一种可复用为混合型svc的直流融冰装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可复用为混合型SVC的直流融冰装置，包括电抗器L1?L5、补偿电容器C1、隔离开关Q1?Q5、两个功率开关模块，通过隔离开关Q1?Q5的通断选择融冰或无功补偿功能。本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，不仅能够实现融冰功能，还能无功补偿双重功能，大大提高了装置利用率，实现无功补偿的混合型SVC（无功补偿装置）损耗小、反应速度快，整体电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。
【专利说明】
一种可复用为混合型SVC的直流融冰装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种可复用为混合型SVC的直流融冰装置，属于电力电子应用技术领域。
【背景技术】
[0002]输电线路的覆冰是一种严重的自然灾害，是危害输电线路安全运行的主要问题之一，造成输电线路倒塔杆、断线、金具损坏、绝缘子串闪络等严重事故，甚至电网瘫痪。在全球变暖的时代背景下，各类气象灾害更为频繁，特高压输电工程的建设，造成严冬输电线路覆冰的范围不断扩大，我国是输电线覆冰最为严重的国家之一。2008年我国南方地区遭受了大规模的雨雪覆冰灾害，引起严重的输电线以及输电杆、塔的大面积覆冰，给当地电网造成巨大损失，为了避免由于输电线覆冰造成的电网事故，开展高压输电线路及配网线路的融冰技术研究势在必行。
[0003]我国自上世纪70年代以来就采用交流短路方法对严重覆冰线路进行融冰，对防止冰灾起到了较好的作用。但是在实施交流电流短路融冰时，往往存在融冰电源容量远远不足的问题。因此，对于500 kV或更高电压等级输电线来说，由于难以找到满足要求的融冰电源，采用交流短路融冰方案不可行，由于交流短路融冰法的局限，国际上自上世纪80年代开始就一直在探讨直流融冰的可能和开发直流融冰装置。
[0004]和交流融冰不同的是直流融冰所需的电源容量仅取决于融冰段线路的电阻和线路的长度，因此，相对于交流融冰，因此相对于交流融冰，采用直流融冰是一种切实可行、经济有效的融冰和防冰的技术方法和措施。
[0005]但是，目前的直流融冰装置，由于只用于融冰，在一年内的大多时间处于闲置状态，造成了设备不能充分利用，而且，耗能比较高，电路复杂，成本较高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型目的是为了克服现有的直流融冰装置，由于只用于融冰，在一年内的大多时间处于闲置状态，造成了设备不能充分利用，耗能比较高，电路复杂，成本较高的问题。本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，不仅能够实现融冰功能，还能无功补偿双重功能，大大提高了装置利用率，实现无功补偿的SVC(无功补偿装置)损耗小、反应速度快，整体电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]—种可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:包括第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3、第四电抗器L4、第五电抗器L5、补偿电容器Cl、第一隔离开关Ql、第二隔尚开关Q2、第三隔尚开关Q3、第四隔尚开关Q4、第五隔尚开关Q5、第一功率开关模块和第二功率开关模块，第一功率开关模块分别接入三相电源，所述第一电抗器LI的另一端与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第二电抗器L2的另一端通过第一隔离开关以与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第一功率开关模块的上桥臂依次串联有第三电抗器L3、第三隔离开关Q3，并与直流电源的正极输出端子相连接，所述第一功率开关模块的下桥臂依次串联有第四电抗器L4、第四隔离开关Q4并与直流电源的负极输出端子相连接，所述第五隔离开关Q5的另一端通过第五电抗器L5与第二功率开关模块的一端相连接，所述第二功率开关模块的另一端通过补偿电容器Cl接入三相电源，所述第五电抗器L5、第二功率开关模块、补偿电容器Cl构成容性补偿支路。
[0009]前述的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:所述第一功率开关模块采用晶闸管V1-V6构成，其中晶闸管Vl和V4构成A相上、下桥臂，晶闸管V2和V5构成B相上、下桥臂，晶闸管V3和V6构成C相上、下桥臂。
[0010]前述的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:所述第二功率开关模块采用晶闸管VT1-VT6构成，其中晶闸管VTl和VT2反并联接入A相电路，晶闸管VT3和VT4反并联接入B相电路，晶闸管VT5和VT6反并联接入C相电路。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，不仅能够实现融冰功能，还能无功补偿双重功能，大大提高了装置利用率，实现无功补偿的混合型SVC(无功补偿装置)损耗小、反应速度快，整体电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置的电路图。
[0013]图2是本实用新型作为直流融冰装置的电路示意图。
[0014]图3是本实用新型作为混合型SVC的电路示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合说明书附图，对本实用新型做进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0016]如图1所示，本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，包括第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3、第四电抗器L4、第五电抗器L5、补偿电容器Cl、第一隔离开关Q1、第二隔尚开关Q2、第三隔尚开关Q3、第四隔尚开关Q4、第五隔尚开关Q5、第一功率开关模块和第二功率开关模块，第一功率开关模块分别接入三相电源，所述第一电抗器LI的另一端与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第二电抗器L2的另一端通过第一隔离开关Ql与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第一功率开关模块的上桥臂依次串联有第三电抗器L3、第三隔离开关Q3，并与直流电源的正极输出端子相连接，所述第一功率开关模块的下桥臂依次串联有第四电抗器L4、第四隔离开关Q4并与直流电源的负极输出端子相连接，所述第五隔离开关Q5的另一端通过第五电抗器L5与第二功率开关模块的一端相连接，所述第二功率开关模块的另一端通过补偿电容器Cl接入三相电源，所述第五电抗器L5、第二功率开关模块、补偿电容器Cl构成容性补偿支路。
[0017]所述第一功率开关模块采用晶闸管V1-V6构成，其中晶闸管Vl和V4构成A相上下桥臂，晶闸管V2和V5构成B相上下桥臂，晶闸管V3和V6构成C相上下桥臂。晶闸管V1-V6型号均为KPD4200-65。
[0018]所述第二功率开关模块采用晶闸管VTl-VT6构成，其中晶闸管VTl和VT2反并联接入A相电路，晶闸管VT3和VT4反并联接入B相电路，晶闸管VT5和VT6反并联接入C相电路。
[0019]当闭合第三隔离开关Q3和第四隔离开关Q4，装置工作于直流融冰状态，此时进线的第一电抗器LI直接接入三相电源后与第一功率开关模块(V1-V6)构成的三相桥臂相连接，三相桥臂的上桥臂通过第三电抗器L3和第三隔离开关Q3与直流电源的正极输出端子相连接，三相桥臂的下桥臂通过第四电抗器L4和第四隔离开关Q4与直流电源的负极输出端子相连接，构成回路对线路进行融冰；当闭合第一隔离开关Q1、第二隔离开关Q2和第五隔离开关Q5时，装置作为静止无功补偿器用作无功补偿，此时，SVC(无功补偿装置)由TCR(晶闸管控制电抗器)和TSC(晶闸管投切电容器)构成，闭合第五隔离开关Q5，三相电源通过第五电抗器L5、第二功率开关模块(VT1-VT6)和补偿电容器Cl构成晶闸管投切电容器TSC，此时L5用于限制容性支路投切时产生的涌流，Cl用于提供容性补偿无功。闭合第一隔离开关Ql和第二隔离开关Q2，三相电源通过第一电抗器LI和第二电抗器L2及第一功率开关模块(V1-V6)的三相桥臂构成晶闸管控制电抗器TCR。
[0020]下面结合图2及图3，介绍一下本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置的工作过程，具体如下，
[0021]如图2所示，本实用新型作为直流融冰装置运行时示意图，此时，第三隔离开关Q3和第四隔呙开关Q4闭合，第一隔呙开关Ql、第二隔呙开关Q2和第五隔呙开关Q5断开，此时，装置接入三相交流电源，第一电抗器LI作为进线电抗器起到一定滤波作用，用以更好地保障晶闸管的正常工作，第一功率开关模块构成六脉波全控整流桥，通过实时控制晶闸管的开断平滑提供线路融冰所需的直流融冰电流，其中第一功率开关模块的Vl和V4构成A相上、下桥臂，第一功率开关模块的V2和V5构成B相上、下桥臂，第一功率开关模块V3和V6构成C相上、下桥臂，第三电抗器L3和第四电抗器L4作为平波电抗器接入三相桥臂的直流电源输出端，用以滤除直流电源侧纹波，保证融冰电源稳定、续流。
[0022]如图3所示，本实用新型作为无功补偿装置TCR+TSC型的SVC。此时，第三隔离开关Q3和第四隔尚开关Q4断开，第一隔尚开关Ql、第二隔尚开关Q2和第五隔尚开关Q5闭合，A、B、C接入三相交流电源，第一电抗器L1、第二电抗器L2及第一功率开关模块构成晶闸管控制电抗器TCR，而第五电抗器L5、补偿电容器Cl和第二功率开关模块构成容性补偿支路，第五电抗器L5用于限制容性支路投切时产生的涌流，补偿电容器Cl用于提供容性补偿无功，第二功率开关模块构成三相电子开关，通过实时控制晶闸管的开断使三相补偿支路能够快速反复投切。
[0023]综上所述，本实用新型的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，不仅能够实现融冰功能，还能无功补偿双重功能，大大提高了装置利用率，实现无功补偿的SVC(无功补偿装置)损耗小、反应速度快，整体电路简单，容易实现，具有良好的应用前景。
[0024]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:包括第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3、第四电抗器L4、第五电抗器L5、补偿电容器Cl、第一隔离开关Q1、第二隔尚开关Q2、第三隔尚开关Q3、第四隔尚开关Q4、第五隔尚开关Q5、第一功率开关模块和第二功率开关模块，第一功率开关模块分别接入三相电源，所述第一电抗器LI的另一端与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第二电抗器L2的另一端通过第一隔离开关Ql与第一功率开关模块构成的三相桥臂相连接，所述第一功率开关模块的上桥臂依次串联有第三电抗器L3、第三隔离开关Q3，并与直流电源的正极输出端子相连接，所述第一功率开关模块的下桥臂依次串联有第四电抗器L4、第四隔离开关Q4并与直流电源的负极输出端子相连接，所述第五隔离开关Q5的另一端通过第五电抗器L5与第二功率开关模块的一端相连接，所述第二功率开关模块的另一端通过补偿电容器Cl接入三相电源，所述第五电抗器L5、第二功率开关模块、补偿电容器Cl构成容性补偿支路。2.根据权利要求1所述的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:所述第一功率开关模块采用晶闸管V1-V6构成，其中晶闸管Vl和V4构成A相上、下桥臂，晶闸管V2和V5构成B相上、下桥臂，晶闸管V3和V6构成C相上下桥臂。3.根据权利要求1所述的可复用为混合型SVC的直流融冰装置，其特征在于:所述第二功率开关模块采用晶闸管VT1-VT6构成，其中晶闸管VTl和VT2反并联接入A相电路，晶闸管VT3和VT4反并联接入B相电路，晶闸管VT5和VT6反并联接入C相电路。
【文档编号】H02G7/16GK205429665SQ201620208868
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】宗倩, 赵涛, 张韬
【申请人】南京工程学院