[實用新型]可重復使用的直流融冰裝置

有效

• 申請號: 201320640695.0
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN203491917U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 陸佳政;吳傳平;張紅先;李波;方針;趙純
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;湖南省電力公司科學研究院;湖南省湘電試研技術有限公司
• 主分類號: H02M7/40
• 分類號: H02M7/40;H02J3/01
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 陳立武

技術領域

本實用新型涉及一種融冰裝置，尤其涉及一種可重復使用的直流融冰裝置。

背景技術

電網線路覆冰對電網的安全穩定運行帶來嚴重威脅。造成倒塔斷線、大面積停電，部分電網甚至陷入癱瘓。因此，近年來電網冰災防治成為電力行業研究的重點。

交流短路融冰技術存在融冰電源所需容量大、對系統的無功需求大、線路阻抗難以匹配等不足。直流短路融冰技術是當前抵抗電網線路覆冰的最有效手段。由于線路電感的直流阻抗可忽略，直流短路融冰電源所需容量較交流短路融冰電源要小得多，使得直流短路融冰技術更容易在實際中實施。直流短路融冰的核心技術是直流融冰電源的研制。直流融冰電源通過交流電源整流得到。直流融冰電源整流拓撲目前主要有二極管不可控整流、基于晶閘管的半控整流、基于IGBT（英文“Insulated?Gate?Bipolar?Transistor”的縮寫，中文譯文為“絕緣柵雙極型晶體管”。）的全控整流三種模式。二極管不可控整流具有結構簡單、不需要控制裝置、開關器具損耗小、造價低等優點，但其輸出電壓調節能力有限，且只在冰災中才啟動運行，利用率低；基于晶閘管的不可控整流可以通過改變晶閘管觸發角調節整流輸出電壓，但裝置產生的諧波較大，且功率因數較低。基于IGBT的全控整流裝置能實現輸出電壓平滑調節，并且能夠實現無諧波、高功率因數整流，裝置性能優越；但此種結構的大容量融冰裝置造價昂貴。因此，急需低成本、性能更優越的直流融冰裝置。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術的缺陷，提供一種可重復使用的直流融冰裝置。該裝置能低成本實現直流融冰裝置輸出直流電壓的平滑連續調節，并可重復使用，甚至還可在輸電線路未覆冰時作為電能質量調節器使用，用以支撐電網線路電壓和抑制諧波。

本實用新型的技術方案是，所提供的可重復使用的直流融冰裝置，參見附圖1，該裝置由第一全控型脈寬調制整流器1和第二全控型脈寬調制整流器2、第一不可控整流器3、第二不可控整流器4、第一三繞組整流變壓器5、第二三繞組整流變壓器6、第一單相隔離開關7、第二單相隔離開關8、第三單相隔離開關9及三相斷路器10連接組成。

其中，所述第一全控型脈寬調制整流器1的三相輸入端連接第一三繞組整流變壓器5的二次側星形繞組；所述第二全控型脈寬調制整流器2的三相輸入端連接第一三繞組整流變壓器5的二次側三角形繞組；所述第一全控型脈寬調制整流器1的直流側負極端連接第二全控型脈寬調制整流器2的直流側正極端；所述第一不可控整流器3的三相輸入側端連接第二三繞組整流變壓器6的二次側星形繞組端；所述第二不可控整流器4的三相輸入側端連接第二三繞組整流變壓器6的二次側三角形繞組端；所述第一不可控整流器3的直流側負極端連接第二不可控整流器4的直流側正極端；所述第二三繞組整流變壓器6的一次側通過三相斷路器10與第一三繞組整流變壓器5的一次側并聯并在使用時接入電網。

此外，所述第二全控型脈寬調制整流器2的直流側負極端通過第一單相隔離開關7連接第一不可控整流器3的直流側正極端；所述第一全控型脈寬調制整流器1的直流側正極端連接第二單相隔離開關8的一端；所述第二不可控整流器4的直流側負極端連接第三單相隔離開關9的一端；所述第二單相隔離開關8的另一端和所述第三單相隔離開關9的另一端使用時分別連接外設待融冰輸電線路。

由此構成的本實用新型的可重復使用的直流融冰裝置使用時，有兩種工作模式：當第一單相隔離開關7、第二單相隔離開關8、第三單相隔離開關9和三相斷路器10均處于閉合狀態時，本裝置工作在直流融冰模式；當第一單相隔離開關7、第二單相隔離開關8、第三單相隔離開關9和三相斷路器10均處于斷開狀態時，本裝置工作在電能質量調節模式。

本實用新型的有益效果是：

1）本實用新型工作在直流融冰模式時，部件全控型脈寬調制整流器的直流輸出電壓可連續調節，從而使本可重復使用的直流融冰裝置的總直流輸出電壓亦可連續調節。同時全控型脈寬調制整流器可對不可控整流器產生的諧波電流進行抑制；并且在輸電線路未覆冰時，本實用新型可工作在電能質量調節模式，部件全控型脈寬調制整流器作為電能質量調節器運行，用以改善電網的電能質量。與傳統的不可控整流融冰裝置相比，提高了利用率。

2）不可控整流器的容量比重較大，與同容量的全控型脈寬調制整流器融冰裝置相比，成本得到大幅降低。

3）本裝置的直流輸出電壓可調，能夠滿足不同長度、不同電流的輸電線路的直流融冰需求。

4）低成本實現融冰裝置直流輸出電壓的連續調節，與傳統融冰裝置相比具有成本低、性能高的優勢。