采用分裂电抗的换流器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用分裂电抗的换流器，属于电力电子领域，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与所述三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，在换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，由于分裂电抗器的互感作用，对于电网电流分量，分裂电抗器的感抗值变小；对于桥臂环流、直流分量中的谐波分量，分裂电抗器的感抗值变大，可以满足换流器多方面的功能需求，而且采用分裂电抗器可以电抗器数量减少，能节约占地和设备资源等。

【技术实现步骤摘要】
采用分裂电抗的换流器
本技术涉及电力电子
，特别是涉及采用分裂电抗的换流器。
技术介绍
随着电力电子技术的不断发展，换流器已经广泛应用在电网中。一般换流器的每个桥臂串联一个电抗器，称为桥臂电抗器。桥臂电抗器和交流侧变压器的漏抗共同作用成为换流站的换流电抗，换流电抗是换流站的一个关键部分，是换流器与交流系统之间功率传输的纽带，起到控制功率传输、滤波和抑制交流侧电流波动的作用。除此之外，桥臂电抗器还起到抑制桥臂间环流和抑制短路时桥臂电流过快上升的作用。可见，桥臂电抗器是换流器的关键组成部分。换流器的每个桥臂对应一个独立的桥臂电抗器，每个桥臂电抗器之间需满足带电距离、吊装运输等多方面的需求，平面布置上占地较大。另外需要同时满足功率交换、环流抑制和限制短路电流等多方面的功能需求，有时参数难以选取，不得不牺牲某方面的性能作为代价。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的换流器中桥臂电抗器在平面布置上占地较大，且选取的参数难以满足多方面的功能需求的问题，提供一种新的采用分裂电抗的换流器。一种采用分裂电抗的换流器，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接。根据上述本技术的采用分裂电抗的换流器，桥臂电抗器采用分裂电抗器，分裂电抗器具有两个分支端和一个公共端，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，可以实现换流器的功能，在换流器正常运行时，桥臂中的电流有直流分量、电网电流分量和桥臂环流分量，由于分裂电抗器的互感作用，对于电网电流分量，分裂电抗器的感抗值变小；对于桥臂环流、直流分量中的谐波分量，分裂电抗器的感抗值变大，可以满足换流器多方面的功能需求，而且在具体实现过程中，采用分裂电抗器相比于一般独立的桥臂电抗器，电抗器数量减少，能节约占地和设备资源等。在其中一个实施例中，采用分裂电抗的换流器还包括三个充电电阻和一组三相隔离开关；三个分裂电抗器的公共端与三相隔离开关的一个三相端一一对应连接，三相隔离开关的另一三相端与交流输入电网侧一一对应连接，三相隔离开关的三相与三个充电电阻一一对应并联。在其中一个实施例中，分裂电抗器包括两个分支电抗，两个分支电抗的一对异名端相连，连接点作为分裂电抗器的公共端，两个分支电抗的另一对异名端分别作为分裂电抗器的分支端。在其中一个实施例中，两个分支电抗的电感值相同。在其中一个实施例中，分裂电抗器包括超导分裂电抗器。在其中一个实施例中，分裂电抗器具备活动的公共端。在其中一个实施例中，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括半H桥功率模块、全H桥功率模块、CDSM功率模块。在其中一个实施例中，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的任意一相换流桥臂均包括串接的若干个功率模块，功率模块包括第一全控型器件、第二全控型器件、第三全控型器件、第一二极管、第二二极管、第三二极管和电容；第一全控型器件与第二全控型器件串接，第二全控型器件与第三全控型器件反向串接；第一二极管与第一全控型器件反向并联，第二二极管与第二全控型器件反向并联，第三二极管与第三全控型器件反向并联，第一全控型器件、第二全控型器件和第三全控型器件串接后与电容并联。在其中一个实施例中，第一全控型器件与第二全控型器件正向串接。在其中一个实施例中，第一全控型器件与第二全控型器件反向串接。附图说明图1为一个实施例中的采用分裂电抗的换流器的应用场景图；图2为一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构简图；图3为一个实施例的采用分裂电抗的换流器中电流分量的通路路径示意图；图4为一个实施例的采用分裂电抗的换流器双极短路电流的流通路径示意图；图5为一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构示意图；图6为一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；图7为另一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；图8为又一个实施例的采用分裂电抗的换流器中功率模块的结构示意图；图9为一个实施例的采用分裂电抗的换流器应用功率模块的示意图；图10为一个实施例的分裂电抗器的示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不限定本技术的保护范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。需要说明的是，本技术实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。本申请提供的采用分裂电抗的换流器，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，在换流器中，第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端作为直流输出正极端，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端作为直流输出负极端，第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接，换流器可以将交流输入电网侧输入的交流电转变为直流电输出。参见图2所示，为本技术一个实施例的采用分裂电抗的换流器的结构简图，该实施例中的采用分裂电抗的换流器，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，第一组换流桥臂和第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；第一组换流桥臂中的三相换流桥臂110、120、130的负极端与三个分裂电抗器210、220、230的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂310、320、330的正极端与三个分裂电抗器210、220、230的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器210、220、230的公共端用于与交流输入电网侧连接。在本实施例中，采用分裂电抗的换流器采用分裂电抗器，分裂电抗器具有两个分支端和一个公共端，换流器的第一组换流桥臂中的三相换流桥臂110、120、130的负极端与三个分裂电抗器210、220、230的一个分支端一一对应连接，第二组换流桥臂中的三相换流桥臂310、320、330的正极端与三个分裂电抗器210、220、230的另一个分支端一一对应连接，三个分裂电抗器210、220、230的公共端用于与交流输入电网侧连接；如此换流器中的所有桥臂均连接到分裂电抗器，可以实现换流器的功能，在换流器正常运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用分裂电抗的换流器，其特征在于，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，所述第一组换流桥臂和所述第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，所述桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；所述第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与所述三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，所述第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与所述三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，所述三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用分裂电抗的换流器，其特征在于，包括第一组换流桥臂、第二组换流桥臂和桥臂电抗器组，所述第一组换流桥臂和所述第二组换流桥臂中的换流桥臂的条数均为三，所述桥臂电抗器组包括三个分裂电抗器；所述第一组换流桥臂中的三相换流桥臂的负极端与所述三个分裂电抗器的一个分支端一一对应连接，所述第二组换流桥臂中的三相换流桥臂的正极端与所述三个分裂电抗器的另一个分支端一一对应连接，所述三个分裂电抗器的公共端用于与交流输入电网侧连接。2.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，还包括三个充电电阻和一组三相隔离开关；所述三个分裂电抗器的公共端与所述三相隔离开关的一个三相端一一对应连接，所述三相隔离开关的另一三相端与所述交流输入电网侧一一对应连接，所述三相隔离开关的三相与所述三个充电电阻一一对应并联。3.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述分裂电抗器包括两个分支电抗，所述两个分支电抗的一对异名端相连，连接点作为所述分裂电抗器的公共端，所述两个分支电抗的另一对异名端分别作为所述分裂电抗器的分支端。4.根据权利要求3所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述两个分支电抗的电感值相同。5.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述分裂电抗器包括超导分裂电抗器。6.根据权利要求1所述的采用分裂电抗的换流器，其特征在于，所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继权，王建武，伦振坚，彭冠炎，贾红舟，陈永稳，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44