CN101237134A - 具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置 - Google Patents

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具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，属于高低压供配电系统配套设备技术领域，其特征在于三相交流滤波器并接于母线上，三相高压大电流可控硅阀中间点通过三相交流电抗器与母线连接，其负极通过三相交流电抗器与母线选择连接，三相高压大电流可控硅阀中同相正极和负极之间、不同相的同极之间分别选择连接，控制器发出的触发信号通过光纤触发三相高压大电流可控硅阀的导通。本发明将直流大电流融冰技术与静止式动态无功补偿技术相结合，根据用电现场的不同需求，实现对应的功能，能明显降低供配电系统的配套设备成本，有效提高设备利用率，线路结冰时作为电流可控的直流大电流融冰装置使用，也可作为静止式动态无功补偿装置使用。

Description

具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置
                        技术领域
本发明属于高低压供配电系统配套设备技术领域，具体涉及一种具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置。
                        背景技术
目前，因输电线路结冰和积雪而造成高压输电线断线和倒塔、倒杆的事故时有发生，高压输电线路断线和倒塔事故严重影响了电网的安全运行，造成大面积停电事故。为了防止这类事故的发生，必须及时将导线上的结冰和积雪化掉，目前主要采取机械(振动)式、电热式两大类的融冰方法。机械(振动)式融冰，即采用振动导线的方法使冰雪脱落，其点在于简单操作，无需浪费电能，但其缺点是必须逐档进行，速度慢，而且在地面结冰和积雪严重的情况下，往往因为交通问题而不能到达高山上的输电线路而无法进行操作。电热式融冰技术，即利用将线路末端短路而产生的大电流将导线加热而达到融冰的目的，和机械(振动)式融冰方法相比，电热式融冰技术的优点是融冰速度较快，不受路面结冰和积雪的影响，但需耗费一定的电能和配置相关的配套装置。电热式融冰技术有交流大电流融冰技术和直流大电流融冰技术两种，相比较而言，交流大电流融冰技术的优点在于每个变电所均有不同电压等级的交流电源，因此电源比较容易获取，其缺点是在相同的融冰电流下，需要较高的电源电压，因为一般输电线路的交流感抗比其电阻要大得多，从而融冰需要很大的电源容量和很大的无功功率，融冰时对系统冲击较大，可能引起系统电压稳定性问题；另一缺点是因为其交流电源的电压不可调，所以融冰电流不可以控制。直流大电流融冰技术的优点是在相同的融冰电流下，只需要较低的电源电压，因为输电线路的直流感抗为0，所以融冰时对系统冲击很小；其缺点是需要另外配备整流和滤波装置。因为线路严重结冰的现象并不常见，这些装置的利用率较低。
静止式动态无功补偿装置(SVC)能够降低电网中的谐波含量、降低线损、提高系统电压质量和电压稳定性，增加输电线路的传输能力，在电力系统中已经得到一定程度的应用。
如果能将直流大电流融冰功能与静止式动态无功补偿功能整合到同一装置中，将有效地提高设备利用率，但目前尚未有类似的装置。
                        发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置的技术方案，以有效地提高设备利用率。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相交流滤波器并接于三相母线上，三相高压大电流可控硅阀中间点通过三相交流电抗器与三相母线连接，其负极通过三相交流电抗器与三相母线选择连接，三相高压大电流可控硅阀中同相正极和负极之间、不同相的同极之间分别选择连接，控制器发出的触发信号通过光纤触发三相高压大电流可控硅阀的导通。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于所述的三相高压大电流可控硅阀的中间点和正极、负极之间串接的可控硅相同。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀的A相可控硅阀正极通过三相交流电抗器的A相交流电抗器LA2、短接线L2与B相母线连接，B相可控硅阀正极通过三相交流电抗器的B相交流电抗器LB2、短接线L3与C相母线连接，C相可控硅阀正极通过三相交流电抗器的C相交流电抗器LC2、短接线L1与A相母线连接。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀中，A相可控硅阀的正极和负极通过短接线L4连接，B相可控硅阀的正极和负极通过短接线L5连接，C相可控硅阀的正极和负极通过短接线L6连接。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀中，A相可控硅阀的正极通过短接线L7和B相可控硅阀的正极连接，B相可控硅阀的正极通过短接线L8和C相可控硅阀的正极连接，A相可控硅阀的负极通过短接线L9和B相可控硅阀的负极连接，B相可控硅阀的负极通过短接线L10和C相可控硅阀的负极连接。
所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀的A相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器的A相交流电抗器LA1与A相母线连接，B相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器的B相交流电抗器LB1与B相母线连接，C相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器的C相交流电抗器LC1与C相母线连接。
本发明将直流大电流融冰技术与静止式动态无功补偿技术相结合，构思新颖、结构合理，可实现同一装置的多功能化，根据用电现场的不同需求，实现对应的功能，能明显降低高低压供配电系统的配套设备成本，有效提高设备利用率，且切换操作简单，在线路结冰的情况下作为电流可控的直流大电流融冰装置使用，直接对输电线路进行融冰，又可以作为静止式动态无功补偿装置使用，提高系统电压质量和电压稳定性，增加输电线路的传输能力。
                    附图说明
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为本发明作为直流大电流融冰装置运行时的电路结构示意图；
图3为本发明作为静止式动态无功补偿装置运行时的电路结构示意图；
图4为单相可控硅阀的电路结构示意图；
图5为作为直流大电流融冰装置运行时可控硅阀的电路结构示意图。
图6为作为静止式动态无功补偿装置运行时可控硅阀的电路结构示意图。
图中：1-三相高压大电流可控硅阀、2/2a-三相交流电抗器、3-三相交流滤波器、4-控制器。
                    具体实施方式
如图1所示的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，三相高压大电流可控硅阀1每相的主体为一串可控硅，每相可控硅阀对外有三个电气连接端子，分别为正极、负极、中间点，中间点和正极、负极之间串接的可控硅型号和数量均相同，如图4所示，可控硅数量由系统的电压和所用可控硅的额定电压决定。三相交流电抗器2由A相交流电抗器LA1、B相交流电抗器LB1、C相交流电抗器LC1构成。三相交流电抗器2a由A相交流电抗器LA2、B相交流电抗器LB2、C相交流电抗器LC2构成。三相交流滤波器3采用L-C型滤波器，并接于三相母线A、B、C相上。三相高压大电流可控硅阀1中间点通过三相交流电抗器2与三相母线连接，即A相可控硅阀中间点通过A相交流电抗器LA1与A相母线连接，B相可控硅阀中间点通过B相交流电抗器LB1与B相母线连接，C相可控硅阀中间点通过C相交流电抗器LC1与C相母线连接。三相高压大电流可控硅阀1正极通过三相交流电抗器2a与三相母线选择连接，即A相可控硅阀正极通过A相交流电抗器LA2、短接线L2与B相母线连接，B相可控硅阀正极通过B相交流电抗器LB2、短接线L3与C相母线连接，C相可控硅阀正极通过C相交流电抗器LC2、短接线L1与A相母线连接。三相高压大电流可控硅阀1中同相的正极和负极之间选择连接，即A相可控硅阀的正极和负极通过短接线L4连接，B相可控硅阀的正极和负极通过短接线L5连接，C相可控硅阀的正极和负极通过短接线L6连接。三相高压大电流可控硅阀1中不同相的同极之间分别选择连接，即A相可控硅阀的正极通过短接线L7和B相可控硅阀的正极连接，B相可控硅阀的正极通过短接线L8和C相可控硅阀的正极连接，A相可控硅阀的负极通过短接线L9和B相可控硅阀的负极连接，B相可控硅阀的负极通过短接线L10和C相可控硅阀的负极连接。控制器4发出的触发信号通过光纤触发三相高压大电流可控硅阀1的导通，通过对上述短接线的通断选择，以及控制器4软件的切换，可选择作为直流大电流融冰装置或静止式动态无功补偿装置使用。
上述实施例中：
当短接线L1、L2、L3、L4、L5、L6断开，短接线L7、L8、L9、L10短接时，本装置作为直流大电流融冰装置使用，其电路结构示意图如图2所示，此时可控硅阀的电路结构如5所示。使用中，通过调整可控硅阀的触发角得到所需融冰电流，线路发热从而进行融冰。
当短接线L1、L2、L3、L4、L5、L6短接，短接线L7、L8、L9、L10断开时，本装置作为静止式动态无功补偿装置使用，其电路结构示意图如图3所示，此时可控硅阀的电路结构如6所示。

Claims (6)

1.具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相交流滤波器(3)并接于三相母线上，三相高压大电流可控硅阀(1)中间点通过三相交流电抗器(2)与三相母线连接，其负极通过三相交流电抗器(2a)与三相母线选择连接，三相高压大电流可控硅阀(1)中同相正极和负极之间、不同相的同极之间分别选择连接，控制器(4)发出的触发信号通过光纤触发三相高压大电流可控硅阀(1)的导通。
2.如权利要求1所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于所述的三相高压大电流可控硅阀(1)的中间点和正极、负极之间串接的可控硅相同。
3.如权利要求1所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀(1)的A相可控硅阀正极通过三相交流电抗器(2a)的A相交流电抗器(LA2)、短接线(L2)与B相母线连接，B相可控硅阀正极通过三相交流电抗器(2a)的B相交流电抗器(LB2)、短接线(L3)与C相母线连接，C相可控硅阀正极通过三相交流电抗器(2a)的C相交流电抗器(LC2)、短接线(L1)与A相母线连接。
4.如权利要求1所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀(1)中，A相可控硅阀的正极和负极通过短接线(L4)连接，B相可控硅阀的正极和负极通过短接线(L5)连接，C相可控硅阀的正极和负极通过短接线(L6)连接。
5.如权利要求1所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀(1)中，A相可控硅阀的正极通过短接线(L7)和B相可控硅阀的正极连接，B相可控硅阀的正极通过短接线(L8)和C相可控硅阀的正极连接，A相可控硅阀的负极通过短接线(L9)和B相可控硅阀的负极连接，B相可控硅阀的负极通过短接线(L10)和C相可控硅阀的负极连接。
6.如权利要求1所述的具有静止式动态无功补偿功能的直流大电流融冰装置，其特征在于三相高压大电流可控硅阀(1)的A相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器(2)的A相交流电抗器(LA1)与A相母线连接，B相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器(2)的B相交流电抗器(LB1)与B相母线连接，C相可控硅阀中间点通过三相交流电抗器(2)的C相交流电抗器(LC1)与C相母线连接。
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