一种多功能六脉动直流融冰自动转换电路制造技术

本实用新型专利技术是一种多功能六脉动直流融冰自动转换电路。包括不带饱和电抗器的六脉动换流器R，电抗器L1a、L1b、L1c，电抗器L2a、L2b、L2c，三相刀闸Sac1、Sac2、Sac3，单相刀闸SV1、SV2、SV3、SV4、SV5，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP。带饱和电抗器的脉动换流器R为六脉动换流器。本实用新型专利技术大大降低融冰装置运行时的噪声；晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电抗器(TSR)、融冰及其等效试验功能等多种模式能够实现相互自动转换；不需要接入输电线路即可完成直流融冰装置的通流试验，有效地解决日常运行维护的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种多功能六脉动直流融冰自动转换电路，特别是一种涉及能够实现晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电抗器(TSR)、直流融冰及其等效试验功能相互自动转换的电路，属于高压及特高压电网输电线路直流融冰应用的创新技术。
技术介绍
输电线路在冬季覆冰严重威胁电力系统的安全运行。由于导线上增加了冰载荷，对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏，覆冰严重时会断线、倒杆塔，导致大面积停电事故，对国民经济造成重大损失。随着全球气候的不断恶化，冰灾对输电线路造成的危害越发严重。特别是2008年初的冰灾，对我国电网造成了巨大的损失。国内外研究融冰的几种思路为:将电能转化为热能融冰；将电能转化为机械能以破坏输电线上的覆冰的物理结构，达到使覆冰脱落的目的；直接破坏物理结构的机械法除冰。我国自上世纪70年代以来就一直在220kV以下线路上采用交流短路方法对严重覆冰线路进行融冰，对防止冰灾起到了一定的作用。由于交流融冰需要很高的热量，且交流线路存在电抗，致使220kV及以下线路融冰时要求的融冰电源容量是线路实际融冰功率的5-10倍；对于500kV以上超高压和特高压交流输电线路融冰时要求的融冰电源容量是线路实际融冰功率的10-20倍。在实施交流电流短路融冰时往往存在融冰电源容量远远不足的问题。因此，对于500 kV或更高电压等级输电线来说，由于难以找到满足要求的融冰电源，采用交流短路融冰方案不可行。由于交流短路融冰法的局限，国际上自上世纪80年代开始就一直在探讨直流融冰的可能和开发直流融冰装置。1998年的北美冰风暴灾难后，魁北克水电局与AREVA公司合作开发了一套直流融冰装置，该装置装设于魁北克的L6vis变电站，2008年完成现场调试。但是到目前为止，该装置还没有用于过实际融冰。2008年冰灾后，我国电力科技工作者自主进行了直流融冰技术及装置的研发，成功研发出了具有完全自主知识产权的大功率直流融冰装置，主要包括带专用整流变压器、不带专用整流变压器和车载移动式等多种型式，进而在全国进行了推广应用。2011年I月，受持续低温雨雪凝冻天气影响，南方电网供电区域内贵州大部分地区、广西桂北地区、广东粤北地区和云南滇东北地区的输变电设施相继出现覆冰险情，先后导致1414条IOkV及以上线路、70个35kV及以上变电站停运。2011年次冰灾是继2008年之后南方电网遭遇的又一次特重冰灾。但与2008年多条线路断线倒塔、500kV主网架遭受重创、电网多处解列或孤网运行、大量减供负荷相比，本次冰灾期间未发生220kV及以上线路倒塔事故，未发生县级及以上城市停电事故，确保了电网安全稳定运行和电力正常供应。2011年冰灾中，南方电网已经安装的19套直流融冰装置首次得到了全面实战检验，发挥了巨大的作用，累计对IlOkV及以上线路融冰227次，其中500kV线路40余次。鉴于直流融冰装置实际应用效果，我国电网企业从2011年开始又进行了新一轮的大规模推广应用。2009-2011年覆冰期中的实际应用中发现现有直流融冰装置存在需要优化的地方:①换流器中饱和电抗器噪声较大； 对短线路融冰出现电流断续；@需要接入输电线路才能进行融冰装置通流试验，既受电网运行方式限制，也给电网的正常运行造成影响。
技术实现思路
本技术的目的在于考虑上述问题而提供一种大大降低直流融冰装置运行时的噪声，使其多种模式能够实现相互自动转换，不需要接入输电线路即可完成直流融冰装置的通流试验，有效地解决日常运行维护问题的多功能六脉动直流融冰自动转换电路。本技术设计合理，方便实用。本技术的技术方案是:本技术的多功能六脉动直流融冰自动转换电路，包括不带饱和电抗器的六脉动换流器R，电抗器Lla、Llb、Llc，电抗器L2a、L2b、L2c，三相刀闸 Sacl、Sac2、Sac3，单相刀闸 SV1、SV2、SV3、SV4、SV5，直流侧转换刀闸 Sdcl、Sdc2、Sdc3、Sdc4,隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP。不带饱和电抗器的六脉动换流器R与电抗器Lla、Lib、Llc相连，与电抗器L2a、L2b、L2c相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过三相刀闸Sacl与电抗器Lie、Lib、Lla分别对应相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或IOkV母线相连；三相刀闸Sac3 —端与不带饱和电抗器的六脉动换流器R —端相连，另一端短接；三相刀闸Sac2 —端与电抗器L2a、L2b、L2c相连,另一端短接；单相刀闸SVl、SV2、SV3与不带饱和电抗器的六脉动换流器R中阀臂V1、V2、V3、V4、V5、V6相连，单相刀闸SV4连接于电抗器L2b和电抗器L2c相间，单相刀闸SV5连接于电抗器 L2a 和电抗器 L2c 相间；刀闸 Sacl、Sac2、Sac3、K、SVl、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdcl、Sdc2、Sdc3、Sdc4和断路器QF的位置信号及换流器交流侧电流信号Iva、Ivb, Ivc及直流侧电流信号Idp、Idn及直流侧电压信号Udp、Udn及六脉动换流器R的监测信号接入控制保护系统CP ;控制保护系统CP发出刀闸和断路器QF的分合命令及发出六脉动换流器R的控制和触发命令。上述转换电路中电抗器Lla、Llb、Llc的电感值为电抗器L2a、L2b、L2c的0.05-0.2倍，电抗器Lla、Lib、Llc的额定电流值按融冰模式要求设计，电抗器L2a、L2b、L2c的额定电流值按晶闸管控制电抗器(TCR)或晶闸管投切电抗器(TSR)模式要求设计。上述自动转换电路运行于直流融冰及其等效试验模式时电抗器Lla、Lib、Llc作为换相电抗器运行，电抗器L2a、L2b、L2c作为平波电抗器运行上述自动转换电路运行于晶闸管控制电抗器(TCR)模式时，电抗器Lla、Llb、Llc，电抗器L2a、L2b、L2c作为相控电抗器运行。上述自动转换电路运行于晶闸管投切电抗器(TSR)模式时，电抗器Lla、Llb、Llc，电抗器L2a、L2b、L2c作为投切电抗器运行。本技术由于带有平波电抗器结构，不需要接入输电线路即可完成直流融冰装置的通流试验，并使得直流融冰装置在不融冰时可转换为晶闸管控制电抗器(TCR)或晶闸管投切电抗器(TSR)运行。本技术直流融冰装置中的换流器不带饱和电抗器，大大降低直流融冰装置运行时的噪声；通过设置刀闸，使得晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电抗器(TSR)、直流融冰及其等效试验功能等多种模式能够实现相互自动转换；不需要接入输电线路即可完成直流融冰装置的通流试验，有效地解决日常运行维护的问题。本技术能够实现晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电抗器(TSR)、直流融冰及其等效试验功能相互自动转换的电路，适用于高压及特高压电网输电线路的融冰，本技术的多功能六脉动直流融冰自动转换电路设计合理，方便实用。本技术的多功能六脉动直流融冰自动转换电路的转换方法操作简单，使用方便。以下结合附图和具体实施方式对本技术进一步详细说明。附图说明图1为本技术的多功能六脉动直流融冰自动转换电路的原理接线图。图2为本技术接在220kV主变IOkV侧的实施例。图3为本技术接在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能六脉动直流融冰自动转换电路，包括不带饱和电抗器的六脉动换流器R，电抗器L1a、L1b、L1c，电抗器L2a、L2b、L2c，三相刀闸Sac1、Sac2、Sac3，单相刀闸SV1、SV2、SV3、SV4、SV5，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP，不带饱和电抗器的六脉动换流器R与电抗器L1a、L1b、L1c相连，与电抗器L2a、L2b、L2c相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过三相刀闸Sac1与电抗器L1c、L1b、L1a分别对应相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或10kV母线相连；三相刀闸Sac3一端与不带饱和电抗器的六脉动换流器R一端相连，另一端短接；三相刀闸Sac2一端与电抗器L2a、L2b、L2c相连，另一端短接；单相刀闸SV1、SV2、SV3与不带饱和电抗器的六脉动换流器R中阀臂V1、V2、V3、V4、V5、V6相连，单相刀闸SV4连接于电抗器L2b和电抗器L2c相间，单相刀闸SV5连接于电抗器L2a和电抗器L2c相间；刀闸Sac1、Sac2、Sac3、K、SV1、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4和断路器QF的位置信号及换流器交流侧电流信号Iva、Ivb、Ivc及直流侧电流信号Idp、Idn及直流侧电压信号Udp、Udn及六脉动换流器R的监测信号接入控制保护系统CP；控制保护系统CP发出刀闸和断路器QF的分合命令及发出六脉动换流器R的控制和触发命令。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能六脉动直流融冰自动转换电路，包括不带饱和电抗器的六脉动换流器R,电抗器 Lla、Lib、Lie,电抗器 L2a、L2b、L2c，三相刀闸 Sacl、Sac2、Sac3，单相刀闸 SVl、SV2、SV3、SV4、SV5，直流侧转换刀闸Sdcl、Sdc2、Sdc3、Sdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP，不带饱和电抗器的六脉动换流器R与电抗器Lla、Lib、Llc相连，与电抗器L2a、L2b、L2c相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过三相刀闸Sacl与电抗器Lie、Lib、Lla分别对应相连；电抗器L2a、L2b、L2c通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或IOkV母线相连；三相刀闸Sac3 —端与不带饱和电抗器的六脉动换流器R —端相连，另一端短接；三相刀闸Sac2 —端与电抗器L2a、L2b、L2c相连，另一端短接；单相刀闸SV1、SV2、SV3与不带饱和电抗器的六脉动换流器R中阀臂V1、V2、V3、V4、V5、V6相连，单相刀闸SV4连接于电抗器L2b和电抗器L2c相间，单相刀闸SV5连接于电抗器L2a和电抗器L2c相间；刀闸Sacl、Sac2、Sac3、K、SVl、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdcl、Sdc2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅闯，饶宏，黎小林，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：