[實(shí)用新型]一種融冰裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820033913.3
• 申請(qǐng)日: 2008-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN201215882Y
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳維寧;朱曉東;呂宏水;馮煒;楊波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院;南京南瑞集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): H02G7/16
• 分類號(hào): H02G7/16;H02M7/04;H02M7/06;H02M5/12
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過變壓器和二極管整流橋的模塊級(jí)聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)直流融冰的裝置。

背景技術(shù)

為解決輸電線路在冬季覆冰這一嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的難題，國(guó)內(nèi)外對(duì)輸電線路覆冰問題進(jìn)行了大量研究，并提出了許多輸電線路融冰方法。國(guó)內(nèi)外除冰方案眾多，可分為熱力融冰法、機(jī)械除冰法、自然被動(dòng)法和其他方法。在已經(jīng)形成嚴(yán)重覆冰的情況下，常采用的方法是機(jī)械除冰法和熱力融冰法。機(jī)械除冰操作繁瑣、且容易損傷導(dǎo)線，我國(guó)尚沒有在工程實(shí)際中采用，實(shí)際應(yīng)用中一般采用熱力融冰法。

熱力融冰法有幾種方式，包括負(fù)荷轉(zhuǎn)移法、交流短路電流融冰法、直流電流融冰法。直流電流融冰法的原理是將覆冰線路作為負(fù)載，施加直流電源，用較低電壓提供短路電流加熱導(dǎo)線使覆冰融化。一般如果采用系統(tǒng)電源帶整流裝置提供直流融冰電源，電流整流裝置可選擇的方案有2種：可控整流和不可控整流。雖然不可控整流橋(即二極管整流橋)裝置價(jià)格相對(duì)便宜，但在由系統(tǒng)提供整流電源的情況下，不能實(shí)現(xiàn)零起升流，只能采用高壓沖擊短路線路的方法提供融冰電流，所以對(duì)系統(tǒng)有一定的沖擊，而且一般變壓器的電壓可調(diào)范圍較小，導(dǎo)致采用此方案時(shí)融冰線路長(zhǎng)度受到限制。采用可控整流裝置方案可實(shí)現(xiàn)零起升壓和升流，可對(duì)不同長(zhǎng)度、不同類型的線路提供不同的融冰電流，適應(yīng)性較好。但是可控整流裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，工作時(shí)諧波含量高和無功損耗較大，需要配置一定容量的交流濾波器進(jìn)行無功補(bǔ)償和濾波，并需要配置相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備，投資相當(dāng)可觀。

由此可見，用于融冰的可控整流和不可控整流兩種方案都各有利弊，因此一種全面考慮兩者優(yōu)缺點(diǎn)，綜合性能更高的方案將更加適合于各種不同長(zhǎng)度、不同線路、不同融冰電流的融冰需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造正是針對(duì)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用變壓器和二極管橋通過級(jí)聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)融冰裝置的多檔位調(diào)壓控制，通過機(jī)械開關(guān)的投切，在改變變壓器抽頭調(diào)壓的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大電壓可調(diào)范圍，使輸出電壓逐級(jí)遞增，融冰電流相應(yīng)逐級(jí)上升至最大輸出電流，實(shí)現(xiàn)各種不同種類、不同長(zhǎng)度線路的融冰。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案如下：

一種融冰裝置，其特征在于，由變壓器、副邊繞組與二極管整流橋組成模塊，兩個(gè)以上模塊形成級(jí)聯(lián)。

副邊繞組有可控制其后二極管橋的運(yùn)行的開關(guān)。

本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步方案是變壓器為電壓可調(diào)節(jié)變壓器，開關(guān)為交流機(jī)械開關(guān)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型模塊的示意圖，其中K1表示開關(guān)。

圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，其中K1、K2、Kn、表示開關(guān)。

圖3是融冰裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

以500kV線路可移動(dòng)二極管整流橋級(jí)聯(lián)直流融冰裝置為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

500kV線路可移動(dòng)直流融冰裝置輸出最小融冰電流設(shè)計(jì)為4000A。為了方便車載可移動(dòng)，設(shè)計(jì)選取3個(gè)三卷變(共6個(gè)副邊繞組)，每個(gè)變壓器容量為10MVA，本方案選擇干式變壓器，采用12脈波二極管全波整流方式，整個(gè)融冰裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

裝置設(shè)計(jì)可分為幾個(gè)部分：三相二極管整流橋、前級(jí)變壓器、交流開關(guān)、快熔。

二極管整流橋的設(shè)計(jì)：二極管選擇ABB公司5SDD54N4000，冷卻方式為熱管散熱器配合強(qiáng)迫風(fēng)冷。

在實(shí)施案例中變壓器采用三相三卷干式變壓器，該變壓器也可采用普通三相變壓器。

二極管橋前的投切開關(guān)采用施耐德的NW40H10，快熔采用龍申公司的210RSM4200A/1500V。

采用本發(fā)明所提出的一種基于變壓器和二極管橋模塊級(jí)聯(lián)的直流融冰裝置，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：

(1)安全可靠。開關(guān)投切實(shí)現(xiàn)多檔位電壓調(diào)節(jié)，避開了可控整流方案復(fù)雜的數(shù)字控制、可控元件的散熱和輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了裝置的故障率；

(2)整流裝置輸出電壓調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單、靈活。除主變220kV側(cè)有可調(diào)抽頭外，裝置內(nèi)變壓器35kV側(cè)也設(shè)有±20％多組抽頭，加上開關(guān)的分組投切、變壓器和組件重構(gòu)，可以適應(yīng)于不同線路、不同長(zhǎng)度、不同融冰電流的需求；

(3)相比傳統(tǒng)的可控整流裝置，極大地減小了裝置的無功容量需求，減輕了對(duì)系統(tǒng)的影響；

(4)輸出電壓從零開始逐級(jí)遞增，融冰電流相應(yīng)逐級(jí)上升至最大輸出電流，相比傳統(tǒng)的二極管整流方式，極大地減小了對(duì)系統(tǒng)的沖擊；