[发明专利]一种由三相交流输电电缆改造的直流输电通道

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆输电通道的改造方法，尤其是涉及一种由三相交流输电电缆改造的直流输电通道。

背景技术

随着城市经济的高速增长，城市化建设步伐的加快，架空线电网已越来越不适应负荷增长和环境的要求，城市中的电缆线路在逐年增长。目前向城市的地下供电方式大多采用高压交流电缆供电，为提高城市电网的供电可靠性，一般采用的是固体介质电缆，特别是交联聚乙烯电缆，其载流量大、重量轻、安装简便、维护量小以及耐火等。然而，在相同的电压等级下，交流电缆的充电电流比架空线高的多，较高的容性充电电流限制了电缆的最大传输距离和传输容量，而且交流电缆产生的容性无功功率随着电压等级和电缆长度的增加而增加，为了增大交流电缆的最大传输距离和传输容量必须在电缆的两端进行无功补偿。

与交流电缆输电相比较，直流电缆输电具有较高的载流能力(因交流电缆具有集肤效应)和工作电压，与相同截面积的交流电缆相比，直流电缆具有更高的传输能力。另一方面，在电缆供电线路中，交流电缆供电存在较大的电容电流，引起不小的功率损耗，而直流电缆供电没有电容电流产生。

对于电缆采用交流供电方式，当供电端或者受电端的系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流，增加了两侧系统的短路容量，有时会造成部分原有断路器不能满足遮断容量要求而更换新的设备；而采用直流供电方式可以依靠直流系统本身所具有的快速控制手段，能够快速方便地调节直流系统功率，直流线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，不会增加交流系统的短路容量。

交流输电系统使用三条电缆实现三相电能传输，而直流输电系统根据不同的系统拓扑使用一条或两条电缆实现电能传输。因此，在将交流输电电缆通道改造为直流输电电缆通道的时候，现有的技术方案是保留三条传输电缆中的两条，第三条或者废弃不用或者用做地线。这种改造方案虽然提高了输送容量，但却没有充分利用已有资源。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种由三相交流输电电缆改造的直流输电通道，改造方法简便，充分利用原有的交流输电电缆，可靠性高。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种由三相交流输电电缆改造的直流输电通道，其特征在于：包括三相交流电缆、倒闸回路和换流器，其中，所述三相交流电缆的两端均经过倒闸回路与所述换流器的直流端相连；换流器的交流端与交流系统连接。

进一步地，所述倒闸回路用于，通过导闸操作，三相交流电缆的每相均可交替切换接入两个直流极，形成两条直流输电电缆通道。

进一步地，所述的直流输电通道为，轮换的将其中两相交流电缆构成一个直流极，另外一相交流电缆构成另一个直流极。

进一步地，所述的两条直流输电电缆通道分别作为双极直流输电系统的正极输电电缆通道和负极输电电缆通道。

进一步地，所述的两条直流输电电缆通道分别作为单极直流输电系统的极输电电缆通道和接地极输电电缆通道。

进一步地，所述倒闸回路由至少一个转换开关构成，所述转换开关为隔离刀闸、或者断路器、或者由电力电子设备构成的开关。

进一步地，所述换流器为电流源型换流器或者为电压源型换流器。

由以上本发明的技术方案可知，本发明提供的交流输电电缆通道改为直流输电通道的方法可以完全的、充分的利用原有的交流输电导线，提升输电容量，并且比传统改造方案具有更高的可靠性。

附图说明

图1为将交流输电电缆通道改为直流输电通道的结构示意图；

图2为改造后的直流输电通道与电压源换流器连接的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明提出一种交流输电电缆通道改为直流输电通道的方法，其一个较优实施例如图1所示。图中，1为三相交流输电电缆，2、3为导闸回路，4，5为直流端。

由三相交流输电电缆改造的直流输电通道，将三相交流电缆1的两端均经过倒闸回路2、3与换流器的直流端4、5相连，通过导闸操作，使三相交流电缆1的每相交替切换接入两个直流端4、5，形成两条直流输电电缆。

由三相交流输电电缆改造的直流输电通道时，轮换的将其中两相交流电缆构成一个直流极，另外一相交流电缆构成另一个直流极。

由三相交流输电电缆改造的直流输电通道，可以将构成的两条直流输电电缆通道分别作为双极直流输电系统的正极输电电缆通道和负极输电电缆通道。