一種柔性直流輸電交流電阻啟動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及柔性直流輸電領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種柔性直流輸電交流電阻啟動
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電是傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)之外的一種新型直流輸電技術(shù)，它區(qū)別于傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)的特點在于其采用全控型(可自導(dǎo)通與關(guān)斷)的半導(dǎo)體器件(例如IGBT一Insulated Gate Bipolar Transistor絕緣柵雙極晶體管)進行交直流轉(zhuǎn)換，而傳統(tǒng)高壓直流輸電技術(shù)采用半控型(可自導(dǎo)通而不能自關(guān)斷)的半導(dǎo)體器件(如晶閘管)進行交直流轉(zhuǎn)換，需要依靠交流電力系統(tǒng)向其提供的外部電壓協(xié)助關(guān)斷晶閘管，確保交直流轉(zhuǎn)換正常進行。柔性直流輸電技術(shù)和傳統(tǒng)直流輸電技術(shù)共同點在于均設(shè)置有正負(fù)極(極I為正極，極II為負(fù)極)，一般采用正負(fù)極同時對稱運行方式。柔性直流輸電工程設(shè)置送端和受端兩個換流站，送端換流站內(nèi)的換流器件與受端換流站內(nèi)的換流器件通過直流線路連接，兩個換流站和直流線路共同組成柔性直流輸電系統(tǒng)。柔性直流輸電系統(tǒng)一般在送端和受端兩個換流站與換流站所在地的交流電力系統(tǒng)連接，也就是兩個交流電力系統(tǒng)通過柔性直流輸電系統(tǒng)完成電氣連接(如圖1所示)。
[0003]如圖2、圖3所示，柔性直流輸電技術(shù)使用的換流單元，其一端(送端或者受端)換流站中換流器的三相橋臂由多個子模塊SM1-SMn構(gòu)成，每個子模塊(SM — Sub Module)中至少應(yīng)包含兩個IGBT元件T1/T2，與之反向并聯(lián)的半控晶閘管D1/D2，一個直流儲能電容器CO。由眾多子模塊構(gòu)成了模塊化多電平換流閥(MMC—Modular Multilevel Converter),也就是MMC換流閥。
[0004]由于MMC換流閥各相橋臂的子模塊中包含大量的直流儲能電容器CO (單個子模塊的直流儲能電容器CO大小根據(jù)工程實際確定),MMC換流閥在進入穩(wěn)態(tài)正常工作方式之前，必須對這些子模塊的直流儲能電容器CO進行預(yù)充電。待所有子模塊預(yù)充電完成后，才能進入穩(wěn)定工作狀態(tài)。一端交流電力系統(tǒng)向MMC換流閥中大量直流儲能電容器CO充電開始的那一刻，直流儲能電容器CO電壓為0，從電氣原理上來說，即等同于交流電力系統(tǒng)對地短路放電，接地電阻很小，從而充電電流會非常大，可達幾十千安培。過大的充電電流會損壞相關(guān)設(shè)備，尤其是MMC換流閥中的IGBT元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能夠保證柔性直流輸電系統(tǒng)中MMC換流閥啟動安全、運行可靠的柔性直流輸電交流電阻啟動裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案:一種柔性直流輸電交流電阻啟動裝置，其特征在于:它包括一屏障箱體、一旁路開關(guān)和若干支撐絕緣子；交流電力系統(tǒng)通過交流斷路器并聯(lián)連接所述屏障箱體與所述旁路開關(guān)的一端，所述屏障箱體與所述旁路開關(guān)的另一端并聯(lián)柔性直流輸電系統(tǒng)換流站，所述屏障箱體的底部固定設(shè)置有若干用于支撐所述屏障箱體的所述支撐絕緣子；所述屏障箱體內(nèi)部固定設(shè)置一絕緣瓷芯，所述絕緣瓷芯上纏繞設(shè)置一電阻模塊，所述電阻模塊的輸入端和輸出端分別穿設(shè)過設(shè)置在所述屏障箱體兩側(cè)的穿墻套管后，連接所述交流斷路器和所述柔性直流輸電系統(tǒng)換流站。
[0007]所述電阻模塊包括若干電阻器件，各電阻器件通過導(dǎo)線串聯(lián)或者并聯(lián)連接后，繞設(shè)固定在所述絕緣瓷芯上。
[0008]由各所述電阻器件通過導(dǎo)線串聯(lián)或者并聯(lián)連接后形成的電阻模塊的電阻值的大小，根據(jù)兩端交流電力系統(tǒng)的電壓等級、MMC換流閥中IGBT元件的最大額定電流、各電阻器件材料的耐熱能力和散熱能力、充電時間限制要求確定。
[0009]所述屏障箱體采用耐腐蝕、耐銹蝕的金屬材料制備而成。
[0010]每一所述支撐絕緣子均采用陶瓷材料絕緣子或者復(fù)合材料絕緣子。
[0011]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本實用新型包括屏障箱體、旁路開關(guān)和支撐絕緣子，交流電力系統(tǒng)通過交流斷路器并聯(lián)連接屏障箱體與旁路開關(guān)的一端，屏障箱體與旁路開關(guān)的另一端并聯(lián)柔性直流輸電系統(tǒng)換流站，屏障箱體的底部固定設(shè)置支撐絕緣子，屏障箱體內(nèi)固定設(shè)置電阻模塊，電阻模塊的分別連接交流斷路器和柔性直流輸電系統(tǒng)換流站，能夠在柔性直流輸電系統(tǒng)啟動運行時，減小啟動充電電流的上升速率，適當(dāng)增加充電時間，因此能夠保護柔性直流輸電系統(tǒng)換流站內(nèi)的MMC換流閥裝置啟動安全、運行可靠，同時，還能減小換流站內(nèi)換流變壓器和交流電力系統(tǒng)設(shè)備承受的電流應(yīng)力。2、本實用新型的電阻模塊包括若干電阻器件，各電阻器件串聯(lián)或者并聯(lián)連接，這種結(jié)構(gòu)便于查找斷線故障和更換，也利于制造，另外，電阻模塊的電阻值的大小，是根據(jù)兩端交流電力系統(tǒng)的電壓等級、MMC換流閥中IGBT元件的最大額定電流、各電阻器件材料的耐熱能力和散熱能力、充電時間限制要求等確定的，因此可以保證MMC換流閥充電電流大小適宜，充電時間滿足要求。3、本實用新型屏障箱體是用耐腐蝕、耐銹蝕的金屬材料制備而成，呈六面體箱體形狀，因此具備一定的通風(fēng)散熱和防雨防塵能力。本實用新型可以廣泛應(yīng)用于柔性直流輸電領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有柔性直流輸電系統(tǒng)與兩端(送端和受端)交流電力系統(tǒng)連接示意圖；
[0013]圖2是現(xiàn)有柔性直流輸電系統(tǒng)的一端(單相)與交流電力系統(tǒng)連接示意圖；
[0014]圖3是現(xiàn)有柔性直流輸電系統(tǒng)MMC換流閥子模塊示意圖；
[0015]圖4是本實用新型交流電阻啟動裝置安裝示意圖；
[0016]圖5是本實用新型交流電阻啟動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細(xì)的描述。
[0018]如圖4、圖5所示，本實用新型提供的柔性直流輸電交流電阻啟動裝置，它包括一屏障箱體〗、一旁路開關(guān)2和若干支撐絕緣子3。
[0019]交流電力系統(tǒng)通過交流斷路器SI并聯(lián)連接屏障箱體I與旁路開關(guān)2的一端，屏障箱體I與旁路開關(guān)2的另一端并聯(lián)柔性直流輸電系統(tǒng)換流站，屏障箱體I的底部固定設(shè)置有若干用于支撐屏障箱體I的支撐絕緣子3。屏障箱體I內(nèi)部固定設(shè)置一絕緣瓷芯(圖中未示出)，絕緣瓷芯上纏繞設(shè)置一電阻模塊，電阻模塊的輸入端和