CN219875025U - 箱式移动融冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式移动融冰装置，用于与融冰母线相连，包括箱体、置于箱体内的整流阀组和置于箱体内的换相刀闸，所述整流阀组具有交流侧、直流负极侧和直流正极侧；所述换相刀闸包括第一刀闸组和第二刀闸组，所述第一刀闸组包括第一刀闸、第二刀闸和第三刀闸，所述第二刀闸组包括第四刀闸、第五刀闸和第六刀闸，所述第一刀闸与所述第四刀闸、所述第二刀闸与所述第五刀闸以及所述第三刀闸与所述第六刀闸之间分别互锁连接；其中，所述第一刀闸的一端与直流正极侧相连，所述第四刀闸的一端与直流负极侧相连。本实用新型能够实现融冰母线串联和并联的切换选择，提高融冰效率。

Description

箱式移动融冰装置

技术领域

本实用新型涉及一种箱式移动融冰装置,属于输电网输电线路直流融冰技术领域。

背景技术

目前,在大容量大功率电力电子整流技术领域，直流融冰阀可将传统工频交流电压通过晶闸管器件整流成直流电源，具备交-直转换功能，可实现交流输入，直流输出。

融冰是指利用直流融冰装置将来自电力系统的交流电能转换为直流电能，并将直流电流加在待融冰线路上使导线上的覆冰融化的方法。

申请公布号为CN102255273A的中国专利披露了一种高效率的直流融冰方法，其采用四个刀闸切换融冰方式，融冰方式有限，使用不便；另外，我国大部分地区每到冬天，输电线路上都会出现覆冰现象，覆冰严重时会压断输电电缆、压垮输电塔架，导致无法正常用电，严重威胁着电力系统的安全运行，且覆冰线路不固定，传统的固定融冰不能满足需求，故箱式移动融冰装置应运而生。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种箱式移动融冰装置，它能够实现融冰母线串联和并联的切换选择，提高融冰效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种箱式移动融冰装置，用于与融冰母线相连，包括：

箱体；

置于箱体内的整流阀组，所述整流阀组具有交流侧、直流负极侧和直流正极侧；

置于箱体内的换相刀闸，所述换相刀闸包括第一刀闸组和第二刀闸组，所述第一刀闸组包括第一刀闸G11、第二刀闸G12和第三刀闸G13，所述第二刀闸组包括第四刀闸、第五刀闸和第六刀闸，所述第一刀闸与所述第四刀闸、所述第二刀闸与所述第五刀闸以及所述第三刀闸与所述第六刀闸之间分别互锁连接；其中，

所述第一刀闸的一端与直流正极侧相连，所述第四刀闸的一端与直流负极侧相连，所述第一刀闸和所述第四刀闸的另一端并接后与融冰母线的A相相连；

所述第二刀闸的一端与直流正极侧相连，所述第五刀闸的一端与直流负极侧相连，所述第二刀闸和所述第五刀闸的另一端并接后与融冰母线的B相相连；

所述第三刀闸的一端与直流正极侧相连，所述第六刀闸的一端与直流负极侧相连，所述第三刀闸和所述第六刀闸的另一端并接后与融冰母线的C相相连。

进一步，所述第一刀闸组与所述直流正极侧之间的连接线路中和/或所述第二刀闸组与所述直流负极侧之间的连接线路中连接有适于测量直流电流的霍尔电流传感器8和/或适于采样测量的数字分压器和/或避雷器。

进一步，所述整流阀组的交流侧连接有避雷器；

和/或所述整流阀组中连接有适于测量电流的电流互感器。

进一步，为了减小电网注入谐波电流，所述整流阀组为由六组阀组连接形成的十二脉动阀组，每个阀组包括两个单极阀。

进一步，所述晶闸管上并接有过电压吸收组件，所述过电压吸收组件包括串联的电阻器和阻尼电容；

和/或所述单极阀包括TCU，TCU与晶闸管控制连接。

进一步，实现对晶闸管的有效散热，所述整流阀组中的单极阀包括N+1个散热器和N个晶闸管，相邻的散热器之间设置一个晶闸管。

进一步，提供了一种对晶闸管的散热方式，所述箱体的侧壁上设有至少一进风口；

所述箱体的底部上设有至少一出风口；

所述箱体内设有至少一风道；

所述箱体上设有至少一离心风机，所述离心风机适于从进风口吸风并将吸入的风通过散热器给所述晶闸管散热，最后通过风道经过出风口排出。

进一步，箱式移动融冰装置还包括融冰控制柜，所述融冰控制柜与所述整流阀组相连以控制所述整流阀组的动作。

进一步，箱式移动融冰装置还包括刀闸控制箱，所述刀闸控制箱与所述换相刀闸控制相连以控制所述换相刀闸的动作。

进一步，所述箱体内设有供电的电源箱；

还包括航插接口模块，所述航插接口模块分别与所述电源箱和刀闸控制箱相连，所述航插接口模块外接用户电源和/或外部二次设备。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：

1、在本实施例中，通过六个刀闸的闭合和打开来切换融冰母线的串联或并联的连接方式，实现对融冰母线的融冰；其中，第一刀闸与第四刀闸、第二刀闸与第五刀闸以及第三刀闸与第六刀闸之间分别互锁连接，互锁连接即为其中一刀闸闭合，另一刀闸打开，闭合第一刀闸(第四刀闸打开)，打开第二刀闸(第五刀闸闭合)或者是打开第三刀闸(第六刀闸闭合)，每次对融冰母线中的A相、B相和C相中的两相线路进行融冰，融冰母线的对端三相短接，融冰母线本端的其中一相线路与直流正极侧相连，另外一相线路与直流负极侧相连，实现融冰母线的串联，增大输出电压，实现长距离线路融冰；闭合第一刀闸(第四刀闸打开)、第二刀闸(第五刀闸打开)，打开第三刀闸(第六刀闸闭合)，每次对融冰母线的A相、B相和C相线路进行融冰，融冰母线的对端三相短接，融冰母线本端的其中一相线路与直流正极侧相连，融冰母线本端的另外两相并接，再与直流负极侧相连，实现融冰母线的三相线路并联，增大输出电流，实现不同型号线路的高效融冰；

2、本实用新型采用紧凑的箱体结构，将器件容置于箱体内，以形成集成化设计，使融冰装置的整体结构更加简单紧凑，缩小了占用空间，提高了后续维护检修的便利性，增加了融冰装置移动运输时的便捷和灵活性；

3、本实用新型通过对散热器的散热结构的设计，使得箱体四周进风，箱体底部出风，冷风和热风互不干涉，形成箱体内外交换散热。

附图说明

图1是本实用新型的箱式移动融冰装置的主视图；

图2是本实用新型的箱式移动融冰装置的后视图；

图3是本实用新型的箱式移动融冰装置的左视图；

图4是本实用新型的箱式移动融冰装置的右视图；

图5是图1的F-F剖视图；

图6是图1的E-E剖视图；

图7是图3中的C-C剖视图；

图8是本实用新型的箱式移动融冰装置的仰视图；

图9是本实用新型的箱式移动融冰装置(去除顶盖)的俯视图；

图10是图3中的D-D剖视图；

图11是本实用新型中单极阀的立体图；

图12是本实用新型中单极阀的右视图；

图13是本实用新型中单极阀的主视图；

图14是本实用新型中单极阀的左视图；

图15是本实用新型中单极阀的后视图；

图16是本实用新型中单极阀的俯视图；

图17是本实用新型中的航插接口模块的结构示意图；

图18是本实用新型的箱式移动融冰装置的直流出线液压升降门的结构图；

图19是本实用新型的箱式移动融冰装置的电气原理的拓扑图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-19所示，一种箱式移动融冰装置，用于与融冰母线相连，包括：

箱体1；

置于箱体1内的整流阀组2，整流阀组2具有交流侧、直流负极侧和直流正极侧；

置于箱体1内的换相刀闸4，换相刀闸4包括第一刀闸组和第二刀闸组，第一刀闸组包括第一刀闸G11、第二刀闸G12和第三刀闸G13，第二刀闸组包括第四刀闸G14、第五刀闸G15和第六刀闸G16，第一刀闸G11与第四刀闸G14、第二刀闸G12与第五刀闸G15以及第三刀闸G13与第六刀闸G16之间分别互锁连接；其中，

第一刀闸G11的一端与直流正极侧相连，第四刀闸G14的一端与直流负极侧相连，第一刀闸G11和第四刀闸G14的另一端并接后与融冰母线的A相相连；

第二刀闸G12的一端与直流正极侧相连，第五刀闸G15的一端与直流负极侧相连，第二刀闸G12和第五刀闸G15的另一端并接后与融冰母线的B相相连；

第三刀闸G13的一端与直流正极侧相连，第六刀闸G16的一端与直流负极侧相连，第三刀闸G13和第六刀闸G16的另一端并接后与融冰母线的C相相连。

在本实施例中，箱体1的尺寸符合ISO和国家标准尺寸(箱体宽2438mm,高2896mm)，集成度高，尺寸小、运输便捷、散热性能好。

在本实施例中，如图6、图10、图18所示，交流侧通过交流进线电缆5引入，换相刀闸4通过直流出线电缆6引出，直流出线电缆6出口处配置了液压升降门1-2，液压升降门1-2通过液压杆1-2-1实现上下开启，且能保证箱体防护等级IP55；具体地，交流进线电缆5和直流出线电缆6可以采用支撑电缆固定抱箍18固定。

在本实施例中，通过六个刀闸的闭合和打开来切换融冰母线的串联或并联的连接方式，实现对融冰母线的融冰；其中，第一刀闸G11与第四刀闸G14、第二刀闸G12与第五刀闸G15以及第三刀闸G13与第六刀闸G16之间分别互锁连接，互锁连接即为其中一刀闸闭合，另一刀闸打开，闭合第一刀闸G11(第四刀闸G14打开)，打开第二刀闸G12(第五刀闸G15闭合)或者是打开第三刀闸G13(第六刀闸G16闭合)，每次对融冰母线中的A相、B相和C相中的两相线路进行融冰，融冰母线的对端三相短接，融冰母线本端的其中一相线路与直流正极侧相连，另外一相线路与直流负极侧相连，实现融冰母线的串联，增大输出电压，实现长距离线路融冰；闭合第一刀闸G11(第四刀闸G14打开)、第二刀闸G12(第五刀闸G15打开)，打开第三刀闸G13(第六刀闸G16闭合)，每次对融冰母线的A相、B相和C相线路进行融冰，融冰母线的对端三相短接，融冰母线本端的其中一相线路与直流正极侧相连，融冰母线本端的另外两相并接，再与直流负极侧相连，实现融冰母线的三相线路并联，增大输出电流，实现不同型号线路的高效融冰。

如图6、图10和19所示，第一刀闸组与直流正极侧之间的连接线路中和第二刀闸组与直流负极侧之间的连接线路中连接有适于测量直流电流的霍尔电流传感器8、适于采样测量的数字分压器20和避雷器10；整流阀组2的交流侧连接有避雷器10；整流阀组2中连接有适于测量电流的电流互感器9。

如图6所示，整流阀组2为由六组阀组连接形成的十二脉动阀组，每个阀组包括两个单极阀。

如图13所示，整流阀组2中的单极阀包括N+1个散热器2-4和N个晶闸管2-5，相邻的散热器2-4之间设置一个晶闸管2-5；N为≥1的整数。

在本实施例中，如图5、图6和图12所示，整流阀组2的交流电流通过铜排17连接到中间进线散热器2-3，交流电流通过中间进线散热器2-3通流到晶闸管2-5整流输出，形成整个阀组的正负极回路；直流侧通过直流侧铜排16连接直流侧各器件。

如图13～14所示，晶闸管2-5上并接有过电压吸收组件，过电压吸收组件包括串联的电阻器2-9和阻尼电容2-8；单极阀包括TCU2-6，TCU2-6与晶闸管2-5控制连接。TCU2-6侧连接有稳态均压的静态均压电阻2-7。

如图12、图10、图11、图15和图16所示，整个整流阀组2由压接后通过绝缘拉杆2-2上下连接再通过螺母2-11和碟簧2-12锁紧压接而成，底部通过绝缘子2-1和支撑绝缘子11支撑满足电气距离要求，整个整流阀组2背面安装有绝缘风道板2-10为散热器出风冷却使用。

如图2、图8、和图13所示，箱体1的侧壁上设有至少一进风口；

箱体1的底部上设有至少一出风口13-2；

箱体1内设有至少一风道13-3；

箱体1上设有至少一离心风机13，离心风机13适于从进风口吸风并将吸入的风通过散热器2-4给晶闸管2-5散热，最后通过风道13-3经过出风口13-2排出。

如图2、3、6、8、10、13和15所示，为了箱体1进行散热冷却，配备了离心风机13，离心风机13风量大，能够满足风速最小值的需求；离心风机13安装嵌在箱体1内，维护检修在箱体1外面，通过风机检修门13-1进行维护，离心风机13通过箱体壁上的进风百叶窗1-4吸风，风量进入箱体内后通过散热器2-4给晶闸管2-5冷却散热，最后通过绝缘风道板2-10进入风道13-3再通过箱体底部具有滤网的出风口13-2排出箱体1外，箱体四周进风，箱体底部出风，冷风和热风互不干涉，形成箱体内外交换散热。

在本实施例中，如图1、2、3、4、10所示，箱体1内设置有融冰换相刀闸检修门，融冰换相刀闸检修门上开有给箱内进风使用的进风百叶窗1-1，箱体1上还设置有给融冰装置输出直流电流的、通过液压杆方便融冰接线的液压升降门1-2，箱体上还设置有给融冰供电交流电源并且具备防涡流结构的不锈钢进线孔1-3、具有进风兼防护的功能作为进风口的百叶窗1-4、具备箱体安全接地的接地排1-5、进入箱体内部的检修门1-6、箱体扶梯1-7、换相刀闸检修窗1-8、箱体底板落水孔1-9，箱体1内还设有照明设备12；另外，这些特征使得集装箱箱体具备防护、照明、监控，散热和方便运输检修等功能。

在本实施例中，如图9、10所示，箱式移动融冰装置还包括融冰控制柜3，融冰控制柜3与整流阀组2相连以控制整流阀组2的动作。融冰控制柜3通过光纤负责融冰输入输出信号传送，此融冰控制柜3做成前维护柜体形式，占地尺寸小，只需要通过一面空间进行维护操作，此融冰控制柜3通过螺栓固定在箱体1内部。

为了对不同相序输电线路进行融冰，如图4～5所示，箱式移动融冰装置还包括刀闸控制箱4-1，刀闸控制箱4-1与换相刀闸4控制相连以控制换相刀闸4的动作；具体地，换相刀闸4由刀闸控制箱4-1通过航插连接到电动机构4-2进而控制换相刀闸4进行融冰方式的切换操作，换相刀闸4还可以通过后台终端远程控制电动机构4-2进行融冰方案的切换和开断。

如图2、5、10、17所示，箱体1内设有供电的电源箱14；

为了方便箱式移动融冰装置对外二次接口连接便捷，箱式移动融冰装置还包括设置在箱体1侧壁上的航插接口模块15，航插接口模块15分别与电源箱和刀闸控制箱4-1相连，航插接口模块15外接用户电源和外部二次设备；具体地，航插接口模块15上的航插为母头15-1。

另外，在本实施例中，如图7所示，箱式移动融冰装置还具有红外监控系统19，红外监控系统19包括但不仅限于视频监控、照明装置、紧急照明装置、门禁、以及可以防止设备带电人误入的行程开关。

在本实施例中，箱体1尺寸符合ISO和国家标准尺寸(箱体宽2438mm,高2896mm)，集成度更高，尺寸更小、运输更便捷、散热性能更好、融冰效率更高，此外，整流阀组2采用十二脉动整流方案，6n±1(n为奇数)次谐波电流在整流变高压侧相互抵消，从而减小注入系统的谐波电流，使融冰母线电压畸变满足国标。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种箱式移动融冰装置，用于与融冰母线相连，其特征在于，包括：

箱体(1)；

置于箱体(1)内的整流阀组(2)，所述整流阀组(2)具有交流侧、直流负极侧和直流正极侧；

置于箱体(1)内的换相刀闸(4)，所述换相刀闸(4)包括第一刀闸组和第二刀闸组，所述第一刀闸组包括第一刀闸(G11)、第二刀闸(G12)和第三刀闸(G13)，所述第二刀闸组包括第四刀闸(G14)、第五刀闸(G15)和第六刀闸(G16)，所述第一刀闸(G11)与所述第四刀闸(G14)、所述第二刀闸(G12)与所述第五刀闸(G15)以及所述第三刀闸(G13)与所述第六刀闸(G16)之间分别互锁连接；其中，

所述第一刀闸(G11)的一端与直流正极侧相连，所述第四刀闸(G14)的一端与直流负极侧相连，所述第一刀闸(G11)和所述第四刀闸(G14)的另一端并接后与融冰母线的A相相连；

所述第二刀闸(G12)的一端与直流正极侧相连，所述第五刀闸(G15)的一端与直流负极侧相连，所述第二刀闸(G12)和所述第五刀闸(G15)的另一端并接后与融冰母线的B相相连；

所述第三刀闸(G13)的一端与直流正极侧相连，所述第六刀闸(G16)的一端与直流负极侧相连，所述第三刀闸(G13)和所述第六刀闸(G16)的另一端并接后与融冰母线的C相相连。

2.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述第一刀闸组与所述直流正极侧之间的连接线路中和/或所述第二刀闸组与所述直流负极侧之间的连接线路中连接有适于测量直流电流的霍尔电流传感器(8)和/或适于采样测量的数字分压器(20)和/或避雷器(10)。

3.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述整流阀组(2)的交流侧连接有避雷器(10)；

和/或所述整流阀组(2)中连接有适于测量电流的电流互感器(9)。

4.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述整流阀组(2)为由六组阀组连接形成的十二脉动阀组，每个阀组包括两个单极阀。

5.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述整流阀组(2)中的单极阀包括N+1个散热器(2-4)和N个晶闸管(2-5)，相邻的散热器(2-4)之间设置一个晶闸管(2-5)；其中，N为≥1的整数。

6.根据权利要求5所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述晶闸管(2-5)上并接有过电压吸收组件，所述过电压吸收组件包括串联的电阻器(2-9)和阻尼电容(2-8)；

和/或所述单极阀包括TCU(2-6)，TCU(2-6)与晶闸管(2-5)控制连接。

7.根据权利要求5所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述箱体(1)的侧壁上设有至少一进风口；

所述箱体(1)的底部上设有至少一出风口(13-2)；

所述箱体(1)内设有至少一风道(13-3)；

所述箱体(1)上设有至少一离心风机(13)，所述离心风机(13)适于从进风口吸风并将吸入的风通过散热器(2-4)给所述晶闸管(2-5)散热，最后通过风道(13-3)经过出风口(13-2)排出。

8.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

还包括融冰控制柜(3)，所述融冰控制柜(3)与所述整流阀组(2)相连以控制所述整流阀组(2)的动作。

9.根据权利要求1所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

还包括刀闸控制箱(4-1)，所述刀闸控制箱(4-1)与所述换相刀闸(4)控制相连以控制所述换相刀闸(4)的动作。

10.根据权利要求9所述的箱式移动融冰装置，其特征在于，

所述箱体(1)内设有供电的电源箱(14)；

还包括航插接口模块(15)，所述航插接口模块(15)分别与所述电源箱和刀闸控制箱(4-1)相连，所述航插接口模块(15)外接用户电源和/或外部二次设备。