CN208767788U - 转换器装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于双极高压直流输电的转换器装置(1)，具有第一和第二转换器单元(11，12)和连接装置(13)。连接装置(13)具有单独可开关的第一返回电流路径(100)，其在接通状态下将两个转换器单元(11，12)的返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第一返回导线输入端(RE1)连接，并且在断开状态下将其电气断开，并且连接装置(13)具有单独可开关的第二返回电流路径(200)，第二返回电流路径在接通状态下将转换器单元(11，12)的两个返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第二返回导线输入端(RE2)电气连接，并且在断开状态下将其电气断开。

Description

转换器装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于双极高压直流输电的转换器装置。
背景技术
从会议文章“HVDC and Power Electronics to Boost Network Performance”(Okt.2-3 2013,Brasilien,cigré-Brasil CEB4,Andre Balzi und Abhay Kumar)中，已知一种具有第一和第二转换器单元以及连接装置的转换器装置，连接装置可以将第一转换器单元的高压连接端与转换器装置的第一高压输出端连接，可以将第二转换器单元的高压连接端与转换器装置的第二高压输出端连接，并且可以将转换器单元的返回导线连接端与转换器装置的第一和第二返回导线输入端连接。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种转换器装置，其相比先前已知的转换器装置具有更多种可能的运行类型。
根据本实用新型，该技术问题通过具有根据本实用新型的特征的转换器装置解决。本实用新型还给出根据本实用新型的转换器装置的有利的实施。
然后，根据本实用新型设置为，连接装置具有单独可开关的第一返回电流路径，第一返回电流路径在接通状态下将两个转换器单元的返回导线连接端与转换器装置的第一返回导线输入端电气连接，并且在断开状态下与第一返回导线输入端电气断开，并且连接装置具有单独可开关的第二返回电流路径，第二返回电流路径在接通状态下将转换器单元的两个返回导线连接端与转换器装置的第二返回导线输入端电气连接，并且在断开状态下将第二返回导线输入端电气断开。
可以看到，根据本实用新型的转换器装置的主要优点在于，其使得能够单独地控制连接装置的返回导线输入端。例如，如果两个返回导线中的、可以用来向转换器单元传输返回电流的一个返回导线受短路或接地故障干扰，则可以通过停用相关联的返回导线输入端，仅利用剩余的未受干扰的返回导线来进行转换器装置的继续运行。
第一和第二返回电流路径优选相同地构造。
第一返回电流路路径优选具有连接到第一横向导线的中心连接端，其中，第一横向导线可以通过第一横向导线自身的隔离开关与转换器装置的第一高压输出端连接，并且可以通过第二横向导线自身的隔离开关与转换器装置的第二高压输出端连接。
同样地，第二返回电流路径优选以相应的方式具有连接到第二横向导线的中心连接端，其中，第二横向导线可以通过第一横向导线自身的隔离开关与转换器装置的第一高压输出端连接，并且可以通过第二横向导线自身的隔离开关与转换器装置的第二高压输出端连接。
优选在将第一和第二横向导线与转换器装置的第一高压输出端连接的连接区域、与第一转换器单元的高压连接端之间布置隔离开关，并且同样优选在将第一和第二横向导线与转换器装置的第二高压输出端连接的连接区域、与第二转换器单元的高压连接端之间布置隔离开关。
返回电流路径中的中心连接端优选分别通过相应的返回电流路径的功率开关和隔离开关之间的电气连接点形成。
优选在第一和第二返回电流路径中，在相应的功率开关与转换器单元的返回导线连接端之间分别存在另外的隔离开关。
在特别优选的实施中设置为，第一和第二横向导线并联连接，以形成并联电路。并联电路的第一连接点优选可以通过与并联电路串联的隔离开关与转换器装置的第一高压输出端连接，并且并联电路的第二连接点同样优选可以通过与并联电路串联的隔离开关与转换器装置的第二高压输出端连接。
优选在转换器装置的第一和第二返回导线输入端之间连接隔离开关。
连接装置、特别是其返回电流路径优选地设计为，可以与转换器装置的其余运行状态无关地进行返回电流路径的切换。
为了将两个转换器单元的返回导线连接端与转换器装置的第一和第二返回导线输入端连接，接通第一和第二返回电流路径，并且为了将两个转换器单元的返回导线连接端仅与两个返回导线输入端中的一个连接，接通与相应的返回导线输入端连接的返回电流路径，或者断开另一个返回电流路径。返回电流路径的切换可以与转换器装置的相应的运行状态无关地进行。当相关联的返回导线发生故障，例如具有接地故障时，断开返回电流路径中的一个是特别有利的。
在转换器装置单极运行的情况下，与未运行的转换器单元相关联的转换器装置的高压输出端作为返回导线输入端运行，并且经由中心连接端和横向导线与活动的转换器单元的返回导线连接端连接。
作为替换，在转换器装置单极运行的情况下可以设置为，将未运行的转换器单元的高压连接端和返回导线连接端，与转换器装置的相关联的高压输出端以及转换器装置的返回导线输入端断开。
附图说明
下面，借助实施例更详细地解释本实用新型；在此，
图1示例性地示出了根据本实用新型的转换器装置的第一实施例，
图2至6示例性地示出了根据图1的转换器装置的不同运行状态，和
图7示例性地示出了根据本实用新型的转换器装置的另外的实施例。
为了清楚起见，在附图中始终使用相同的附图标记表示相同或类似的部件。在附图中，用黑色填充的功率开关或隔离开关分别显示接通状态，用白色示出或者没有填充的功率开关或隔离开关分别显示断开开关状态。
具体实施方式
图1示出了用于双极高压直流输电的转换器装置1。转换器装置1具有第一转换器单元11、第二转换器单元12以及连接装置13。
连接装置13包括多个部件，其开关状态决定连接装置的相应的工作方式。根据连接装置的部件的相应的开关状态，连接装置13例如可以将第一转换器单元11的高压连接端H11与转换器装置1的第一高压输出端HA1连接，将第二转换器单元12的高压连接端H12与转换器装置1的第二高压输出端HA2连接，以及将两个转换器单元11和12的返回导线连接端R11和R12与转换器装置1的第一和/或第二返回导线输入端RE1或RE2连接。根据图1的连接装置13的优选的开关状态和运行方式在图2至6中示出，并且在下面结合这些附图进行更详细的解释。
连接装置13具有单独可开关的第一返回电流路径100，其在接通状态下将转换器单元11和12的返回导线连接端R11和R12与转换器装置1的第一返回导线输入端RE1连接，并且在断开状态下将转换器单元11和12的返回导线连接端R11和R12与转换器装置1的第一返回导线输入端RE1电气断开。
连接装置13的单独可开关的第二返回电流路径200用于在接通状态下将转换器单元11和12的两个返回导线连接端R11和R12与转换器装置1的第二返回导线输入端RE2电气连接，并且在断开状态下将转换器单元11和12的两个返回导线连接端R11和R12与转换器装置1的第二返回导线输入端RE2电气断开。
第一返回电流路径100具有连接到第一横向导线300的中心连接端M1。第一横向导线300可以通过第一横向导线自身的隔离开关301与转换器装置1的第一高压输出端HA1连接，并且可以通过第二横向导线自身的隔离开关302与转换器装置1的第二高压输出端HA2连接。
第二返回电流路径200与第一返回电流路径100相同地构造。因此，在图1中可以看出，第二返回电流路径200具有连接到第二横向导线400的中心连接端M2。第二横向导线400可以通过第一横向导线自身的隔离开关401与转换器装置1的第一高压输出端HA1连接，并且可以通过第二横向导线自身的隔离开关402与转换器装置1的第二高压输出端HA2连接。
连接区域AB1将两个横向导线300和400与转换器装置1的第一高压输出端HA1连接，在连接区域AB1与第一转换器单元11的高压连接端H11之间连接隔离开关501。以相应的方式，连接区域AB2将两个横向导线300和400与转换器装置1的第二高压输出端HA2连接，在连接区域AB2与第二转换器单元12的高压连接端H12之间布置隔离开关502。
两个返回电流路径100和200的结构优选是相同的。视为有利的是，在两个返回电流路径100和200中，中心连接端M1或M2分别通过相应的返回电流路径100或200的功率开关101或102和隔离开关102或202之间的电气连接点形成。
此外，有利的是，在两个返回电流路径100和200中，在功率开关101或201与两个转换器单元11和12的相关联的返回导线连接端R11或R12之间分别存在另外的隔离开关103或203。
两个返回电流路径100和200在返回导线输入端RE1和RE2的区域中优选通过隔离开关600彼此连接。
根据对连接装置13的功率开关和隔离开关的控制，转换器装置1可以以不同的方式运行。下面将解释连接装置13的不同的有利的运行状态(开关装置的切换之后所涉及或者要切换的最终状态)，其分别能够实现转换器装置1的可能的运行。
图2示例性地示出了转换器装置1的对称双极运行。除了两个横向导线300和400的横向导线自身的隔离开关301、302、401和402以及隔离开关600之外，连接装置13的所有隔离开关和功率开关闭合，使得可以通过连接装置13的两个高压输出端HA1和HA2进行双极高压直流输电，其中，返回电流可以通过两个返回导线输入端RE1和RE2回流。
图3示例性地示出了转换器装置1的单极运行，其中，仅通过第一转换器单元11进行直流输电。第二转换器单元12通过连接装置13与两个高压输出端HA1和HA2以及两个返回导线输入端RE1和RE2断开。因此，仅通过第一转换器单元11进行能量传输，其中，两个返回导线输入端RE1和RE2在运行中，并且与两个返回导线输入端RE1和RE2连接的、为清楚起见未进一步示出的返回导线引导返回电流。从返回导线连接端R12向前看，可以通过为了清楚起见在图3中未进一步示出的、布置在上游的隔离开关和/或功率开关完全断开转换器单元12。
图4示例性地示出了转换器装置1的另一种单极运行，其中，返回电流传输可以通过两个返回导线输入端RE1和RE2、包括隔离开关600以及通过与其并联连接的第二高压输出端HA2来进行。因此，在图4中可以看出，第二高压输出端HA2通过第一横向导线300的横向导线自身的隔离开关302与第一返回电流路径100连接，使得经由第二高压输出端HA2流过的返回电流可以通过第一返回电流路径100流向第一转换器单元11的方向。为了清楚起见，未进一步示出连接到两个返回导线输入端RE1和RE2以及第二高压输出端HA2的、引导返回电流的导线。
图5示例性地示出了根据图1的转换器装置1的另一种可能的单极运行。在根据图5的运行中，仅第一转换器单元11活动，其中，电流经由第一高压输出端HA1流出，并且经由第二高压输出端HA2以及第一返回电流路径100回流到转换器单元11。返回导线输入端RE1和RE2不活动。为了清楚起见，未进一步示出连接到第二高压输出端HA2的、引导返回电流的导线。
图6示例性地示出了根据图1的转换器装置1的另一种双极运行，其中，仅为返回电流启用一个返回导线输入端，即第一返回导线输入端RE1。两个转换器单元11和12因此经由相关联的高压输出端HA1和HA2输出其电流，其中，返回电流仅通过连接到第一返回导线输入端RE1的返回导线回流。例如当连接到返回导线输入端RE2的返回导线LR2具有接地故障时，这样断开该返回导线输入端RE2可以是有利的。
图7示出了根据图1的转换器装置1的实施变型。可以看出，两个横向导线300和400并联连接并且形成并联电路700。并联电路700的第一连接点701可以通过与并联电路串联的隔离开关703和连接点A1与转换器装置1的第一高压输出端HA1连接；并联电路700的第二连接点702可以通过与并联电路700串联的隔离开关704和连接点A2与转换器装置1的第二高压输出端HA2连接。
在对隔离开关703和704进行相应的控制的情况下，连接装置13可以实现与上面已经结合图1至图6解释的相同的开关状态。在这方面，参考上面结合图1至图6的描述。
上面描述的实施例的优点在于，可以在转换器单元11和12持续运行期间调整图中所示的电路状态。
虽然在细节上通过优选的实施例对本实用新型进行阐述和描述，但是本实用新型却不限于所公开的示例并且本领域技术人员可以从中导出其它方案，而不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于双极高压直流输电的转换器装置(1)，具有第一和第二转换器单元(11，12)以及连接装置(13)，所述连接装置能够将第一转换器单元(11)的高压连接端(H11)与转换器装置(1)的第一高压输出端(HA1)连接，能够将第二转换器单元(12)的高压连接端(H12)与转换器装置(1)的第二高压输出端(HA2)连接，并且能够将转换器单元(11，12)的返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第一和第二返回导线输入端(RE1)连接，其特征在于，连接装置(13)具有单独可开关的第一返回电流路径(100)，第一返回电流路径在接通状态下将两个转换器单元(11，12)的返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第一返回导线输入端(RE1)电气连接，并且在断开状态下将两个转换器单元(11，12)的返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第一返回导线输入端(RE1)电气断开，和连接装置(13)具有单独可开关的第二返回电流路径(200)，第二返回电流路径在接通状态下将转换器单元(11，12)的两个返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第二返回导线输入端(RE2)电气连接，并且在断开状态下将转换器单元(11，12)的两个返回导线连接端(R11，R12)与转换器装置(1)的第二返回导线输入端(RE2)电气断开。
2.根据权利要求1所述的转换器装置(1)，其特征在于，第一和第二返回电流路径(100，200)相同地构造。
3.根据权利要求1所述的转换器装置(1)，
其特征在于，第一返回电流路径(100)具有连接到第一横向导线(300)的中心连接端(M1)，其中，第一横向导线(300)能够通过第一横向导线自身的隔离开关(301)与转换器装置(1)的第一高压输出端(HA1)连接，并且能够通过第二横向导线自身的隔离开关(302)与转换器装置(1)的第二高压输出端(HA2)连接，以及第二返回电流路径(200)具有连接到第二横向导线(400)的中心连接端(M2)，其中，第二横向导线(400)能够通过第一横向导线自身的隔离开关(401)与转换器装置(1)的第一高压输出端(HA1)连接，并且能够通过第二横向导线自身的隔离开关(402)与转换器装置(1)的第二高压输出端(HA2)连接。
4.根据权利要求3所述的转换器装置(1)，
其特征在于，在将第一和第二横向导线(300，400)连接到转换器装置(1)的第一高压输出端(HA1)的连接区域(AB1)与第一转换器单元(11)的高压连接端(H11)之间布置隔离开关(501)，以及在将第一和第二横向导线(300，400)连接到转换器装置(1)的第二高压输出端(HA2)的连接区域(AB2)与第二转换器单元(12)的高压连接端(H12)之间同样布置隔离开关(502)。
5.根据权利要求3所述的转换器装置(1)，
其特征在于，
返回电流路径(100，200)中的中心连接端(M1，M2)分别通过相应的返回电流路径(100，200)的功率开关(101，102)和隔离开关(102，202)之间的电气连接点形成。
6.根据权利要求5所述的转换器装置(1)，
其特征在于，
在第一和第二返回电流路径(100，200)中，在相应的功率开关(101，102)与转换器单元(11，12)的返回导线连接端(R11，R12)之间，分别存在另外的隔离开关(103，203)。
7.根据权利要求3所述的转换器装置(1)，
其特征在于，第一和第二横向导线(300，400)并联连接，以形成并联电路(700)，其中，并联电路(700)的第一连接点(701)能够通过与并联电路(700)串联的隔离开关(703)与转换器装置(1)的第一高压输出端(HA1)连接，和其中，并联电路(700)的第二连接点(702)能够通过与并联电路(700)串联的隔离开关(704)与转换器装置(1)的第二高压输出端(HA2)连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的转换器装置(1)，
其特征在于，
在转换器装置(1)的第一和第二返回导线输入端(RE1，RE2)之间连接隔离开关(600)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的转换器装置(1)，
其特征在于，
返回电流路径(100，200)的切换能够与转换器装置(1)的其余运行状态无关地进行。
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