[發明專利]換流器并聯單極金屬回路融冰運行接線方案

無效

• 申請號: 200810084581.6
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101394074A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 馬為民;石巖;張民;劉寶宏
• 申請（專利權）人: 國網直流工程建設有限公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及直流輸電工程中一種高壓直流輸電工程中融化直流線路覆冰的工程實用運行接線方案，其特征在于：利用高壓直流每端換流站的2個極的6脈動換流器構成2個6脈動換流器并聯(一極的Y/Y換流器和另一極的Y/Δ換流器并聯)單極金屬回路接線方案，通過換流器并聯提高直流線路中的直流電流，達到融化直流線路覆冰的要求。本接線方案可用于每極單12脈動的高壓直流輸電工程的直流線路融冰。

背景技術

目前直流輸電工程中，直流輸電線路在冬季雨雪嚴重的情況下，可能會出現結冰現象，直流線路和輸電桿塔等自身重量都會大大增加。在覆冰嚴重的情況下，線路和桿塔承受的壓力超過設計極限值，會出現線路中斷，桿塔倒塌等災難性后果，使得遠距離直流輸電被迫中斷，嚴重威脅電力系統的安全運行，國民經濟將遭受巨大損失。高壓直流輸電系統一般用于連接不同的電網，實現長距離大功率跨電網輸電；如果由于冰雪天氣導致線路結冰，導致前述桿塔倒塌等情況，后果將十分嚴重。

從目前的情況來看，電網線路抗冰搶險的主要手段仍以傳統的人工登塔除冰為主，這種方法不僅危險，而且效率不高，是不得已而為之的后來補救措施。要從根本上提高輸電線路的抗冰災能力，必須從設計和技術上入手。

從設計上考慮，加強線路桿塔的抗冰強度是一個直接途徑，但必須考慮到線路建設和運行的經濟合理性因素，不可能無限加強。對于已建設的線路，重新更換桿塔意味著需要花大量的資金用于老線路的改造加固上，改造的人力、物力和財力畢竟有限。

因此，切實可行的辦法是從電網運行的新技術入手，通過研究合理改變電網運行方式和增加除冰裝置等手段從根本上突破國內500kV及以上線路的融冰技術。

高壓直流輸電工程中融化直流線路覆冰的工程實用運行接線方案就是充分利用高壓直流換流站換流器本身的特性，提供融化直流線路覆冰的直流電流的一種有效接線方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實用的融化高壓直流工程直流線路覆冰的有效方法。當直流線路需要融冰時，首先停運正常直流輸電運行方式，利用高壓直流每端換流站的2個極的6脈動換流器構成2個6脈動換流器并聯(一極的Y/Y換流器和另一極的Y/Δ換流器并聯)單極金屬回路接線方案，通過換流器并聯提高直流線路中的直流電流，達到融化直流線路覆冰的要求。采用這種接線方案可以以額定直流電壓的1/2運行，并提供額定運行電流2倍以上的電流，以滿足融化直流線路覆冰的要求。

本接線方案可用于每極單12脈動的高壓直流輸電工程的直流線路的融冰。

附圖說明

附圖1示出換流器并聯單極金屬回路融冰接線簡化示意圖。其中各附圖標記表示為：(1)交流母線；(2)Y/Δ換流變壓器；(3)Y/Y換流變壓器；(4)換流閥；(5)平波電抗器；(6)直流濾波器；(7)被融冰線路；(8)大地。

附圖2示出換流器并聯單極金屬回路融冰接線示意圖。其中各附圖標記表示為：(1)接地刀閘；(2)避雷器；(3)濾波器；(4)直流電壓分壓器；(5)隔離開關；(6)直流電流互感器；(7)中性母線開關；(8)金屬返回轉換開關；(9)大地返回轉換開關；(10)中性母線接地開關。

具體實施方式

針對目前尚無直流工程直流線路融冰措施的問題，本發明提出了一種用實用的高壓直流工程用的換流器并聯單極金屬回路融冰運行接線方案(參見附圖1、附圖2)。

當直流線路需要融冰時，首先停運正常直流輸電運行方式，利用高壓直流每端換流站的2個極的6脈動換流器構成2個6脈動換流器并聯(一極的Y/Y換流器和另一極的Y/Δ換流器并聯)單極金屬回路接線方案，通過換流器并聯提高直流線路中的直流電流，達到融化直流線路覆冰的要求。采用這種接線方案可以以額定直流電壓的1/2運行，并提供額定運行電流2倍以上的電流，以滿足融化直流線路覆冰的要求。

與不采用融冰運行接線方案相比，采用融冰運行接線方案后特點如下：

對于虛線區域A內的設備由于采用單極金屬返回，線路中的電流是融冰電流，導致A內中性母線設備絕緣水平提高，需要適當提高A內設備的絕緣水平。

對于虛線區域B、C內的設備由于運行電壓提高至額定直流電壓的一半，需要提高相關設備的絕緣水平，增加額外的避雷器，斷開原中性母線處的避雷器。

為了使2個6脈動換流器并聯運行，增加了引線D、E以及NBS前的隔離開關。