專利名稱：一種直流融冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)領(lǐng)域的直流融冰裝置。
技術(shù)背景在亞熱帶地區(qū)，冬、春季陰濕多雨，其氣候、地理條件都易發(fā)生架空 線路覆冰，對電力系統(tǒng)安全運行威脅甚大。主要是對輸電線路造成冰閃或 機械破壞，進而影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，在極端天氣中甚至導(dǎo)致電網(wǎng)瓦 解事故，對人民的生產(chǎn)、生活構(gòu)成了嚴重影響。目前，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域普遍使用的融冰裝置主要是兩種形式的傳統(tǒng)融 冰裝置。 一種短路電流融冰裝置，調(diào)度附近的相關(guān)變電站共同操作，在架 空線路的某一點裝設(shè)三相融冰短接線(但不接地)，對線路送入融冰電流， 經(jīng)過一段時間后，線路發(fā)熱，從而將架空線路上的覆冰融化。也就是用較 低電壓提供較大短路電流加熱導(dǎo)線使導(dǎo)線的冰融化。因為融冰裝置的負載 為感性負載，所以交流融冰裝置的無功損耗大，效率低，電力能源耗費大。另一種目前應(yīng)用的融冰裝置是加熱融冰與無功靜補svc雙用途裝置，止型無功補償裝置簡稱SVC (Static Var Compensator), SVC是一種并聯(lián) 型靜止無功功率發(fā)生器或吸收器，其輸出可變，以保持或控制電力系統(tǒng)中 的特定參數(shù)。在正常情況下，該融水裝置可以作為SVC對網(wǎng)絡(luò)中樞點形成 電壓支撐；在冬季覆水的情況下，通過改變裝置的拓樸結(jié)構(gòu)，形成大功率 整流回路，對交流線路進行融冰。俄羅斯專家研究的是用于加熱融冰與無 功靜補的雙用途可控硅整流裝置；加拿大魁北克省研究的一種基于HVDC(高電壓直流)技術(shù)用于輸電線路除冰的可控硅整流裝置，其融水思想與 俄羅斯的相近，都是用電力電子整流技術(shù)及其無功補償功能擴展。但是這 種融冰裝置由于在其功率補償系統(tǒng)中元件串、并聯(lián)數(shù)量較多，且目前元件 等級可選擇范圍有限， 一次性投資大，工程化實施難度大，對半導(dǎo)體元件 功率要求高，不適合電力網(wǎng)分布投資的現(xiàn)狀。 實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種輸電線路導(dǎo)線的直流電 源融冰裝置。通過實施本實用新型，能夠提供從交流供電系統(tǒng)(電網(wǎng)和發(fā) 電才幾)4妄入交流電源，通過三相橋式可控石圭整流方式變?yōu)榭煽仉妷汉碗娏?直流電，經(jīng)由直流配電系統(tǒng)向電網(wǎng)線路注入融冰電流，進一步節(jié)能降耗，按照本實用新型，上述技術(shù)問題是通過權(quán)利要求1所描述的技術(shù)特征來實現(xiàn)的一種直流融冰裝置，包括主電路和控制裝置，主電路包括三項橋式全 控整流電路，續(xù)流二極管、信號檢測裝置，主電路一端連接于電網(wǎng)或發(fā)電 機輸出的三相交流電上， 一端連4妄與直流配電系統(tǒng)相連，所述三項橋式全 控整流電路由6個開關(guān)器件Vl-V6組成。信號檢測裝置連接于三項橋式全 控整流電路直流輸出側(cè)，用于實時檢測直流側(cè)的電壓信號和電流信號；控 制裝置與主電路相連，用于根據(jù)信號檢測裝置實時檢測到的直流側(cè)電壓和 電流信號觸發(fā)三項橋式全控整流電路的開關(guān)器件，實現(xiàn)直流側(cè)穩(wěn)壓、恒流。信號檢測裝置包括電壓檢測裝置和電流檢測裝置，電壓檢測裝置并聯(lián) 在三項橋式全控整流電路輸出側(cè)兩端，電流檢測裝置連接于三項橋式全控 整流電路輸出側(cè)一端上，用于實時檢測直流側(cè)的的電壓信號和電流信號；控制裝置與主電路相連，用于根據(jù)信號檢測裝置測得的電壓和電流信號與 給定的電壓、電流信號進行比較，實時計算觸發(fā)脈沖寬度，觸發(fā)開關(guān)器件。 本實用新型所描述的直流融冰裝置的有功功率利用率高，解決了交流 融冰裝置無功損耗大，效率低，電力能源耗費大的技術(shù)問題，直流融冰裝置與交流熔冰裝置相比較容量為交流融冰裝置的1/6-1/8，大大降低熔冰容量，提高熔水效率，減少停電時間。此外直流熔冰裝置輸出電壓可調(diào)， 不需進行阻抗匹配，可以滿足不同長度線路的熔冰要求。 一臺移動式直流 熔冰裝置可以對所有同一電壓等級線路進行熔冰機動靈活，節(jié)省投資。同 時使用的開關(guān)器件數(shù)量少，成本低。現(xiàn)有技術(shù)存在的問題得到了有效的解 決。


圖l是本實用新型直流融冰裝置的電氣原理圖圖2是本實用新型的系統(tǒng)控制電路原理框圖具體實施方式
在具體實施方式
中給出了本實用新型一種具體應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的說明。作為本實用新型所述直流融冰裝置的 一種典型實施方式，直流融冰裝置包括主電路和控制裝置，主電路包括三項橋式全控整流電路，信號檢測 裝置DCPT, DCCT,續(xù)流二極管D1。電網(wǎng)或發(fā)電機輸出的三相交流電從A、 B、 C三點進入三項橋式全控整流電路，通過控制三項橋式全控整流電路 的開關(guān)器件Vl-V6，以達到全控整流。三項橋式全控整流電路的另一端并 聯(lián)續(xù)流二極管Dl，避免整流橋失控現(xiàn)象。在端連接有信號檢測裝置DCPT、DCCT,用于實時檢測三項橋式全控整流電路的直流輸出側(cè)的電壓信號和電 流信號；控制裝置與主電路相連，用于根據(jù)信號檢測裝置DCPT、 DCCT測 得的電壓和電流信號實時計算出控制開關(guān)器件VI-V6的脈沖信號，以控制 開關(guān)器件Vl-V6的導(dǎo)通或者關(guān)斷。信號檢測裝置包括三項橋式全控整流電路的直流輸出側(cè)電流檢測裝 置DCCT,電壓檢測裝置DCPT，用來完成直流輸出側(cè)電壓、電流的^r測。 在本實用新型的一種典型實施方式中，檢測裝置為電流傳感器和電壓傳感器，電流傳感器用于檢測直流電流，電壓傳感器用于檢測直流電壓。作為進一步的實施方式，直流融冰裝置根據(jù)實時檢測的直流電壓反饋 信號、直流電流反饋信號與預(yù)先設(shè)置給定的直流電壓、直流電流信號進行 比較，確定開關(guān)器件VI-V6的開通或者關(guān)斷。這些預(yù)先設(shè)置給定的直流電 壓、直流電流信號根據(jù)負載實際情況確定。這樣，直流融冰裝置可以實現(xiàn) 穩(wěn)壓、恒流的目的。如圖2所示，下面給出控制裝置的一種具體實施方式
,控制裝置包括 電源變壓器、電源穩(wěn)壓電路、同步處理電路、信號處理電路、數(shù)字調(diào)解器、 A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字調(diào)解器、數(shù)字觸發(fā)器、脈沖控制邏輯電路、六路相互 隔離的脈沖輸出電路。其中，同步信號從電網(wǎng)或發(fā)電機輸出的三相交流 電采集得到，通過同步處理電路，使開關(guān)器件的輸出脈沖與三相交流電同 步。直流輸出側(cè)電壓、電流反饋信號與給定信號相比較，將處理結(jié)果送 A/D轉(zhuǎn)換電路變成數(shù)字信號，經(jīng)數(shù)字觸發(fā)器送脈沖控制邏輯電路，確定脈 沖寬度，通過脈沖輸出電流觸發(fā)開關(guān)器件，達到給定的電壓和電流要求。 通過直流輸出側(cè)電壓、電流傳感器對直流電壓、電流實時反饋，與給定信號不斷的比較處理，達到動態(tài)平衡，實現(xiàn)穩(wěn)壓恒流的目的。雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變形或修改。本實用新型不局 限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型啟示下得出的其他任何與本 實用新型相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流融冰裝置，該融冰裝置包括主電路和控制裝置，其特征在于主電路包括三項橋式全控整流電路，續(xù)流二極管(D1)、信號檢測裝置(DCPT，DCCT)，主電路一端連接于電網(wǎng)或發(fā)電機輸出的三相交流電上，一端連接與直流配電系統(tǒng)相連，三項橋式全控整流電路由6個開關(guān)器件(V1-V6)組成，續(xù)流二極管(D1)并聯(lián)于三項橋式全控整流電路直流輸出側(cè)；信號檢測裝置(DCPT，DCCT)連接于三項橋式全控整流電路直流輸出側(cè)，用于實時檢測直流側(cè)的電壓信號和電流信號；控制裝置與主電路相連，用于根據(jù)信號檢測裝置實時檢測到的直流側(cè)電壓和電流信號觸發(fā)三項橋式全控整流電路的開關(guān)器件(V1-V6)，實現(xiàn)直流側(cè)穩(wěn)壓、恒流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種直流融水裝置，其特征在于所述信號 檢測裝置包括電流傳感器和電壓傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種直流融冰裝置，其特征在于所述 控制裝置包括電源變壓器、電源穩(wěn)壓電i 各、同步處理電3各、信號處理電路、 數(shù)字調(diào)解器、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字調(diào)解器、數(shù)字觸發(fā)器、脈沖控制邏輯電 路、六路相互隔離的脈沖輸出電路，所述信號處理電路與A/D轉(zhuǎn)換電3各相 連，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字觸發(fā)器相連，數(shù)字觸發(fā)器的輸出與脈沖控制 邏輯電路的輸入相連，脈沖控制邏輯電路確定脈沖寬度，通過脈沖輸出電 路輸出六路相互隔離的開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖。
專利摘要一種直流融冰裝置，包括主電路和控制裝置，主電路包括三項橋式全控整流電路，續(xù)流二極管、信號檢測裝置，主電路一端連接于電網(wǎng)或發(fā)電機輸出的三相交流電上，一端連接與直流配電系統(tǒng)相連，所述三項橋式全控整流電路由6個開關(guān)器件(V1-V6)組成，信號檢測裝置連接于三項橋式全控整流電路直流輸出側(cè)，用于實時檢測直流側(cè)的電壓信號和電流信號。控制裝置與主電路相連，用于根據(jù)信號檢測裝置實時檢測到的直流側(cè)電壓和電流信號觸發(fā)三項橋式全控整流電路的開關(guān)器件(V1-V6)，實現(xiàn)直流側(cè)穩(wěn)壓、恒流。通過實施本實用新型，能夠減少融冰裝置的無功功率，節(jié)能降耗，提高熔冰效率。
文檔編號H02G7/16GK201174564SQ20082005268
公開日2008年12月31日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者嚴樹鋼, 周細文, 唐亞軍, 峰 文 申請人:株洲變流技術(shù)國家工程研究中心有限公司