶閘管V1-V6構(gòu)成，其中晶閘管Vl和V4構(gòu)成A相上、下橋臂，晶閘管V2和V5構(gòu)成B相上、下橋臂，晶閘管V3和V6構(gòu)成C相上下橋臂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可復用為混合型SVC的直流融冰裝置，其特征在于:所述第二功率開關(guān)模塊采用晶閘管VT1-VT6構(gòu)成，其中晶閘管VTl和VT2反并聯(lián)接入A相電路，晶閘管VT3和VT4反并聯(lián)接入B相電路，晶閘管VT5和VT6反并聯(lián)接入C相電路。
【文檔編號】H02G7/16GK205429665SQ201620208868
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】宗倩, 趙濤, 張韜
【申請人】南京工程學院