CN107181263A - 可实现零功率试验的直流融冰兼svc的主回路及设置方法 - Google Patents

可实现零功率试验的直流融冰兼svc的主回路及设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路及设置方法，包括与交流电网相连的三相三绕组换流变压器，三相三绕组换流变压器的一个副边连接有无功补偿和滤波设备，三相三绕组换流变压器的另一个副边分别连接有6脉动换流器、以及分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q11a、Q11b、Q11c；隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c和一条融冰线路之间串联有Q12a、Q12b和Q12c；隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c还分别与相控电抗器L的一端串联，相控电抗器L的另一端分别连接有Q13a、Q13b和Q13c，以及Q14a、Q14b和Q14c，隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c分别通过Q17a、Q17b和Q17c与晶闸管T1、T3和T5相连，晶闸管T4、T6和T2分别通过Q16a、Q16b和Q16c与另一条融冰线路相连。可保证融冰装置在需要融冰的时候能够可靠地投入运行。

Description

可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路及设置方法
技术领域
本发明涉及可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路及设置方法。
背景技术
近年来，随着极端天气的增多，线路结冰、倒塔严重影响了社会经济生活。直流融冰有着电源容量需求小、操作简单等优点，越来越广泛地得到应用。在融冰装置不融冰时，可以切换到SVC(Static Var Compensator：高压静止型动态无功补偿装置)工作方式，稳定电网电压。
每年需要融冰的时间不长，融冰装置长期以SVC方式运行。然而，融冰装置在SVC方式运行时，无法检查直流侧刀闸和融冰母线的电压电流耐受能力，由于无法检测融冰装置的状态性能，从而不能及时发现故障或隐患，无法保证融冰装置在需要融冰的时候能够可靠地投入运行。
发明内容
针对上述问题，本发明提供可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路及设置方法，在不改变外部接线情况下实现融冰、零功率试验和SVC三种运行模式的灵活切换，可保证融冰装置在需要融冰的时候能够可靠地投入运行。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路，包括与交流电网相连的三相三绕组换流变压器，三相三绕组换流变压器的一个副边连接有无功补偿和滤波设备，其特征在于，三相三绕组换流变压器的另一个副边分别连接有6脉动换流器、以及分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q11a、Q11b、Q11c；
所述6脉动换流器包括串联连接的晶闸管T1和T4、串联连接的晶闸管T3和T6、串联连接的晶闸管T5和T2；
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c和一条融冰线路之间串联有分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q12a、Q12b和Q12c；
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c还分别与相控电抗器L的一端串联，相控电抗器L的另一端分别连接有与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q13a、Q13b和Q13c，以及与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c，隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q17a、Q17b和Q17c与晶闸管T1、T3和T5相连，晶闸管T4、T6和T2分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q16a、Q16b和Q16c与另一条融冰线路相连，Q17a和Q16a之间还设置有与T1和T4并联的隔离刀闸Q15a，Q17b和Q16b之间还设置有与T3和T6并联的隔离刀闸Q15b，Q17c和Q16c之间还设置有与T5和T2并联的隔离刀闸Q15c，Q17a和Q15a的连接端、Q17b和Q15b的连接端、Q17c和Q15c的连接端分别与Q13a、Q13b和Q13c相连。
优选，T1和T4的连接端、T3和T6的连接端、T5和T2的连接端分别与三相三绕组换流变压器的另一个副边的A、B、C三相相连。
优选，T1、T3、T5的阴极分别与Q17a、Q17b和Q17c相连，T4、T6、T2的阳极分别与Q16a、Q16b和Q16c相连。
相对应的，可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路设置方法，其特征在于，当进行零功率试验时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
当进行融冰时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
当进行SVC方式运行时：
断开Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c；
闭合Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c。
本发明的有益效果是：
零功率试验是在不接入融冰线路情况下检查直流融冰装置直流电流控制功能，可检查换流阀、直流侧刀闸和融冰母线的电压电流耐受能力，主要包括直流融冰装置起停试验、手动紧急停运试验、保护跳闸试验和大电流试验等。主回路利用相控电抗器作为直流负载，通过隔离刀闸的分合操作，实现融冰、零功率试验和SVC三种运行模式的灵活切换，可保证融冰装置在需要融冰的时候能够可靠地投入运行。
附图说明
图1是本发明可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路示意图；
图2是本发明融冰运行或零功率试验时的电路示意图；
图3是本发明SVC运行时的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路，包括与交流电网相连的三相三绕组换流变压器，三相三绕组换流变压器的一个副边(图1中的下侧)连接有无功补偿和滤波设备，三相三绕组换流变压器的另一个副边(图1中的右侧)分别连接有6脉动换流器、以及分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q11a、Q11b、Q11c。
所述6脉动换流器包括串联连接的晶闸管T1和T4、串联连接的晶闸管T3和T6、串联连接的晶闸管T5和T2，T4的阴极和T1的阳极相连，T6的阴极和T3的阳极相连，T2的阴极和T5的阳极相连。
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c和一条融冰线路之间串联有分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q12a、Q12b和Q12c，需说明的是：为了体现A、B、C三相，每个隔离刀闸都包括A、B、C三相，即名称后面加上对应的a、b和c进行区分，其中，a相的器件相连、b相的器件相连、c相的器件相连，比如，隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c和一条融冰线路之间串联有分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q12a、Q12b和Q12c，即Q11a与Q12a相连，Q11b与Q12b相连，Q11c与Q12c相连，后续不在赘述，可参照图1所示，其中，Udl和Idl是直流线路电压和直流线路电流。
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c还分别与相控电抗器L的一端串联，相控电抗器L的另一端分别连接有与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q13a、Q13b和Q13c，以及与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c，隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q17a、Q17b和Q17c与晶闸管T1、T3和T5相连，晶闸管T4、T6和T2分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q16a、Q16b和Q16c与另一条融冰线路相连。
Q17a和Q16a之间还设置有与T1和T4并联的隔离刀闸Q15a，Q17b和Q16b之间还设置有与T3和T6并联的隔离刀闸Q15b，Q17c和Q16c之间还设置有与T5和T2并联的隔离刀闸Q15c，Q17a和Q15a的连接端、Q17b和Q15b的连接端、Q17c和Q15c的连接端分别与Q13a、Q13b和Q13c相连。Q15a并联在T1和T4的两端，Q15b并联在T3和T6的两端，Q15c并联在T5和T2的两端。
如图1所示，T1和T4的连接端、T3和T6的连接端、T5和T2的连接端分别与三相三绕组换流变压器的另一个副边的A、B、C三相相连，T1、T3、T5的阴极分别与Q17a、Q17b和Q17c相连，T4、T6、T2的阳极分别与Q16a、Q16b和Q16c相连。
在一次主回路上配置7把隔离刀闸和相控电抗器，通过操作隔离刀闸的分合在融冰、SVC和零功率试验三种运行方式之间灵活切换。具体如下：
当进行零功率试验时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
当进行融冰时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
当进行SVC方式运行时：
断开Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c；
闭合Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c。
融冰和零功率试验方式下，回路中隔离刀闸的分合位一致，零功率试验的装置通流能力介于最小运行电流和额定电流之间，最小运行电流取10％额定电流。
在一次主回路中配置Q11～Q17(每个隔离刀闸均包括a、b、c三相)七把模式转换隔离刀闸和相控电抗器L，通过对这七把隔离刀闸的分、合操作来实现一次系统结构的切换，在融冰、零功率试验和SVC三种模式之间灵活转换。以与换流变压器Y绕组连接的6脉动阀组为例，在融冰、零功率试验和SVC三种运行模式下，各组隔离开关的分合位置分别如下表所示。
刀闸 融冰模式 零功率试验 SVC模式
Q11 分 分 合
Q12 合 合 分
Q13 分 分 合
Q14 合 合 分
Q15 分 分 合
Q16 合 合 分
Q17 合 合 分
当Q11～Q17操作到相应的分合位之后，就进入到对应的工作模式。通过改变隔刀位置改变工作模式，减少现场解接线的工作量，大大提高操作的便利性。在不改变外部接线的情况下，灵活的实现融冰、SVC和零功率试验三种运行方式，
与现有技术相比，
1、专利“直流融冰的主回路设置方法”(专利号ZL200910025721.7)，公开了一种12脉动融冰装置的主回路设置方法，其不具备SVC和零功率试验功能。
2、专利“一种12脉动融冰装置的主回路设置方法”(专利号ZL201210165709.8)，公开了一种12脉动融冰装置的主回路设置方法，其具备融冰和SVC的模式转换功能，但不具备零功率试验功能。
3、专利201210168879.1公开了一种12脉动晶闸管换流阀组的结构变换配置方法，201210168878.7公开了一种双6脉动晶闸管换流阀组的结构变换配置方法，而本专利是单6脉动晶闸管换流阀组的结构变换配置方法，在主回路结构上有明显不同。
本发明的有益效果是：
零功率试验是在不接入融冰线路情况下检查直流融冰装置直流电流控制功能，可检查换流阀、直流侧刀闸和融冰母线的电压电流耐受能力，主要包括直流融冰装置起停试验、手动紧急停运试验、保护跳闸试验和大电流试验等。主回路利用相控电抗器作为直流负载，通过隔离刀闸的分合操作，实现融冰、零功率试验和SVC三种运行模式的灵活切换，可保证融冰装置在需要融冰的时候能够可靠地投入运行。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路，包括与交流电网相连的三相三绕组换流变压器，三相三绕组换流变压器的一个副边连接有无功补偿和滤波设备，其特征在于，三相三绕组换流变压器的另一个副边分别连接有6脉动换流器、以及分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q11a、Q11b、Q11c；所述6脉动换流器包括串联连接的晶闸管T1和T4、串联连接的晶闸管T3和T6、串联连接的晶闸管T5和T2；
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c和一条融冰线路之间串联有分别与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q12a、Q12b和Q12c；
隔离刀闸Q11a、Q11b和Q11c还分别与相控电抗器L的一端串联，相控电抗器L的另一端分别连接有与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q13a、Q13b和Q13c，以及与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c，隔离刀闸Q14a、Q14b和Q14c分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q17a、Q17b和Q17c与晶闸管T1、T3和T5相连，晶闸管T4、T6和T2分别通过与A、B、C三相相对应的隔离刀闸Q16a、Q16b和Q16c与另一条融冰线路相连，Q17a和Q16a之间还设置有与T1和T4并联的隔离刀闸Q15a，Q17b和Q16b之间还设置有与T3和T6并联的隔离刀闸Q15b，Q17c和Q16c之间还设置有与T5和T2并联的隔离刀闸Q15c，Q17a和Q15a的连接端、Q17b和Q15b的连接端、Q17c和Q15c的连接端分别与Q13a、Q13b和Q13c相连。
2.根据权利要求1所述的可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路，其特征在于，T1和T4的连接端、T3和T6的连接端、T5和T2的连接端分别与三相三绕组换流变压器的另一个副边的A、B、C三相相连。
3.根据权利要求2所述的可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路，其特征在于，T1、T3、T5的阴极分别与Q17a、Q17b和Q17c相连，T4、T6、T2的阳极分别与Q16a、Q16b和Q16c相连。
4.可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路设置方法，其特征在于，当进行零功率试验时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
5.可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路设置方法，其特征在于，当进行融冰时：
断开Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c；
闭合Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16a、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c。
6.可实现零功率试验的直流融冰兼SVC的主回路设置方法，其特征在于，当进行SVC方式运行时：
断开Q12a、Q12b、Q12c、Q14a、Q14b、Q14c、Q16b、Q16c、Q17a、Q17b、Q17c；
闭合Q11a、Q11b、Q11c、Q13a、Q13b、Q13c、Q15a、Q15b、Q15c。
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