[实用新型]多用途大功率可控电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子应用装备技术领域，特别涉及一种多用途大功率可控电源。

背景技术

随着电力电子器件和计算机控制技术的发展，采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)等可控关断型元件构成电压源型换流器(VSC)已成为可能，其核心技术是采用可控关断型元件构成VSC进行交流-直流之间的变换。这种使用可关断器件的换流器设计容量可以从几百kW到几百个MW，可以用来作为直流输电、无功补偿、高压变频等多个领域，适用面非常广，目前已有相关装置投入实际应用，但用途相对单一。考虑到VSC本质上是一个双向装置，既可用于整流又能用于逆变，以VSC为基础，研制适用于35kV或10kV电压等级的多用途装置，使之既可用作输电导线直流融冰电源，又能配置成直流输电或无功补偿装置，这将具有比较重大的理论和实际意义，从而更为充分的发挥装置的效能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多用途大功率可控电源。根据现场既可用作输电导线直流融冰电源，也可作为直流输电装置或动态无功补偿装置，从而有效提高设备的利用率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由断路器、多绕组变压器和与多绕组变压器数目相同的变流单元模块，断路器由带限流电阻的断路器和不带限流电阻的普通断路器并联构成，多绕组变压器的原边采用星形连接，副边采用三角形连接，变流单元模块与多绕组变压器的副边绕组串联。

本实用新型所述单个变流单元模块包括滤波电容、滤波电抗、IGBT模块构成的三相桥、电阻和直流电容，电阻和直流电容并联于三相桥输出端。

本实用新型所述多绕组变压器电压等级为35kV或10kV，3～8个绕组，电压等级300～1000V。

本实用新型所述断路器合闸时带限流电阻的断路器首先闭合，延时3～10秒后与其并联的普通断路器自动闭合，再延时3～5秒后带限流电阻的断路器自动断开。

本实用新型用于直流融冰时，装置作为一个直流电源，断路器接入35kV或10kV电网，变流单元模块DY受控为三相全控整流桥，不同变流单元模块之间的直流输出串联构成总直流输出端即输出正端、输出负端；所需融冰的输电线一股接入输出正端，另一股接入输出负端，进行直流融冰时输电线的另一端短接后接地。

本实用新型所述用于轻型直流输电时，两套装置同时使用，一套作为整流端装置，另一套作为逆变端装置；直流输出正负端通过直流输电电缆与逆变端装置的直流端输入端子正负端相连，逆变端装置的变流单元模块受控为三相逆变桥，各变流单元模块通过三相逆变桥将直流输入转化为交流量后通过滤波电容、滤波电抗滤除高次谐波，输出接入多绕组变压器的副边侧，通过多绕组变压器，各变流单元模块的输出电流在多绕组变压器的原边侧实现累加，输出通过断路器接入35kV或10kV电网。

本实用新型的有益效果是：采用基本相同的主电路拓扑结构，实现了多种功能，既可用于输电线路直流融冰，又能构成轻型直流输电装置实现对孤岛的直流供电，还可与其他类型的固定补偿装置配合实现动态无功补偿。通过一机多能有效避免了设备的闲置，提高了性价比，方便了日常维护。

附图说明

图1是本实用新型主电路结构示意图。

图2是本实用新型作为直流融冰装置两套并联运行进行C相融冰的示意图。

图3是本实用新型作为轻型直流输电装置运行的示意图。

图4是本实用新型与固定补偿装置配合进行动态无功补偿的示意图。

具体实施方式

以下对照附图对本实用新型进行详细说明。

参见图1，所示为本实用新型主电路结构示意图。装置由断路器KM、多绕组变压器TM和与多绕组变压器TM数目相同的变流单元模块DY组成。断路器KM由带限流电阻的断路器和不带限流电阻的普通断路器并联构成。多绕组变压器TM的原边采用星形连接，电压等级为35kV或10kV，副边采用三角形连接，3～8个绕组，电压等级300～1000V。变流单元模块DY共3～8个，与多绕组变压器TM的副边绕组串联，单个变流单元模块DY包括滤波电容Co、滤波电抗Lo、IGBT模块IG1～IG6构成的三相桥、电阻Rz和直流电容Cz。电阻Rz和直流电容Cz并联于三相桥输出端。断路器KM合闸时带限流电阻的断路器首先闭合，延时3～10秒后与其并联的普通断路器自动闭合，再延时3～5秒后带限流电阻的断路器自动断开。