一種多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路制造技術

本實用新型專利技術是一種多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路。包括兩個由如下構件組成的分轉換電路TC1和TC2，每個分轉換電路包括有不帶飽和電抗器的六脈動換流器R，電抗器L1a、L1b和L1c，電抗器L2a、L2b和L2c，三相刀閘Sac1、Sac2和Sac3，單相刀閘SV1、SV2、SV3、SV4和SV5；還包括Y/Y聯結變壓器T1、Y/△聯結變壓器T2，直流側轉換刀閘Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4，隔離刀閘K，斷路器QF，以及控制保護系統CP。分轉換電路TC1和TC2中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R通過三相刀閘Sac3首尾相連構成十二脈動換流器，連接中點接地。本實用新型專利技術大大降低融冰裝置運行時的噪聲；晶閘管控制或投切電抗器、融冰及其等效試驗功能等多種模式能夠實現相互自動轉換；不需要接入輸電線路即可完成直流融冰裝置的通流試驗。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術是一種多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路，特別是一種涉及能夠實現晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電抗器(TSR)、直流融冰及其等效試驗功能相互自動轉換的電路，屬于高壓及特高壓電網輸電線路直流融冰應用的創新技術。
技術介紹
輸電線路在冬季覆冰嚴重威脅電力系統的安全運行。由于導線上增加了冰載荷，對導線、鐵塔和金具都會帶來一定的機械損壞，覆冰嚴重時會斷線、倒桿塔，導致大面積停電事故，對國民經濟造成重大損失。隨著全球氣候的不斷惡化，冰災對輸電線路造成的危害越發嚴重。特別是2008年初的冰災，對我國電網造成了巨大的損失。國內外研究融冰的幾種思路為將電能轉化為熱能融冰；將電能轉化為機械能以破壞輸電線上的覆冰的物理結構，達到使覆冰脫落的目的；直接破壞物理結構的機械法除冰。我國自上世紀70年代以來就一直在220kV以下線路上采用交流短路方法對嚴重覆冰線路進行融冰，對防止冰災起到了一定的作用。由于交流融冰需要很高的熱量，且交流線路存在電抗，致使220kV及以下線路融冰時要求的融冰電源容量是線路實際融冰功率的 5-10倍；對于500kV以上超高壓和特高壓交流輸電線路融冰時要求的融冰電源容量是線路實際融冰功率的10-20倍。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直流融冰裝置。1998年的北美冰風暴災難后，魁北克水電局與AREVA公司合作開發了一套直流融冰裝置，該裝置裝設于魁北克的L6vis變電站，2008年完成現場調試。但是到目前為止，該裝置還沒有用于過實際融冰。2008年冰災后，我國電力科技工作者自主進行了直流融冰技術及裝置的研發，成功研發出了具有完全自主知識產權的大功率直流融冰裝置，主要包括帶專用整流變壓器、不帶專用整流變壓器和車載移動式等多種型式，進而在全國進行了推廣應用。2011年I月，受持續低溫雨雪凝凍天氣影響，南方電網供電區域內貴州大部分地區、廣西桂北地區、廣東粵北地區和云南滇東北地區的輸變電設施相繼出現覆冰險情，先后導致1414條IOkV及以上線路、70個35kV及以上變電站停運。2011年次冰災是繼2008年之后南方電網遭遇的又一次特重冰災。但與2008年多條線路斷線倒塔、500kV主網架遭受重創、電網多處解列或孤網運行、大量減供負荷相比，本次冰災期間未發生220kV及以上線路倒塔事故，未發生縣級及以上城市停電事故，確保了電網安全穩定運行和電力正常供應。2011年冰災中，南方電網已經安裝的19套直流融冰裝置首次得到了全面實戰檢驗，發揮了巨大的作用，累計對IlOkV及以上線路融冰227次，其中500kV線路40余次。鑒于直流融冰裝置實際應用效果，我國電網企業從2011年開始又進行了新一輪的大規模推廣應用。2009-2011年覆冰期中的實際應用中發現現有直流融冰裝置存在需要優化的地方 ①換流器中飽和電抗器噪聲較大；@對短線路融冰出現電流斷續；@需要接入輸電線路才能進行融冰裝置通流試驗，既受電網運行方式限制，也給電網的正常運行造成影響。
技術實現思路
本技術的目的在于考慮上述問題而提供一種大大降低直流融冰裝置運行時的噪聲，使其多種模式能夠實現相互自動轉換，不需要接入輸電線路即可完成直流融冰裝置的通流試驗，有效地解決日常運行維護問題的多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路。本技術設計合理，方便實用。 本技術的技術方案是本技術的多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路，包括有兩個由如下構件組成的分轉換電路TCl和TC2，每個一種多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路，包括有兩個由如下構件組成的分轉換電路TCl和TC2，每個分轉換電路包括有不帶飽和電抗器的六脈動換流器R，電抗器Lla、Llb和Llc，電抗器L2a、L2b和L2c，三相刀閘Sacl、Sac2和Sac3，單相刀閘SVl、SV2、SV3、SV4和SV5 ;還包括Y/Y聯結變壓器Τ1、Υ/ Λ聯結變壓器Τ2，直流側轉換刀閘SdCl、SdC2、SdC3和Sdc4，隔離刀閘K，斷路器QF，以及控制保護系統CP，分轉換電路中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R與電抗器Lla、Lb、Lc相連，與電抗器L2a、L12b、L2c相連；電抗器L2a、L2b、L2c通過三相刀閘Sacl與電抗器Llc、Llb、Lla分別對應相連；三相刀閘Sac3—端與不帶飽和電抗器的六脈動換流器R—端相連，另一端短接；三相刀閘Sac2 —端與電抗器L2a、L2b、L2c相連，另一端短接；單相刀閘SV1、SV2、SV3與不帶飽和電抗器的六脈動換流器R中閥臂VI、V2、V3、V4、V5、V6相連，SV4連接于電抗器L2b和L2c相間，SV5連接于電抗器L2a和L2c相間；分轉換電路TCl與Y/Y聯結變壓器Tl相連，分轉換電路TC2與Y Λ聯結變壓器Τ2相連；分轉換電路TCl和TC2中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R通過三相刀閘Sac3短接端首尾相連；直流側轉換刀閘Sdcl和Sdc2并聯后與分轉換電路TCl中三相刀閘Sac2短接端相連；單相刀閘Sdc3和Sdc4并聯后與分轉換電路TC2中三相刀閘Sac2短接端相連；Y/Y聯結變壓器Tl、Y/ Λ聯結變壓器Τ2通過隔離刀閘K和斷路器QF與變電站35kV或IOkV或220kV母線相連；刀閘SacU Sac2、Sac3、K、SVl、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdcl、Sdc2、Sdc3、Sdc4 和斷路器 QF 的位置信號及整流變閥側電流信號Iyva、Iyvb、Iyvc、Idva、Idvb、Idvc及網側電流Iya、Iyb、Iyc、Ida、Idb、Idc及直流側電流信號Idp、Idn、Idgn及直流側電壓信號Udp、Udn及六脈動換流器R的監測信號接入控制保護系統CP ;控制保護系統CP發出刀閘和斷路器QF的分合命令及發出六脈動換流器R的控制和觸發命令。上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路中電抗器Lla、Llb和Llc的電感值為電抗器L2a、L2b、L2c的O. 05-0. 2倍，電抗器Lla、Llb和Llc的額定電流值按融冰模式要求設計，電抗器L2a、L2b、L2c的額定電流值按晶閘管控制電抗器(TCR)或晶閘管投切電抗器(TSR)模式要求設計。上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路作為直流融冰及其等效試驗運行模式時上述分轉換電路TCl和TC2中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R通過三相刀閘Sac3短接端首尾相連構成十二脈動換流器，連接中點接地。上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路作為晶閘管控制電抗器(TCR)模式運行時為十二脈動。上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路運行于直流融冰及其等效試驗模式時，電抗器Lla、Llb和Llc作為換相電抗器運行，電抗器L2a、L2b和L2c作為平波電抗器運行。上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路運行于晶閘管控制電抗器(TCR)模式時，電抗器Lla、Llb和Llc,電抗器L2a、L2b和L2c作為相控電抗器運行。 上述多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路運行于晶閘管投切電抗器(TS本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能十二脈動直流融冰自動轉換電路，包括有兩個由如下構件組成的分轉換電路TC1和TC2，每個分轉換電路包括有不帶飽和電抗器的六脈動換流器R，電抗器L1a、L1b和L1c，電抗器L2a、L2b和L2c，三相刀閘Sac1、Sac2和Sac3，單相刀閘SV1、SV2、SV3、SV4和SV5；還包括Y/Y聯結變壓器T1、Y/△聯結變壓器T2，直流側轉換刀閘Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4，隔離刀閘K，斷路器QF，以及控制保護系統CP，分轉換電路中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R與電抗器L1a、Lb、Lc相連，與電抗器L2a、L12b、L2c相連；電抗器L2a、L2b、L2c通過三相刀閘Sac1與電抗器L1c、L1b、L1a分別對應相連；三相刀閘Sac3一端與不帶飽和電抗器的六脈動換流器R一端相連，另一端短接；三相刀閘Sac2一端與電抗器L2a、L2b、L2c相連，另一端短接；單相刀閘SV1、SV2、SV3與不帶飽和電抗器的六脈動換流器R中閥臂V1、V2、V3、V4、V5、V6相連，SV4連接于電抗器L2b和L2c相間，SV5連接于電抗器L2a和L2c相間；分轉換電路TC1與Y/Y聯結變壓器T1相連，分轉換電路TC2與Y△聯結變壓器T2相連；分轉換電路TC1和TC2中不帶飽和電抗器的六脈動換流器R通過三相刀閘Sac3短接端首尾相連；直流側轉換刀閘Sdc1和Sdc2并聯后與分轉換電路TC1中三相刀閘Sac2短接端相連；單相刀閘Sdc3和Sdc4并聯后與分轉換電路TC2中三相刀閘Sac2短接端相連；Y/Y聯結變壓器T1、Y/△聯結變壓器T2通過隔離刀閘K和斷路器QF與變電站35kV或10kV或220kV母線相連；刀閘Sac1、Sac2、Sac3、K、SV1、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4和斷路器QF的位置信號及整流變閥側電流信號Iyva、Iyvb、Iyvc、Idva、Idvb、Idvc及網側電流Iya、Iyb、Iyc、Ida、Idb、Idc及直流側電流信號Idp、Idn、Idgn及直流側電壓信號Udp、Udn及六脈動換流器R的監測信號接入控制保護系統CP；控制保護系統CP發出刀閘和斷路器QF的分合命令及發出六脈動換流器R的控制和觸發命令。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅闖，饒宏，黎小林，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：