[實用新型]集約型融冰裝置恒流、恒壓模塊化動態無功補償部件

有效

• 申請號: 201720891061.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN206908254U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 陸佳政;朱思國;李波;譚艷軍;黃清軍;朱遠
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心;國家電網公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 譚武藝

技術領域

本實用新型涉及電氣工程技術，具體涉及一種集約型融冰裝置恒流、恒壓模塊化動態無功補償部件。

背景技術

輸電線路覆冰易引發跳閘、倒塔斷線，是電網安全運行的最大災害之一，直流融冰是抗擊冰災經濟高效的手段。國內外開發的專用直流融冰裝置僅在覆冰期使用，利用率低；開發的SVC型直流融冰裝置提高了利用率，但運行諧波大，易造成設備燒毀；無法優化協調控制固定無功設備和區域電壓，造成電容器、電抗器投切頻繁，損壞多；采用水冷散熱，易漏水，可靠性低，故障停運多。為此，開發了兼具SVG無功補償功能的集約型直流融冰裝置，其運行諧波小，無需濾波裝置；可與變電站內固定無功設備聯合運行，實現區域電壓優化控制，有效減小固定無功設備投切次數；采用高效閉式循環風量系統，運行可靠性高，并逐漸在湖南、湖北、重慶等地區得到廣泛運用。

兼具SVG功能的集約型融冰裝置融冰與無功補償功能分別基于不同功率器件輸出，實現了融冰與無功補償容量分開優化配置，裝置采用“整流變壓器+二極管整流器”實現高可靠性直流融冰，“整流變壓器+SVG”實現動態無功補償與有源濾波。SVG無功補償部件采用功率模塊級聯型結構，利用低壓功率器件實現高壓完美無諧波電壓輸出，該無功補償部件級聯結構成熟、簡單，可靠性高，在集約型融冰裝置中得到廣泛運用。但隨著推廣應用，不同容量，不同電壓等級的集約型融冰裝置無功補償部件采用的功率模塊存在以下問題：問題1，設計復雜，不同集約型融冰裝置需要根據系統參數重新仿真、計算、設計和選型功率模塊中各元器件，工作量大；問題2，運行維護困難，不同集約型融冰裝置所采用功率模塊不同，隨著使用數量的增加，給裝置運行維護及備品備件配置造成極大不便；問題3，造價高，不同集約型融冰裝置采用不同功率模塊，配置不同型號功率器件，需制作不同型號散熱器、結構件生產模具，大量增加了制造成本。因此，針對集約型融冰裝置無功補償部件級聯功率模塊結構特點，迫切需要開展功率模塊恒流、恒壓模塊化標準設計，每臺集約型融冰裝置采用相同型號功率模塊，每相只需增減不同數量的功率模塊，便可滿足不同容量、不同電壓無功輸出要求，為集約型融冰裝置標準化結構設計與產業化生產提供指導，以便有效解決無功補償部件設計復雜、維護量大、造價高等問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對現有技術的上述問題，提供一種不同型號集約型直流融冰裝置無功補償部件每相只需配置不同數量相同功率模塊，便可實現不同電壓及容量輸出要求，滿足集約型融冰裝置無功補償部件標準化設計，設計簡單、維護方便、降低造價，可適用于有融冰與無功補償需求的不同電壓等級變電站的集約型融冰裝置恒流、恒壓模塊化動態無功補償部件。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種集約型融冰裝置恒流、恒壓模塊化動態無功補償部件，包括融冰變壓器和至少一個三相無功輸出變流單元，所述三相無功輸出變流單元包括分別對應三相的三條無功輸出變流支路，所述三條無功輸出變流支路的輸入端和融冰變壓器的副邊繞組相連、輸出端三相短接形成中性點，所述無功輸出變流支路由一個功率模塊組成或者由兩個以上功率模塊依次級聯形成。

優選地，所述融冰變壓器為帶有一個原邊繞組和兩個副邊繞組的三繞組十二脈波融冰變壓器，所述三相無功輸出變流單元的數量為一至兩個，任何一個三相無功輸出變流單元單獨運行或與其它三相無功輸出變流單元同時運行，所述三繞組十二脈波融冰變壓器的原邊繞組接10kV或35kV高壓母線、兩個副邊繞組分別和一個三相無功輸出變流單元的各條無功輸出變流支路的輸入端相連。

優選地，所述融冰變壓器的兩個副邊繞組中，一個副邊繞組的接線方式為Y₀、另一個副邊繞組的接線方式為D₁₁，兩個副邊繞組的輸出電壓差不超過0.25%。

優選地，所述三繞組十二脈波融冰變壓器為低阻抗寬調壓整流變壓器，變壓器阻抗范圍：6%至12%，變壓器調壓范圍：20%至100%。

優選地，所述三繞組十二脈波融冰變壓器的低壓側各繞組間及各繞組與變壓器鐵芯間呈不均勻分布。

優選地，無功補償部件輸出電壓與功率大小通過增減三相無功輸出變流單元不同數量的第N層功率模塊實現，每層的功率模塊完全相同。

優選地，所述功率模塊包括四個功率器件、放電電阻單元和直流電容，所述四個功率器件組成H橋逆變電路，所述放電電阻單元和直流電容分別與H橋逆變電路并聯連接，所述放電電阻單元包括至少一個所述放電電阻，所述H橋逆變電路的兩個橋臂的中間連接點做出輸出端將直流電容中的直流電壓變為可調頻交變電壓輸出。