直流融冰的主回路設(shè)置方法權(quán)利要求

1、直流融冰的主回路設(shè)置方法，包括三相三繞組整流變壓器、12脈動(dòng)整流裝置、控制保護(hù)裝置、自動(dòng)切換裝置和直流側(cè)刀閘，三相三繞組整流變壓器的接線組采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線、三相三繞組整流變壓器的兩個(gè)低壓側(cè)繞組相位移30度，三相三繞組整流變壓器的兩組低壓側(cè)的三相輸出分別連接到12脈動(dòng)整流裝置即換流器的兩個(gè)閥組的三相輸入，12脈動(dòng)整流裝置的正負(fù)極輸出在直流融冰方式時(shí)分別通過(guò)直流側(cè)開(kāi)關(guān)連接到需要進(jìn)行融冰的三相交流線路，形成直流融冰主回路，對(duì)三相交流線路進(jìn)行直流融冰，其特征是設(shè)有第一組電抗器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，在三相三繞組整流變壓器與12脈動(dòng)整流裝置之間每相串連一臺(tái)所述電抗器，每臺(tái)所述電抗器兩端與一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘并聯(lián)；閉合并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，即所述電抗器旁路，則直流融冰主回路進(jìn)入融冰運(yùn)行狀態(tài)；打開(kāi)并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將所述電抗器連接至12脈動(dòng)整流裝置，再把直流融冰主回路的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接，則直流融冰主回路進(jìn)入無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的星形連接的可控電抗器運(yùn)行。

2、如權(quán)利要求1所述的直流融冰的主回路設(shè)置方法，其特征是另設(shè)有第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，在12脈動(dòng)整流裝置與融冰裝置之間每相中串連所述第二組的一臺(tái)電抗器，所述第二組每臺(tái)電抗器兩端和一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘并聯(lián)，并在12脈動(dòng)整流裝置兩個(gè)閥組的直流側(cè)和交流側(cè)增加連接線，所述并聯(lián)連接的第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘串聯(lián)接在所述連接線上，分別按照“直流側(cè)A相接交流側(cè)B”，“直流側(cè)B接交流側(cè)C”和“直流側(cè)C接交流側(cè)A”的方式連接；打開(kāi)并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將所述第二組電抗器連接至12脈動(dòng)整流裝置，則主回路進(jìn)入無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運(yùn)行。

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》涉及直流融冰的主回路設(shè)置方法，尤其涉及適用于高壓及特高壓電網(wǎng)輸電線路的融冰和無(wú)功補(bǔ)償主回路設(shè)置。

圖1為帶整流變壓器12脈動(dòng)融冰整流裝置的系統(tǒng)原理接線圖；

圖2為《直流融冰的主回路設(shè)置方法》實(shí)施方式一：?jiǎn)渭冏鳛榈娜诒δ艿闹骰芈穲D；

圖3為《直流融冰的主回路設(shè)置方法》實(shí)施方式二：作為融冰功能的主回路圖；

圖4為《直流融冰的主回路設(shè)置方法》實(shí)施方式三：兼作星形連接的晶閘管控制的可控電抗器的主回路圖；

圖5為《直流融冰的主回路設(shè)置方法》實(shí)施方式四：兼作三角形連接的晶閘管控制的可控電抗器的主回路圖；

圖2~圖5中：S1a-1、S1b-1、S1c-1，S2a-1，S2b-1，S2c-1分別為整流裝置交流側(cè)增加配置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘；S1a-2、S1b-2、S1c-2，S2a-2，S2b-2，S2c-2分別為整流裝置直流側(cè)增加配置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘；S1a、S1b、S1、S2a、S2b、S2c分別為原有的直流側(cè)開(kāi)關(guān)刀閘；L_TCR為增加配置的電抗器。

直流融冰的主回路設(shè)置方法專(zhuān)利目的

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的目的：提出直流融冰的主回路設(shè)置方法，適用于高壓及特高壓電網(wǎng)輸電線路的融冰，通過(guò)擴(kuò)展直流融冰回路的少量一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)將無(wú)功控制功能作為直流融冰裝置的輔助功能，提供線路需要的感性無(wú)功功率的功能，進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。

直流融冰的主回路設(shè)置方法技術(shù)方案

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的技術(shù)方案是：

直流融冰的主回路設(shè)計(jì)方法，包括三相三繞組整流變壓器、12脈動(dòng)整流裝置、控制保護(hù)裝置、自動(dòng)切換裝置和直流側(cè)刀閘，三相三繞組整流變壓器的接線組采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線、三相三繞組整流變壓器的兩個(gè)低壓側(cè)繞組相位移30度，其特征是：三相三繞組整流變壓器的2組低壓側(cè)的三相輸出分別連接到12脈動(dòng)整流裝置的2個(gè)閥組的三相輸入，12脈動(dòng)整流裝置的正負(fù)極輸出在直流融冰方式時(shí)分別通過(guò)直流側(cè)開(kāi)關(guān)連接到需要進(jìn)行融冰的三相交流線路，形成直流融冰主回路（如圖2所示），可對(duì)三相交流線路進(jìn)行直流融冰；在無(wú)功補(bǔ)償方式擴(kuò)展一次設(shè)備可分別形成直流融冰主回路（如圖4、圖5所示）。

其中，如圖3所示，增加第一組電抗器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，在整流變壓器與整流裝置之間每相串連1臺(tái)電抗器L_TCR，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘并聯(lián)（如圖3所示），根據(jù)需要可以增加濾波器。

其中，如圖4所示，閉合并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘電抗器L_TCR旁路（即短接），則主回路進(jìn)入融冰運(yùn)行狀態(tài)；打開(kāi)并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將電抗器L_TCR連接至換流器，再把直流融冰裝置的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接，則主回路進(jìn)入無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的星形連接的可控電抗器運(yùn)行。

其中，如圖5所示，另設(shè)有第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘并聯(lián)，并在換流器兩個(gè)閥組的直流側(cè)和交流側(cè)增加連接線，每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘串聯(lián)接在連接線上，分別按照“直流側(cè)A相接交流側(cè)B”，“直流側(cè)B接交流側(cè)C”和“直流側(cè)C接交流側(cè)A”的方式連接，打開(kāi)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將電抗器L_TCR連接至換流器，則主回路進(jìn)入無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運(yùn)行。

由于整流變壓器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線，副邊兩個(gè)繞組相位移30度；融冰整流裝置采用12脈動(dòng)接線方式，融冰裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)的諧波和無(wú)功影響很小。以用于500千伏交流線路融冰的60兆瓦固定式直流融冰裝置為例，其直流融冰運(yùn)行時(shí)需要的有功、無(wú)功和濾波的總?cè)萘考s為75兆伏安，通常不到變電站500千伏主變35千伏側(cè)容量的1/3，對(duì)系統(tǒng)影響很??；直流融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波是12k±1次諧波，k為1，2，3，...，即融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波主要是11、13次等特征諧波。融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波對(duì)系統(tǒng)影響很小，對(duì)融冰裝置本身的穩(wěn)定運(yùn)行沒(méi)有影響，但是35千伏側(cè)略超過(guò)相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，融冰運(yùn)行時(shí)可以不必裝設(shè)交流濾波器設(shè)備；對(duì)500千伏側(cè)和220千伏側(cè)的電壓諧波畸變影響很小，滿足相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

融冰整流裝置對(duì)三相線路采用的融冰方式為：退出運(yùn)行的線路，通過(guò)二相/三相的自動(dòng)切換裝置，由控制裝置來(lái)自動(dòng)切換三相線路連接到整流裝置，保證三相線路均衡融冰，切換過(guò)程中整流裝置及開(kāi)關(guān)的操作都由自動(dòng)順序控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種融冰方式的特點(diǎn)是三相線路融冰程度均衡，不會(huì)產(chǎn)生三相導(dǎo)線的張力差并對(duì)桿塔造成影響。該技術(shù)具體可以參考同時(shí)提出的另一申請(qǐng)“直流融冰三相交流線路自動(dòng)切換的方法”中。

直流融冰的主回路設(shè)置方法改善效果

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》有益效果：融冰裝置兼具有SVC功能，通過(guò)擴(kuò)展一次設(shè)備，融冰裝置在不承擔(dān)融冰功能時(shí)可以兼做靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，充分利用用戶投資；同時(shí)回路接線簡(jiǎn)單，有效地解決日常運(yùn)行維護(hù)的問(wèn)題。與AREVA技術(shù)方案亦有所不同，AREVA技術(shù)方案采用設(shè)備較多、接線復(fù)雜，在進(jìn)行直流融冰和無(wú)功補(bǔ)償（SVC）工作方式轉(zhuǎn)換時(shí)，改接線工作量很大；且直流融冰和無(wú)功補(bǔ)償（SVC）工作時(shí)都必須配置交流濾波器。

輸電線路在冬季覆冰嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由于導(dǎo)線上增加了冰載荷，對(duì)導(dǎo)線、鐵塔和金具都會(huì)帶來(lái)一定的機(jī)械損壞，覆冰嚴(yán)重時(shí)會(huì)斷線、倒桿塔，導(dǎo)致大面積停電事故，對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大損失。

中國(guó)國(guó)內(nèi)外研究融冰的幾種思路為：將電能轉(zhuǎn)化為熱能融冰；將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以破壞輸電線上的覆冰的物理結(jié)構(gòu)，達(dá)到使覆冰脫落的目的；直接破壞物理結(jié)構(gòu)的機(jī)械法除冰。

中國(guó)自20世紀(jì)70年代以來(lái)就一直在220千伏以下線路上采用交流短路方法對(duì)嚴(yán)重覆冰線路進(jìn)行融冰，對(duì)防止冰災(zāi)起到了較好的作用。由于交流融冰需要很高的熱量，且交流線路存在電抗，致使220千伏及以下線路融冰時(shí)要求的融冰電源容量是線路實(shí)際融冰功率的5～10倍；對(duì)于500千伏以上超高壓和特高壓交流輸電線路融冰時(shí)要求的融冰電源容量是線路實(shí)際融冰功率的10～20倍。在實(shí)施交流電流短路融冰時(shí)往往存在融冰電源容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的問(wèn)題。因此，對(duì)于500千伏或更高電壓等級(jí)輸電線來(lái)說(shuō)，由于難以找到滿足要求的融冰電源，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，國(guó)際上自20世紀(jì)80年代開(kāi)始就一直在探討直流融冰的可能和開(kāi)發(fā)直流融冰裝置。與傳統(tǒng)的三相交流短路融冰方法相比，直流融冰技術(shù)也是利用短路電流融冰方法，但融冰電流為直流，其電源由系統(tǒng)主變低壓側(cè)提供。該方法下線路等效阻抗主要取決于線路電阻參數(shù)，遠(yuǎn)小于交流短路融冰時(shí)線路阻抗，對(duì)融冰電源容量要求低。通過(guò)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)采用直流融冰是一種切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)有效的防止冰災(zāi)事故發(fā)生的技術(shù)方法和措施。中國(guó)國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)裝置的研制。

1998年的北美冰風(fēng)暴災(zāi)難后，魁北克水電公司考慮了各種線路融冰措施。通過(guò)加強(qiáng)網(wǎng)架的辦法帶來(lái)的投資巨大，而交流短路融冰不能解決200千米范圍的線路覆冰問(wèn)題。所以，最終選擇了與AREVA公司合作，投入2500萬(wàn)歐元開(kāi)發(fā)了一套高壓直流融冰裝置，該裝置裝設(shè)于魁北克的Lévis變電站。但截至2009年3月6日，該裝置還沒(méi)有完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

截至2009年3月6日，中國(guó)國(guó)內(nèi)外提出直流融冰裝置，未見(jiàn)采用該發(fā)明提出的技術(shù)方案。在AREVA公司方案和中國(guó)電力科學(xué)研究院申請(qǐng)專(zhuān)利200810223583.9中采用主接線重構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)融冰和SVC功能，設(shè)備及接線復(fù)雜；都不具備《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的方案接線簡(jiǎn)單，對(duì)系統(tǒng)的諧波影響很小，不必配置濾波器組等優(yōu)點(diǎn)。

Areva方案中：直流融冰裝置在融冰工作方式時(shí)，交流側(cè)采用三繞組變壓器的一個(gè)中壓繞組（43千伏）同時(shí)經(jīng)過(guò)換相電抗器（分別連接兩個(gè)6脈動(dòng)換流器，共兩組各3臺(tái)電抗器）分別連接兩個(gè)6脈動(dòng)換流器的方式；直流側(cè)采用兩個(gè)6脈動(dòng)換流器的輸出通過(guò)均流電抗器并聯(lián)的方式。

在動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償（SVC）工作方式時(shí)，交流側(cè)需將一組3臺(tái)換相電抗器改接線到三繞組變壓器的一個(gè)低壓繞組（20千伏），再連接到一個(gè)6脈動(dòng)換流器，并且只使用該6脈動(dòng)換流器中間部分可控硅閥；該6脈動(dòng)換流器可控硅閥正反并接后再連接到另一組3臺(tái)換相電抗器。該方式是典型的三角形連接的TCR（晶閘管控制電抗器型靜止無(wú)功補(bǔ)償）接線。

直流融冰的主回路設(shè)置方法操作內(nèi)容

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》將無(wú)功控制功能作為直流融冰裝置的輔助功能，擴(kuò)展一次設(shè)備可兼顧可控電抗器功能?；痉椒ㄊ牵谌诒b置的一次設(shè)備中增加電抗器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備，在控制保護(hù)系統(tǒng)系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓δ?。并根?jù)交流母線上諧波的情況配上相應(yīng)的濾波器，使直流融冰裝置成為靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）。

融冰裝置作為電力系統(tǒng)內(nèi)比較特殊的設(shè)備，其融冰功能只在冬季線路覆冰的情況下才需要運(yùn)行，每年可能只運(yùn)行有限的天數(shù)；在其余時(shí)間將其用于靜止無(wú)功補(bǔ)償器，可提供線路需要的感性無(wú)功功率的功能，還可同時(shí)有效地解決運(yùn)行維護(hù)的問(wèn)題，充分利用用戶投資。

用于500千伏交流線路固定式直流融冰裝置和用于220千伏、110千伏交流線路并接入變電站35千伏系統(tǒng)的移動(dòng)式直流融冰裝置的電源可通過(guò)電纜或管母線直接引自變電站500千伏主變35千伏側(cè)，經(jīng)整流變壓器連接整流裝置，其原理接線如圖1所示。

直流融冰的主回路設(shè)置方法實(shí)施案例

《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的具體實(shí)施方式有以下四種，可根據(jù)系統(tǒng)情況進(jìn)行選擇：

1、實(shí)施例一

包括采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線、副邊兩個(gè)繞組相位移30度的三相三繞組整流變壓器，12脈動(dòng)整流裝置，控制保護(hù)裝置，自動(dòng)切換裝置和直流側(cè)刀閘，其特征是：三相三繞組整流變壓器的2組低壓側(cè)的三相輸出分別連接到12脈動(dòng)整流裝置的2個(gè)閥組的三相輸入，12脈動(dòng)整流裝置的正負(fù)極輸出在直流融冰方式時(shí)分別通過(guò)直流側(cè)開(kāi)關(guān)連接到需要進(jìn)行融冰的三相交流線路，形成直流融冰主回路（如圖2所示），可對(duì)三相交流線路進(jìn)行直流融冰。

采用帶整流變壓器12脈動(dòng)融冰整流裝置，可以針對(duì)不同類(lèi)型和長(zhǎng)度的線路，設(shè)計(jì)選擇整流變壓器輸出電壓，利于整流器工作點(diǎn)的選擇；融冰裝置通過(guò)整流器觸發(fā)角調(diào)節(jié)，提供需要的融冰電流和直流電壓，適應(yīng)性較好；并且整流變壓器提供交流/直流的隔離，滿足故障情況下限制可控硅閥短路電流的要求。

整流變壓器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線，副邊兩個(gè)繞組相位移30度；融冰整流裝置采用12脈動(dòng)接線方式，融冰裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)的諧波和無(wú)功影響很小。以用于500千伏交流線路融冰的60兆瓦固定式直流融冰裝置為例，其直流融冰運(yùn)行時(shí)需要的有功、無(wú)功和濾波的總?cè)萘考s為75兆伏安，通常不到變電站500千伏主變35千伏側(cè)容量的1/3，對(duì)系統(tǒng)影響很??；直流融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波是12k±1次諧波，k為1，2，3，...，即融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波主要是11、13次等特征諧波。融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波對(duì)系統(tǒng)影響很小，對(duì)融冰裝置本身的穩(wěn)定運(yùn)行沒(méi)有影響，但是35千伏側(cè)略超過(guò)相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，融冰運(yùn)行時(shí)可以不必裝設(shè)交流濾波器設(shè)備；對(duì)500千伏側(cè)和220千伏側(cè)的電壓諧波畸變影響很小，滿足相關(guān)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2、實(shí)施例二和實(shí)施例三

在具體實(shí)施方式一主接線的基礎(chǔ)上，需要在換流變壓器與融冰裝置之間每相中串連1臺(tái)電抗器，每臺(tái)電抗器回路兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘相并聯(lián)，共需要6臺(tái)電抗器和6把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，根據(jù)需要可以配置若干個(gè)濾波器。在交流側(cè)增加配置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘需按照電力系統(tǒng)安全要求進(jìn)行配置。

融冰裝置換流器直流側(cè)短接，交流側(cè)利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘倒換接線連接電抗器作為晶閘管投切的星形連接的可控電抗器（TCR）運(yùn)行。整流變壓器兩個(gè)副邊繞組連接的設(shè)備如圖3所示。換流器在這種模式下變?yōu)槊肯鄡蓚€(gè)反并聯(lián)的晶閘管閥組的運(yùn)行方式，對(duì)電抗器L_TCR進(jìn)行投切或連續(xù)控制。當(dāng)采用投切控制方式（投切控制：晶閘管按照全導(dǎo)通或不導(dǎo)通方式工作）時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是不存在諧波問(wèn)題，損耗較小，可以進(jìn)行固定的無(wú)功調(diào)節(jié)。當(dāng)采用連續(xù)控制方式（連續(xù)控制：晶閘管按照觸發(fā)角連續(xù)控制）時(shí)，融冰裝置作為星形連接的TCR運(yùn)行，具備連續(xù)的無(wú)功調(diào)節(jié)能力。

進(jìn)行融冰時(shí)：閉合整流變壓器交流側(cè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將電抗器L_TCR回路旁路（即短接），即為具體實(shí)施方式二，如圖3所示。

進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)：打開(kāi)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘將電抗器L_TCR連接至換流器，將直流融冰裝置的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接，即為具體實(shí)施方式三，如圖4所示。

在兩個(gè)閥組上各串3臺(tái)電抗器可使融冰裝置兩個(gè)閥組平衡的運(yùn)行，且對(duì)交流系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償容量增加一倍。電抗器參數(shù)由站內(nèi)需要融冰裝置吸收的感性無(wú)功量、主變?nèi)萘恳约叭诒b置的容量共同決定。

直流融冰裝置轉(zhuǎn)變成靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償（SVC）裝置運(yùn)行時(shí)，只需要通過(guò)打開(kāi)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，并將直流融冰裝置的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接即可實(shí)現(xiàn)，直流融冰裝置一次設(shè)備的其它部分不需要做任何變動(dòng)。這種轉(zhuǎn)換方式使現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員對(duì)融冰裝置的操作與維護(hù)簡(jiǎn)單、易行。也大大降低了由于一次系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化而引起的風(fēng)險(xiǎn)。

3、實(shí)施例四

在具體實(shí)施方式一主接線的基礎(chǔ)上，需要在換流變壓器與融冰裝置之間每相中串連1臺(tái)電抗器，每臺(tái)電抗器回路兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘相并聯(lián)，共計(jì)需要6臺(tái)電抗器和6把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘，根據(jù)需要可以配置干個(gè)濾波器。整流器的兩個(gè)閥組的直流側(cè)和交流側(cè)需要增加連線，按照“直流側(cè)A相-交流側(cè)B”，“直流側(cè)B-交流側(cè)C”，“直流側(cè)C-交流側(cè)A”的方式進(jìn)行接線（如圖5所示）。在交流側(cè)增加配置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘需按照電力系統(tǒng)安全要求進(jìn)行配置。

換流器直流側(cè)通過(guò)融冰裝置的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘改接線，交流側(cè)利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)刀閘倒換接線連接到三相/六臺(tái)電抗器作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運(yùn)行（TCR）。整流變壓器每個(gè)副邊繞組連接的設(shè)備如圖5所示。換流橋在這種模式下變?yōu)槊肯鄡蓚€(gè)反并聯(lián)的晶閘管閥組的運(yùn)行方式，對(duì)電抗器L_TCR進(jìn)行連續(xù)控制。

圖5中方案與通常的靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)腡CR接線方式一致，即采用三角形方式。作為T(mén)CR運(yùn)行情況下，裝置具備連續(xù)的無(wú)功調(diào)節(jié)能力。

4、作為無(wú)功補(bǔ)償裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響及補(bǔ)償效果

直流融冰裝置在SVC融冰方式下運(yùn)行時(shí)，可向交流系統(tǒng)提供感性無(wú)功功率；并且無(wú)功功率的大小可以快速、連續(xù)的調(diào)節(jié)。直流融冰裝置按上述方式作為SVC運(yùn)行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的諧波影響很小，不需要配置濾波器組也能保證35千伏母線電壓的諧波畸變率滿足中國(guó)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，在直流融冰裝置做SVC運(yùn)行時(shí)，35千伏母線上其它負(fù)荷都不需要退出，可以正常運(yùn)行。如果35千伏母線上能配置11、13次及高通濾波器組或者電容器組，那么融冰裝置處于SVC模式運(yùn)行時(shí)，通過(guò)濾波器組或電容器組與融冰裝置配合，還可以向交流系統(tǒng)提高感性或容性的無(wú)功功率，實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)功調(diào)節(jié)；并且補(bǔ)償無(wú)功功率的大小同樣可以快速、連續(xù)可調(diào)?？梢杂行б种?5千伏母線電壓幅值在正、負(fù)兩個(gè)方向的波動(dòng)。

5、仿真試驗(yàn)驗(yàn)證及實(shí)際應(yīng)用情況

直流融冰裝置無(wú)功補(bǔ)償功能的仿真試驗(yàn)驗(yàn)證：為了驗(yàn)證《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的可行性，利用RTDS系統(tǒng)和控制保護(hù)試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，《直流融冰的主回路設(shè)置方法》實(shí)施方式可有效滿足交流線路融冰需求；融冰裝置在不承擔(dān)融冰功能時(shí)可以兼做SVC，進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。

直流融冰裝置的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證：2008年9月5日，25兆瓦站間移動(dòng)式直流融冰裝置樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在貴州電網(wǎng)都勻500千伏福泉變電站成功完成，試驗(yàn)線路為220千伏福都線，線路長(zhǎng)57公里，最大融冰試驗(yàn)電流達(dá)到2000安培，試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)線路、金具、接頭和直流融冰裝置各設(shè)備運(yùn)行正常，220千伏福都線溫升達(dá)到25攝氏度。2008年10月12日，60兆瓦固定式直流融冰裝置樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作在貴州電網(wǎng)都勻500千伏福泉變電站成功完成，試驗(yàn)線路為500千伏福施II線，線路長(zhǎng)93公里，最大融冰試驗(yàn)電流達(dá)到4000安培，試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)線路、金具、接頭和直流融冰裝置各設(shè)備運(yùn)行正常，500千伏福施II線溫升達(dá)到35攝氏度。

2021年6月24日，《直流融冰的主回路設(shè)置方法》獲得第二十二屆中國(guó)專(zhuān)利銀獎(jiǎng)。 2100433B