专利名称：一种直流融冰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于电力系统领域的直流融冰装置。
技术背景在亚热带地区，冬、春季阴湿多雨，其气候、地理条件都易发生架空 线路覆冰，对电力系统安全运行威胁甚大。主要是对输电线路造成冰闪或 机械破坏，进而影响电网的安全稳定运行，在极端天气中甚至导致电网瓦 解事故，对人民的生产、生活构成了严重影响。目前，在电力系统领域普遍使用的融冰装置主要是两种形式的传统融 冰装置。 一种短路电流融冰装置，调度附近的相关变电站共同操作，在架 空线路的某一点装设三相融冰短接线(但不接地)，对线路送入融冰电流， 经过一段时间后，线路发热，从而将架空线路上的覆冰融化。也就是用较 低电压提供较大短路电流加热导线使导线的冰融化。因为融冰装置的负载 为感性负载，所以交流融冰装置的无功损耗大，效率低，电力能源耗费大。另一种目前应用的融冰装置是加热融冰与无功静补svc双用途装置，止型无功补偿装置简称SVC (Static Var Compensator), SVC是一种并联 型静止无功功率发生器或吸收器，其输出可变，以保持或控制电力系统中 的特定参数。在正常情况下，该融水装置可以作为SVC对网络中枢点形成 电压支撑；在冬季覆水的情况下，通过改变装置的拓朴结构，形成大功率 整流回路，对交流线路进行融冰。俄罗斯专家研究的是用于加热融冰与无 功静补的双用途可控硅整流装置；加拿大魁北克省研究的一种基于HVDC(高电压直流)技术用于输电线路除冰的可控硅整流装置，其融水思想与 俄罗斯的相近，都是用电力电子整流技术及其无功补偿功能扩展。但是这 种融冰装置由于在其功率补偿系统中元件串、并联数量较多，且目前元件 等级可选择范围有限， 一次性投资大，工程化实施难度大，对半导体元件 功率要求高，不适合电力网分布投资的现状。 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输电线路导线的直流电 源融冰装置。通过实施本实用新型，能够提供从交流供电系统(电网和发 电才几)4妄入交流电源，通过三相桥式可控石圭整流方式变为可控电压和电流 直流电，经由直流配电系统向电网线路注入融冰电流，进一步节能降耗，按照本实用新型，上述技术问题是通过权利要求1所描述的技术特征来实现的一种直流融冰装置，包括主电路和控制装置，主电路包括三项桥式全 控整流电路，续流二极管、信号检测装置，主电路一端连接于电网或发电 机输出的三相交流电上， 一端连4妄与直流配电系统相连，所述三项桥式全 控整流电路由6个开关器件Vl-V6组成。信号检测装置连接于三项桥式全 控整流电路直流输出侧，用于实时检测直流侧的电压信号和电流信号；控 制装置与主电路相连，用于根据信号检测装置实时检测到的直流侧电压和 电流信号触发三项桥式全控整流电路的开关器件，实现直流侧稳压、恒流。信号检测装置包括电压检测装置和电流检测装置，电压检测装置并联 在三项桥式全控整流电路输出侧两端，电流检测装置连接于三项桥式全控 整流电路输出侧一端上，用于实时检测直流侧的的电压信号和电流信号；控制装置与主电路相连，用于根据信号检测装置测得的电压和电流信号与 给定的电压、电流信号进行比较，实时计算触发脉冲宽度，触发开关器件。 本实用新型所描述的直流融冰装置的有功功率利用率高，解决了交流 融冰装置无功损耗大，效率低，电力能源耗费大的技术问题，直流融冰装置与交流熔冰装置相比较容量为交流融冰装置的1/6-1/8，大大降低熔冰容量，提高熔水效率，减少停电时间。此外直流熔冰装置输出电压可调， 不需进行阻抗匹配，可以满足不同长度线路的熔冰要求。 一台移动式直流 熔冰装置可以对所有同一电压等级线路进行熔冰机动灵活，节省投资。同 时使用的开关器件数量少，成本低。现有技术存在的问题得到了有效的解 决。
图l是本实用新型直流融冰装置的电气原理图图2是本实用新型的系统控制电路原理框图具体实施方式
在具体实施方式
中给出了本实用新型一种具体应用。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的说明。作为本实用新型所述直流融冰装置的 一种典型实施方式，直流融冰装置包括主电路和控制装置，主电路包括三项桥式全控整流电路，信号检测 装置DCPT, DCCT,续流二极管D1。电网或发电机输出的三相交流电从A、 B、 C三点进入三项桥式全控整流电路，通过控制三项桥式全控整流电路 的开关器件Vl-V6，以达到全控整流。三项桥式全控整流电路的另一端并 联续流二极管Dl，避免整流桥失控现象。在端连接有信号检测装置DCPT、DCCT,用于实时检测三项桥式全控整流电路的直流输出侧的电压信号和电 流信号；控制装置与主电路相连，用于根据信号检测装置DCPT、 DCCT测 得的电压和电流信号实时计算出控制开关器件VI-V6的脉冲信号，以控制 开关器件Vl-V6的导通或者关断。信号检测装置包括三项桥式全控整流电路的直流输出侧电流检测装 置DCCT,电压检测装置DCPT，用来完成直流输出侧电压、电流的^r测。 在本实用新型的一种典型实施方式中，检测装置为电流传感器和电压传感器，电流传感器用于检测直流电流，电压传感器用于检测直流电压。作为进一步的实施方式，直流融冰装置根据实时检测的直流电压反馈 信号、直流电流反馈信号与预先设置给定的直流电压、直流电流信号进行 比较，确定开关器件VI-V6的开通或者关断。这些预先设置给定的直流电 压、直流电流信号根据负载实际情况确定。这样，直流融冰装置可以实现 稳压、恒流的目的。如图2所示，下面给出控制装置的一种具体实施方式
,控制装置包括 电源变压器、电源稳压电路、同步处理电路、信号处理电路、数字调解器、 A/D转换电路、数字调解器、数字触发器、脉冲控制逻辑电路、六路相互 隔离的脉沖输出电路。其中，同步信号从电网或发电机输出的三相交流 电采集得到，通过同步处理电路，使开关器件的输出脉冲与三相交流电同 步。直流输出侧电压、电流反馈信号与给定信号相比较，将处理结果送 A/D转换电路变成数字信号，经数字触发器送脉冲控制逻辑电路，确定脉 冲宽度，通过脉冲输出电流触发开关器件，达到给定的电压和电流要求。 通过直流输出侧电压、电流传感器对直流电压、电流实时反馈，与给定信号不断的比较处理，达到动态平衡，实现稳压恒流的目的。虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域的普通技术 人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改。本实用新型不局 限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型启示下得出的其他任何与本 实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种直流融冰装置，该融冰装置包括主电路和控制装置，其特征在于主电路包括三项桥式全控整流电路，续流二极管(D1)、信号检测装置(DCPT，DCCT)，主电路一端连接于电网或发电机输出的三相交流电上，一端连接与直流配电系统相连，三项桥式全控整流电路由6个开关器件(V1-V6)组成，续流二极管(D1)并联于三项桥式全控整流电路直流输出侧；信号检测装置(DCPT，DCCT)连接于三项桥式全控整流电路直流输出侧，用于实时检测直流侧的电压信号和电流信号；控制装置与主电路相连，用于根据信号检测装置实时检测到的直流侧电压和电流信号触发三项桥式全控整流电路的开关器件(V1-V6)，实现直流侧稳压、恒流。
2. 根据权利要求l所述的一种直流融水装置，其特征在于所述信号 检测装置包括电流传感器和电压传感器。
3. 根据权利要求1或2所述的一种直流融冰装置，其特征在于所述 控制装置包括电源变压器、电源稳压电i 各、同步处理电3各、信号处理电路、 数字调解器、A/D转换电路、数字调解器、数字触发器、脉冲控制逻辑电 路、六路相互隔离的脉冲输出电路，所述信号处理电路与A/D转换电3各相 连，所述A/D转换电路与数字触发器相连，数字触发器的输出与脉冲控制 逻辑电路的输入相连，脉冲控制逻辑电路确定脉冲宽度，通过脉冲输出电 路输出六路相互隔离的开关器件的触发脉沖。
专利摘要一种直流融冰装置，包括主电路和控制装置，主电路包括三项桥式全控整流电路，续流二极管、信号检测装置，主电路一端连接于电网或发电机输出的三相交流电上，一端连接与直流配电系统相连，所述三项桥式全控整流电路由6个开关器件(V1-V6)组成，信号检测装置连接于三项桥式全控整流电路直流输出侧，用于实时检测直流侧的电压信号和电流信号。控制装置与主电路相连，用于根据信号检测装置实时检测到的直流侧电压和电流信号触发三项桥式全控整流电路的开关器件(V1-V6)，实现直流侧稳压、恒流。通过实施本实用新型，能够减少融冰装置的无功功率，节能降耗，提高熔冰效率。
文档编号H02G7/16GK201174564SQ20082005268
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者严树钢, 周细文, 唐亚军, 峰 文 申请人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司