[發(fā)明專利]一種極間電流轉(zhuǎn)移開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510284503.0
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN104836250B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田鑫;趙波;周飛;荊平;全程浩;孫剛;宋穎巍;劉巖;宋卓然;楊繼業(yè);李朝順;萬青;范煜暉;劉明岳;龔樹東;戴承文
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;沈陽電力勘測設(shè)計院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電流轉(zhuǎn)移開關(guān)，具體涉及一種極間電流轉(zhuǎn)移開關(guān)。

背景技術(shù)

近年，城市用電負荷不斷增長，客觀上要求電網(wǎng)規(guī)模與傳輸容量保持持續(xù)發(fā)展，然而目前城市電網(wǎng)普遍存在以下問題。

城市用電負荷增加，交流線路輸送能力不足，線路走廊匱乏。對于重載的交流線路，無法通過加裝FACTS裝置大幅提高輸送能力，而新建線路遇到的阻力越來越大，特別是進城的線路工程，在征地、環(huán)保方面難以得到支持。城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益緊密，短路電流問題突出。

城市電網(wǎng)發(fā)展速度較快，電網(wǎng)線路相互交織，緊密程度較高，等效阻抗較小，導(dǎo)致電網(wǎng)的短路電流水平較高。如采用新建交流線路來解決城市電網(wǎng)供電能力不足的問題，將會造成電網(wǎng)進一步緊密，等效阻抗進一步減小，從而導(dǎo)致短路電流增大，影響電網(wǎng)安全運行。

城市電網(wǎng)無功電壓調(diào)節(jié)日趨困難，電壓穩(wěn)定性問題不容忽視。城市電網(wǎng)中電纜線路日益增多，市區(qū)變電站受用地限制，感性無功配置普遍不足，無功電壓調(diào)節(jié)日趨困難，尤其是電網(wǎng)低谷負荷時段，電壓偏高情況嚴重。此外，城市電網(wǎng)中空調(diào)負荷、電動機負荷比重較大，由于快速的動態(tài)無功調(diào)整能力不足，電網(wǎng)高峰負荷時段動態(tài)電壓穩(wěn)定問題逐漸突出。

鑒于上述問題，有必要研究新的技術(shù)手段，既要充分發(fā)揮現(xiàn)有線路走廊的輸電潛力，又要防止出現(xiàn)短路電流超標和動態(tài)無功支撐不足等問題。

從輸電線路方面來看，制約交流線路傳輸容量的主要因素是絕緣耐受能力。目前，交流系統(tǒng)的絕緣按照電壓峰值設(shè)計，但是傳輸容量是由電壓有效值決定，僅為峰值的71％。研究表明，交流線路在直流方式下運行，由于絕緣層內(nèi)的電場分布、發(fā)熱情況等方面的差異，交流線路的直流絕緣強度幾乎是交流電壓的2～3倍或更大。另外，對于電纜線路，由于其電容要比架空線路大得多，如果采用交流輸電方式并且當(dāng)電纜長度超過一定數(shù)值(如40～60km)時，就會出現(xiàn)電容電流占用電纜芯線全部有效負載能力的情況，而采用直流輸電方式，其穩(wěn)態(tài)電容電流僅是由紋波電壓引起，數(shù)值很小，故電纜的送電長度幾乎不受電容電流的限制。

綜上，需要提供一種將三相交流線路改造為柔性直流輸電的方案，特別是需要提供一種極間電流轉(zhuǎn)移開關(guān)，減小在其切換過程中需要斷開的電流值。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種極間電流轉(zhuǎn)移開關(guān)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述開關(guān)包括主動支路、從動支路、全橋子模塊和控制模塊；所述主動支路包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂，所述從動支路也包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂；

所述主動支路的上橋臂和從動支路的上橋臂之間連接有第一極導(dǎo)線，主動支路的下橋臂和從動支路的下橋臂之間連接有第二極導(dǎo)線，主動支路的兩個橋臂連接點與從動支路的兩個橋臂連接點之間連接第三極導(dǎo)線。

優(yōu)選的，所述主動支路的上橋臂與分流電阻連接后接入所述第一極導(dǎo)線；所述從動支路的下橋臂與分流電阻連接后接入所述第二極導(dǎo)線；

所述分流電阻端并聯(lián)有全控型器件，用于旁路所述分流電阻；

優(yōu)選的，所述主動支路的上橋臂和下橋臂，以及所述從動支路的上橋臂和下橋臂均為一個開關(guān)組件；所述開關(guān)組件包括串聯(lián)的全控型器件和隔離開關(guān)；

優(yōu)選的，所述主動支路中上橋臂的全控型器件的集電極與第一極導(dǎo)線連接，下橋臂的全控型器件的發(fā)射極與第二極導(dǎo)線連接；所述從動支路中上橋臂的全控型器件的發(fā)射極與第一極導(dǎo)線連接，下橋臂的全控型器件的集電極與第二極導(dǎo)線連接；

優(yōu)選的，所述主動支路的上橋臂的全控型器件的集電極與第一直流系統(tǒng)的正極連接，下橋臂的全控型器件的發(fā)射極與第一直流系統(tǒng)的負極連接；所述從動支路的上橋臂的全控型器件的發(fā)射極與第二直流系統(tǒng)的正極連接，下橋臂的全控型器件的集電極與第二直流系統(tǒng)的負極連接；

優(yōu)選的，所述全橋子模塊包括依次并聯(lián)的第一橋臂、電容器和第二橋臂；所述第一橋臂包括兩個串聯(lián)的全控型器件，所述全控型器件的連接點連接于所述主動支路的上橋臂和下橋臂之間；

所述第二橋臂也包括兩個串聯(lián)的全控型器件，所述全控型器件的連接點連接于所述從動支路的上橋臂和下橋臂之間；

所述全控型器件兩端均并聯(lián)有一個二極管，所述二極管的陽極與全控型器件的發(fā)射極連接，二極管的陰極與全控型器件的集電極連接；

優(yōu)選的，所述控制模塊，向所述主動支路和從動支路發(fā)送全控型器件的切換時序指令，從而調(diào)整主動支路的上橋臂導(dǎo)通或者斷開，以及調(diào)整主動支路的下橋臂導(dǎo)通或者斷開；

所述控制模塊，向全橋子模塊發(fā)送全控型器件的投切時序指令，調(diào)整全控型器件導(dǎo)通或者閉鎖，從而改變?nèi)珮蜃幽K的工作狀態(tài)；