发明专利｜一种多功能直流融冰自动转换电路及其转换方法

3)开路试验模式：三相刀闸Sac1断开，三相刀闸Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，单相刀闸SV4和SV5闭合，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合;

4)零功率试验模式：三相刀闸Sac1断开，三相刀闸Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，单相刀闸SV4和SV5闭合，直流侧转换刀闸Sdc1和Sdc4断开，直流侧转换刀闸Sdc2和Sdc3闭合;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合;

5)晶闸管控制电抗器(TCR)模式：三相刀闸Sac1闭合，三相刀闸Sac2和Sac3断开;单相刀闸SV1、SV2和SV3闭合，单相刀闸SV4和SV5断开，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合;

6)晶闸管投切电抗器(TSR)模式：三相刀闸Sac1闭合，三相刀闸Sac2和Sac3断开;单相刀闸SV1、SV2和SV3闭合，单相刀闸SV4和SV5断开，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合。

9.根据权利要求8所述的多功能直流融冰自动转换电路的转换方法，其特征在于上述一去一回直流融冰模式、二去一回直流融冰模式、开路试验模式和零功率试验模式中，电抗器L1a、L1b和L1c作为换相电抗器运行，电抗器L2a、L2b和L2c作为平波电抗器运行。

10.根据权利要求8所述的多功能直流融冰自动转换电路的转换方法，其特征在于上述晶闸管控制电抗器(TCR)模式中，电抗器L1a、L1b和L1c，电抗器L2a、L2b和L2c作为相控电抗器运行。

11.根据权利要求8所述的多功能直流融冰自动转换电路的转换方法，其特征在于上述晶闸管投切电抗器(TSR)模式中，电抗器L1a、L1b和L1c，电抗器L2a、L2b和L2c作为投切电抗器运行。

发明内容

本发明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直流融冰自动转换电路。本发明设计合理，方便实用。

本发明的另一目的在于提供一种操作简单，使用方便的多功能直流融冰自动转换电路的转换方法。

本发明的技术方案是：本发明的多功能直流融冰自动转换电路，包括有至少一个由如下构件组成的分转换电路，该分转换电路包括有不带饱和电抗器的六脉动换流器R，电抗器L1a、L1b和L1c，电抗器L2a、L2b和L2c，三相刀闸Sac1、Sac2和Sac3，单相刀闸SV1、SV2、SV3、SV4和SV5。分转换电路中不带饱和电抗器的六脉动换流器R与电抗器L1a、Lb、Lc相连，与电抗器L2a、L12b、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;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，SV4连接于电抗器L2b和L2c相间，SV5连接于电抗器L2a和L2c相间。

上述转换电路中的六脉动换流器R不带饱和电抗器。

上述转换电路中电抗器L1a、L1b和L1c的电感值为电抗器L2a、L2b、L2c的0.05-0.2倍，电抗器L1a、L1b和L1c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。

上述多功能六脉动直流融冰自动转换电路包括有一个分转换电路、直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和SVdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP，直流侧转换刀闸Sdc1和Sdc2并联后与分转换电路中三相刀闸Sac3短接端相连;单相刀闸Sdc3和Sdc4并联后与分转换电路中三相刀闸Sac2短接端相连;分转换电路通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或10kV母线相连，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。

上述多功能串联型十二脉动直流融冰自动转换电路包括有两个首尾串联连接的分转换电路，分别为分转换电路TC1及分转换电路TC2，Y/Y联结变压器T1、Y/△联结变压器T2，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和SVdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP，且两个分转换电路连接中点接地，分转换电路TC1与Y/Y联结变压器T1相连，分转换电路TC2与Y△联结变压器T2相连;分转换电路TC1和TC2中不带饱和电抗器的六脉动换流器R通过三相刀闸Sac3短接端首尾相连;直流侧转换刀闸Sdc1和Sdc2并联后与分转换电路TC1中三相刀闸Sac2短接端相连;单相刀闸Sdc3和Sdc4并联后与分转换电路TC2中三相刀闸Sac2短接端相连;Y/Y联结变压器T1、Y/△联结变压器T2通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或10kV或220kV母线相连。刀闸Sac1、Sac2、Sac3、K、SV1、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4和断路器QF的位置信号及整流变阀侧电流信号Iyva、Iyvb、Iyvc、Idva、Idvb、Idvc及网侧电流Iya、Iyb、Iyc、Ida、Idb、Idc及直流侧电流信号Idp、Idn、Idgn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。

上述多功能并联型十二脉动直流融冰自动转换电路，其特征在于包括有两个并联的分转换电路，分别为分转换电路TC1及分转换电路TC2，Y/Y联结变压器T1、Y/△联结变压器T2，直流侧转换刀闸Sdc1、Sdc2、Sdc3和SVdc4，隔离刀闸K，断路器QF，以及控制保护系统CP，分转换电路TC1与Y/Y联结变压器T1相连，分转换电路TC2与Y△联结变压器T2相连;分转换电路TC1中三相刀闸Sac2短接端和分转换电路TC2中三相刀闸Sac3短接端相连;分转换电路TC1中三相刀闸Sac3短接端和分转换电路TC2中三相刀闸Sac3短接端相连;直流侧转换刀闸Sdc1和Sdc2并联后与分转换电路TC1中三相刀闸Sac2短接端相连;单相刀闸Sdc3和Sdc4并联后与分转换电路TC2中三相刀闸Sac2短接端相连;Y/Y联结变压器T1、Y/△联结变压器T2通过隔离刀闸K和断路器QF与变电站35kV或10kV或220kV母线相连。刀闸Sac1、Sac2、Sac3、K、SV1、SV2、SV3、SV4、SV5、Sdc1、Sdc2、Sdc3、Sdc4和断路器QF的位置信号及整流变阀侧电流信号Iyva、Iyvb、Iyvc、Idva、Idvb、Idvc及网侧电流Iya、Iyb、Iyc、Ida、Idb、Idc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。

上述多功能并联型和串联型十二脉动直流融冰自动转换电路运行于融冰模式时为12脉动。

本发明多功能自动转换电路的转换方法，包括如下转换模式：

1)一去一回直流融冰模式(即A-B相导线串联融冰)：三相刀闸Sac1断开，Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，SV4和SV5闭合，Sdc1和Sdc2闭合，Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路QF器闭合;

2)二去一回直流融冰模式(即AB相导线并联后再与C相导线串联融冰)：三相刀闸Sac1断开，Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，SV4和SV5闭合，Sdc1、Sdc2和Sdc4闭合，Sdc3断开;交流侧隔离刀闸K和断路QF器闭合;

3)开路试验模式：三相刀闸Sac1断开，Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，SV4和SV5闭合，Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路QF器闭合;

4)零功率试验模式：三相刀闸Sac1断开，Sac2和Sac3闭合;单相刀闸SV1、SV2和SV3断开，SV4和SV5闭合，Sdc1和Sdc4断开，Sdc2和Sdc3闭合;交流侧隔离刀闸K和断路QF器闭合;

5)晶闸管控制电抗器(TCR)模式：三相刀闸Sac1闭合，Sac2和Sac3断开;单相刀闸SV1、SV2和SV3闭合，SV4和SV5断开，Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合;

6)晶闸管投切电抗器(TSR)模式：三相刀闸Sac1闭合，Sac2和Sac3断开;单相刀闸SV1、SV2和SV3闭合，SV4和SV5断开，Sdc1、Sdc2、Sdc3和Sdc4断开;交流侧隔离刀闸K和断路器QF闭合。

上述一去一回直流融冰模式、二去一回直流融冰模式、开路试验模式和零功率试验模式中，电抗器L1a、L1b和L1c作为换相电抗器运行，电抗器L2a、L2b和L2c作为平波电抗器运行。

上述晶闸管控制电抗器(TCR)模式中，电抗器L1a、L1b和L1c，电抗器L2a、L2b和L2c作为相控电抗器运行。

上述晶闸管投切电抗器(TSR)模式中，电抗器L1a、L1b和L1c，电抗器L2a、L2b和L2c作为投切电抗器运行。

本发明由于采用换流器中带有平波电抗器的结构，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)或晶闸管控制电抗器(TSR)运行。本发明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;通过设置隔离刀闸，使得晶闸管控制电抗器、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。本发明能够实现晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管控制电抗器(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，本发明的多功能直流融冰自动转换电路设计合理，方便实用。本发明的多功能直流融冰自动转换电路的转换方法操作简单，使用方便。

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