專利名稱：一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，受端電網(wǎng)負(fù)荷集中地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，會(huì)由于無功電壓支持能力不足、電壓難以恢復(fù)，導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定被破壞，進(jìn)而造成電壓崩潰引起大面積停電。在受端電網(wǎng)配置一定規(guī)模的電源，將有利于提供動(dòng)態(tài)電壓支持，也有利于通道保持較高的穩(wěn)定裕度，提高系統(tǒng)整體穩(wěn)定水平。動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置作為靈活的動(dòng)態(tài)無功電源配置手段，在提高電壓穩(wěn)定性方面作用明顯。根據(jù)特高壓電網(wǎng)規(guī)范研究成果，將來在受端電網(wǎng)會(huì)有多回大容量特高壓交、直流線路受入大量電力，當(dāng)特高壓線路發(fā)生三相短路單相開關(guān)拒動(dòng)等嚴(yán)重故障時(shí)，受端電網(wǎng)電壓往往難以恢復(fù)，需要切負(fù)荷才能使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。因此，為保證電網(wǎng)安全、避免大面積停電，需要在受端電網(wǎng)，特別是直流落點(diǎn)附件配置一定容量的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，以提高受端電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電壓支撐能力。靜止同步補(bǔ)償器(STATC0M)較好的解決了上述問題，它是一種新型靜止無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，由并聯(lián)接入系統(tǒng)的電壓源換流器構(gòu)成，其輸出的容性或感性無功電流連續(xù)、可調(diào)且獨(dú)立于與系統(tǒng)連接點(diǎn)的電壓。SSTATC0M的無功電流輸出可在很大電壓變化范圍內(nèi)恒定， 在低電壓時(shí)仍能提供較強(qiáng)的無功支撐，并且可從感性到容性全范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，且具有占地面積小，無功調(diào)節(jié)速度快，輸出諧波含量低，接入系統(tǒng)無諧振等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)的國(guó)情和已有的技術(shù)，發(fā)展STATC0M應(yīng)是解決我國(guó)電壓穩(wěn)定問題的有效手段。隨著輸電系統(tǒng)的不斷發(fā)展，無功需求和補(bǔ)償位置將來會(huì)發(fā)生改變，其它地點(diǎn)對(duì)無功補(bǔ)償?shù)囊罂赡芡蝗痪o急增加，所以有必要建立一種移動(dòng)式無功補(bǔ)償系統(tǒng)，可以向系統(tǒng)緊急需要無功的地點(diǎn)快速轉(zhuǎn)移、安裝和投入運(yùn)行。移動(dòng)式STATC0M采用緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、便于運(yùn)輸?shù)姆绞剑趬勖趦?nèi)可快速轉(zhuǎn)移安裝地點(diǎn)，可根據(jù)系統(tǒng)條件簡(jiǎn)單配置即可投運(yùn)的STATC0M裝置。由于受功率器件制造水平及工藝的限制，要實(shí)現(xiàn)大容量的STATC0M裝置，其主電路結(jié)構(gòu)要采用級(jí)聯(lián)方式；目前，移動(dòng)式STATC0M主要包括三種結(jié)構(gòu)多重化結(jié)構(gòu)、多電平結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。多重化結(jié)構(gòu)的變壓器成本高、損耗大、占地面積大；多電平結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)電容電壓平衡控制，開關(guān)頻率增高，開關(guān)損耗增加，效率降低；因此，固定式和移動(dòng)式STATC0M裝置大都采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。鏈?zhǔn)絊TATC0M的主電路是一種新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其主電路的核心部分是鏈?zhǔn)?H橋串聯(lián))結(jié)構(gòu)的電壓源換流器，每一相都是一個(gè)獨(dú)立的鏈節(jié)，由N個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的鏈節(jié)串聯(lián)而成，每個(gè)基本單元是一個(gè)可輸出三電平的單相橋式電壓源換流器，N個(gè)鏈節(jié)串聯(lián)可得到 2N+1級(jí)的階梯電壓波形。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)STATC0M和輸出電壓波形如說明書附圖1所示。目前，英國(guó)已經(jīng)投運(yùn)的1套移動(dòng)式STATC0M裝置，主電路采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，每個(gè)鏈節(jié)由四個(gè)GTO及續(xù)流二極管組成的單相橋式電壓源換流器構(gòu)成，設(shè)計(jì)成模塊化單元裝在集裝箱內(nèi)；但每個(gè)鏈節(jié)單元需要外加鏈節(jié)平衡輔助電路，需要輔助電源以實(shí)現(xiàn)直流電容電壓的平衡，結(jié)構(gòu)不緊湊，占用面積大。國(guó)內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)的1套固定式STATC0M裝置，主電路也是鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，每個(gè)鏈節(jié)由四個(gè)IGCT器件組成單相電壓源換流器；但I(xiàn)GCT器件需要附加鉗位電路限制陽極電感電壓，這些電路及元件所占體積很大，參數(shù)優(yōu)化困難，不利于緊湊化設(shè)計(jì)。以上所述的STATC0M裝置，其鏈節(jié)單元的主功率器件為GTO和IGCT，在進(jìn)行鏈節(jié)單元設(shè)計(jì)時(shí)都需要增加一些輔助電路，增加了單個(gè)鏈節(jié)的體積，不利于緊湊化設(shè)計(jì)，增大了裝置的占地面積?；贗GBT的鏈?zhǔn)絊TATC0M裝置設(shè)計(jì)技術(shù)尚不成熟，國(guó)內(nèi)外尚未見到成熟的結(jié)構(gòu)布局技術(shù)方案，其主要元件的合理結(jié)構(gòu)布局存在諸多技術(shù)難點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述元器件合理布局、換流鏈緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的諸多技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，該裝置具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍廣、輸出諧波含量低、采用緊湊化設(shè)計(jì)、具備可移動(dòng)性以及占地面積小等明顯優(yōu)勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器包括功能模塊集裝箱、輔助設(shè)備集裝箱、連接電抗器、開關(guān)回路和可移動(dòng)底座；其改進(jìn)之處在于 所述功能模塊集裝箱、輔助設(shè)備集裝箱、連接電抗器和開關(guān)回路安裝在可移動(dòng)底座上，所述功能模塊集裝箱包括單相換流鏈，所述單相換流鏈為結(jié)構(gòu)相同的鏈接單元串聯(lián)組成，所述鏈節(jié)單元在功能模塊集裝箱內(nèi)采用S形的布置方式。其中所述相鄰鏈節(jié)單元的串聯(lián)連接所述鏈節(jié)單元由H橋電壓源換流器組成，所述H橋電壓源換流器主電路包括H橋電路、放電電路、旁路電路、單元控制器、驅(qū)動(dòng)電路和取能電源；所述H橋電路主功率器件選用IGBT，所述H橋電路由兩個(gè)分別由上、下管串聯(lián)構(gòu)成的橋臂并聯(lián)組成，兩個(gè)橋臂上端通過直流母線與直流電容的正極相連，兩個(gè)橋臂下端通過直流母線與直流電容的負(fù)極相連，兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)作為本鏈節(jié)單元的交流輸出端分別與相鄰鏈節(jié)單元交流端首尾連接，實(shí)現(xiàn)相鄰鏈節(jié)單元的串聯(lián)。其中所述鏈節(jié)單元設(shè)有水冷散熱器，所述水冷散熱器底部設(shè)進(jìn)水口，上部設(shè)出水口，所述相鄰鏈節(jié)單元的水冷散熱器通過水管連接。其中所述水冷散熱器設(shè)計(jì)為兩路獨(dú)立的水路，水冷散熱器底部設(shè)兩個(gè)進(jìn)水口，上部設(shè)兩個(gè)出水口。其中所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的功能模塊集裝箱，每個(gè)功能模塊集裝箱為一個(gè)單相STATC0M，所述電纜安放在電纜支架上，每個(gè)功能模塊集裝箱通過電纜或銅排連接成三角形，所述每個(gè)功能模塊集裝箱再通過電纜或銅排與啟動(dòng)回路、連接電抗器和主斷路器串聯(lián)，三個(gè)單相STATC0M共同構(gòu)成1個(gè)三相STATC0M，三相STATC0M并聯(lián)接入系統(tǒng)母線側(cè)。其中所述輔助設(shè)備集裝箱的水冷系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)。其中所述開關(guān)回路包括主斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)。由于采用了以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型帶來的有益效果如下1)采用緊湊化設(shè)計(jì)，占地面積小[0020]所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，鏈節(jié)單元H橋電路主功率器件選用IGBT，它無需復(fù)雜的輔助電路，布置在水冷散熱器上，IGBT的布局安裝位置經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)與直流支撐電容器距離達(dá)到最短，具有占用空間小、布局緊湊的優(yōu)點(diǎn)；IGBT驅(qū)動(dòng)電源采用簡(jiǎn)單、可靠的直流電容電壓取能方式，省掉了送能方式復(fù)雜的電路及送能變壓器等設(shè)備，鏈節(jié)的體積大為縮小，利于緊湊化設(shè)計(jì)；鏈節(jié)單元的交、直流母排采用結(jié)構(gòu)緊湊的無感復(fù)合疊層母排，將交流母排、直流母排通過絕緣材料層疊在一起，分別與相鄰鏈節(jié)模塊相連，這樣的設(shè)計(jì)大大減小了復(fù)合母排的體積，節(jié)約功率模塊的空間，利于鏈節(jié)的緊湊化設(shè)計(jì)。2)具備可移動(dòng)性采用集裝箱和可移動(dòng)底座安裝方式，便于移動(dòng)和運(yùn)輸；可在緊急需要無功支撐的地點(diǎn)快速轉(zhuǎn)移、安裝和投運(yùn)，從而使電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的規(guī)劃、布置和運(yùn)行更加靈活、 有效。3)補(bǔ)償容量大，調(diào)節(jié)速度快鏈節(jié)單元H橋電路主功率器件選用IGBT，使得所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，補(bǔ)償容量大，調(diào)節(jié)速度快。

圖1是鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)STATC0M和輸出波形圖。圖2是移動(dòng)式STATC0M主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。圖3是移動(dòng)式STATC0M平面布置圖。圖4是鏈節(jié)單元內(nèi)部電路圖。圖5是鏈節(jié)單元布局圖。圖6是集裝箱內(nèi)換流鏈布局圖。附圖標(biāo)記1-直流電容器、2-H橋電路、3-放電電路、4-旁路電路、5-取能電源、6_單元控制器、7-驅(qū)動(dòng)電路、8-交直流母排、9-水冷散熱器、10-功能模塊集裝箱、11-輔助設(shè)備集裝箱、 12-可移動(dòng)底座、13-散熱風(fēng)機(jī)、14-連接電抗器、15-電纜支架、16-隔離開關(guān)、17-主斷路器；Rs-STATCOM裝置啟動(dòng)電阻，Sa-A相主斷路器，Sb-B相主斷路器，Sc-C相主斷路器， Spa-A相啟動(dòng)電阻旁路斷路器，Spb-B相啟動(dòng)電阻旁路斷路器，Spc-C相啟動(dòng)電阻旁路斷路器，0. 5X-連接電抗器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。實(shí)施例1 移動(dòng)式STATC0M的基本原理就是以電壓源換流器(VSC)為核心，直流側(cè)采用直流電容器1為儲(chǔ)能元件，利用可關(guān)斷器件IGBT將直流側(cè)電壓轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)同頻率的交流電壓，并通過連接電抗器14并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使裝置吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康?。為了形成?shí)用的大容量和符合要求的低諧波，移動(dòng)式STATC0M主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用圖2所示鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，主要由三相換流鏈、連接電抗器14、啟動(dòng)電阻、主斷路器17、 隔離開關(guān)16等構(gòu)成。每相換流鏈均由多個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的H橋電壓源換流器依次串聯(lián)組成，然后由單相換流鏈的首尾相連組成三角連接的三相換流鏈，再通過電纜或銅排與啟動(dòng)回路、連接電抗器14、主斷路器17等相連并聯(lián)接入系統(tǒng)35kV母線側(cè)。實(shí)施例2 本實(shí)用新型中所述輔助設(shè)備集裝箱11可以根據(jù)功能模塊集裝箱10的需求擴(kuò)展出多個(gè)集裝箱，例如控制保護(hù)系統(tǒng)集裝箱、水冷系統(tǒng)集裝箱和啟動(dòng)回路集裝箱，其中控制保護(hù)系統(tǒng)集裝箱用于實(shí)現(xiàn)對(duì)功能模塊集裝箱10的控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)，水冷系統(tǒng)集裝箱用于保障功能模塊集裝箱10中換流鏈功率器件IGBT的工作結(jié)溫不超過最高允許結(jié)溫，啟動(dòng)回路集裝箱用于實(shí)現(xiàn)功能模塊集裝箱10的軟啟動(dòng)。并且輔助設(shè)備集裝箱11的排列布置方式可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。為適用移動(dòng)工程的需要，方便運(yùn)輸，移動(dòng)式STATC0M裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上力求緊湊、 美觀，本實(shí)施例中包括三個(gè)功能模塊集裝箱10和一個(gè)輔助設(shè)備集裝箱11，并具體給出功能模塊集裝箱10、輔助設(shè)備集裝箱11、連接電抗器13、開關(guān)回路12和可移動(dòng)底座的布置方式。 所有設(shè)備都安裝在集裝箱及可移動(dòng)底座12上，占地面積盡量不超過同容量無功補(bǔ)償裝置， 電氣平面布置圖如圖3所示；主要包括四個(gè)集裝箱和三個(gè)可移動(dòng)底座12，4個(gè)集裝箱分別為三個(gè)STATC0M功能模塊集裝箱10，一個(gè)輔助設(shè)備集裝箱11。出線電纜放置在電纜支架15 上，三個(gè)功能模塊集裝箱10通過電纜或銅排并接成三角形，再通過高壓電纜或銅排與啟動(dòng)回路、連接電抗器14、主斷路器17等串聯(lián)相連，共同構(gòu)成一個(gè)三相STATC0M，三相STATC0M 并聯(lián)接入系統(tǒng)母線側(cè)。本實(shí)用新型所述裝置整體外觀比較簡(jiǎn)介，接線簡(jiǎn)單。集裝箱滿足道路運(yùn)輸?shù)囊螅b置內(nèi)部采用軟連接，并在連接處采用橡膠墊、彈墊、彈簧等減震措施，以減小運(yùn)輸過程中的震動(dòng)沖擊；同時(shí)考慮加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使之具備較高的抗扭、抗拉、抗壓的性能。箱體采用隔熱材料，可以抵抗外界輻射的影響；集裝箱內(nèi)部設(shè)置溫度、濕度、煙霧等監(jiān)測(cè)手段及照明、通風(fēng)、排水設(shè)施；箱體內(nèi)配有空調(diào)，空調(diào)采用冗余配置，具有散熱、除塵的功能，并安裝攝像頭及觀察窗，方便監(jiān)控?fù)Q流鏈的運(yùn)行狀態(tài)；可移動(dòng)底座12上布置連接電抗器14、隔離刀閘、主斷路器17、避雷器等設(shè)備。實(shí)施例3 STATC0M功能模塊集裝箱10內(nèi)設(shè)備主要包括單相換流鏈。每相換流鏈由多個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的鏈節(jié)模塊單元串聯(lián)組成，每一個(gè)鏈節(jié)單元是由H橋構(gòu)成的電壓源換流器構(gòu)成，H 橋由多只帶有反并聯(lián)二極管的IGBT組成，如圖4所示。主要包括直流電容器1、H橋電路2、 放電電路3、旁路電路4、取能電源5、單元控制器6、驅(qū)動(dòng)電路7等。為了將換流鏈安裝在空間狹小的集裝箱內(nèi)，鏈節(jié)功率模塊單元需采用緊湊化設(shè)計(jì)，優(yōu)化其布局，壓縮鏈節(jié)單元體積及連接占用的體積，使鏈節(jié)單元的結(jié)構(gòu)具備體積小、重量輕的特點(diǎn)，采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)布局圖。主要包括直流電容器1、H橋電路2、旁路電路4、取能電源5、交直流母排8、水冷散熱器9等組成。實(shí)施例4 鏈節(jié)單元的H橋電路2中主功率器件選用IGBT，與IGCT器件相比，IGBT無需復(fù)雜的嵌位電路，無需輔助電壓平衡電路和輔助電源，因此選用IGBT為主功率器件減小功率器件占用的體積；而且IGBT器件對(duì)驅(qū)動(dòng)電源要求相對(duì)較低，可以在主電上電的情況下再給上控制電，因而可采用簡(jiǎn)單的取能方式，取能電路與鏈節(jié)單元大體等電位，省掉了送能方式復(fù)雜的電路及送能變壓器等設(shè)備，鏈節(jié)單元的體積大為縮小，利于緊湊化設(shè)計(jì)；多組并聯(lián)安裝的直流電容器1并排布置在一側(cè)，通過直流母排與橋臂IGBT相連；兩個(gè)橋臂均采用多只 IGBT并聯(lián)布置在直流電容器1的一側(cè)，IGBT的布局安裝位置經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)與直流支撐電容器距離達(dá)到最短；交、直流母排8采用結(jié)構(gòu)緊湊的無感復(fù)合疊層母排，將交流母排、直流母排通過絕緣材料層疊在一起，分別與相鄰鏈節(jié)單元相連，這樣的設(shè)計(jì)大大減小了復(fù)合母排的體積，節(jié)約功率模塊的空間，利于鏈節(jié)的緊湊化設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)器直接安裝在IGBT上，IGBT安裝在散熱器上；為了將IGBT開通、關(guān)斷過程中產(chǎn)生的熱量充分散發(fā)出去，采用水冷為主散熱方式，各鏈節(jié)不再設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)、風(fēng)道，減小它們所占用的空間，減小鏈節(jié)體積，結(jié)構(gòu)緊湊；水冷散熱器9采用底部進(jìn)水上部出水的設(shè)計(jì)，為兩路獨(dú)立的水路，進(jìn)水口和出水口設(shè)計(jì)在水冷散熱器9的一側(cè)，方便鏈節(jié)單元之間水路連接，減少連接占用的空間；水冷散熱器9下方的空間用來安裝單元控制器6、驅(qū)動(dòng)電路7、取能電源5、旁路電路4等設(shè)備，充分利用鏈節(jié)單元的空間，使鏈節(jié)單元的體積大大減小，便于鏈節(jié)單元的模塊化、緊湊化設(shè)計(jì)。實(shí)施例5 為充分利用集裝箱內(nèi)空間，單相換流鏈在功能模塊集裝箱10內(nèi)布置為多排、多層、多列方式，如圖6所示。排與排之間留有足夠距離，作為檢修人員通道和布置進(jìn)水母管； 每一排由5-10列平行布置，每1列由2-6個(gè)鏈節(jié)單元上下垂直疊放布置，固定在絕緣支架上，上下模塊輸出側(cè)采用垂直電氣連接方式，列與列之間采用S型電氣連接方式，即將功能模塊集裝箱10內(nèi)鏈節(jié)模塊從下而上-從上而下依次按順序串聯(lián)起來，使得相鄰鏈節(jié)模塊的電位差較小，可以縮小模塊之間的距離，且電氣連接簡(jiǎn)單清晰，減小電氣連接占用的空間； 換流鏈的兩端通過穿墻套管從集裝箱內(nèi)引出，分別與另外兩個(gè)單相換流鏈?zhǔn)孜蚕噙B組成三角接線，構(gòu)成三相換流鏈；換流鏈的頂部、底部靠支撐絕緣子固定，在運(yùn)輸過程中還要安裝輔助支撐件，以加強(qiáng)固定強(qiáng)度；水路結(jié)構(gòu)采用先串聯(lián)再并聯(lián)方式，即同一排同一列上的2-6 個(gè)鏈節(jié)模塊的水管上下依次串聯(lián)后再并聯(lián)在總母管上，底部為進(jìn)水母管，頂部為出水母管， 此種連接方式需要水接頭數(shù)量少，連接關(guān)系簡(jiǎn)單，電位分布明晰，占用空間?。粨Q流鏈內(nèi)選用良好的耐蝕性、電絕緣性和施工工藝性的復(fù)合高壓絕緣材料，減小鏈節(jié)單元間的空氣距離，進(jìn)一步壓縮換流鏈的體積，滿足換流鏈的緊湊化設(shè)計(jì)。實(shí)施例6 輔助設(shè)備集裝箱11內(nèi)的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)功能模塊集裝箱10的控制、監(jiān)測(cè)和保護(hù)，輔助設(shè)備集裝箱11的主要設(shè)備包括控制保護(hù)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、三相啟動(dòng)回路、散熱風(fēng)機(jī)13等。控制保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)STATC0M裝置運(yùn)行狀態(tài)，使其滿足設(shè)計(jì)的要求，當(dāng)STATC0M裝置運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)故障，對(duì)其起保護(hù)作用。冷卻系統(tǒng)是換流鏈的重要組成部分，將換流閥上各元器件的功耗發(fā)熱排放到功能模塊集裝箱10外，保障換流鏈功率器件工作結(jié)溫不超過最高允許結(jié)溫。本裝置采用全封閉純水冷卻系統(tǒng)，主要包括主循環(huán)冷卻回路，去離子水處理回路，氮?dú)夥€(wěn)壓系統(tǒng)及冷卻介質(zhì)及管路四個(gè)部分，其二次熱交換采用水-風(fēng)冷卻方式，散熱效益高，運(yùn)行可靠，且在大容量STATC0M裝置中具有成本優(yōu)勢(shì)。啟動(dòng)回路包括啟動(dòng)電阻及其旁路斷路器，啟動(dòng)電路通過啟動(dòng)電阻對(duì)所述裝置的直流電容器進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)裝置的軟啟動(dòng)功能。實(shí)施例7
7[0049]本實(shí)用新型中的S形連接方式，具體指鏈節(jié)模塊在功能模塊集裝箱10內(nèi)布置為多排、多層、多列方式，如圖6所示所述功能模塊集裝箱(10)中換流鏈同一排鏈節(jié)單元的連接方式為同一排同一列的鏈節(jié)單元從下而上或從上而下依次按順序串聯(lián)，同一排相鄰列的鏈節(jié)單元，通過前一列串聯(lián)至列尾的鏈節(jié)單元與相鄰列同層的鏈節(jié)單元之間串聯(lián)，同一排相鄰列鏈節(jié)單元的電路結(jié)構(gòu)組成S型連接方式；所述功能模塊集裝箱(10)中換流鏈相鄰排之間的連接方式為所述前一排串聯(lián)連接至排尾的鏈節(jié)單元與其相鄰排同列同層的鏈節(jié)單元之間串聯(lián)。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本實(shí)用新型的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限制，本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求1.一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器包括功能模塊集裝箱(10)、輔助設(shè)備集裝箱(11)、連接電抗器(14)、開關(guān)回路和可移動(dòng)底座(12)； 其特征在于所述功能模塊集裝箱(10)、輔助設(shè)備集裝箱(11)、連接電抗器(14)和開關(guān)回路安裝在可移動(dòng)底座(1 上，所述功能模塊集裝箱(10)包括單相換流鏈，所述單相換流鏈為結(jié)構(gòu)相同的鏈接單元串聯(lián)組成，所述鏈節(jié)單元在功能模塊集裝箱(10)內(nèi)采用S形的布置方式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于所述功能模塊集裝箱(10)中換流鏈同一排鏈節(jié)單元的連接方式為同一排同一列的鏈節(jié)單元從下而上或從上而下依次按順序串聯(lián)，同一排相鄰列的鏈節(jié)單元，通過前一列串聯(lián)至列尾的鏈節(jié)單元與相鄰列同層的鏈節(jié)單元之間串聯(lián)，同一排相鄰列鏈節(jié)單元的電路結(jié)構(gòu)組成S型連接方式；所述功能模塊集裝箱(10)中換流鏈相鄰排之間的連接方式為所述前一排串聯(lián)連接至排尾的鏈節(jié)單元與其相鄰排同列同層的鏈節(jié)單元之間串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于所述相鄰鏈節(jié)單元的串聯(lián)連接所述鏈節(jié)單元由H橋電壓源換流器組成，所述H橋電壓源換流器主電路包括H橋電路O)、放電電路(3)、旁路電路0)、單元控制器(6)、驅(qū)動(dòng)電路(7) 和取能電源(5)；所述H橋電路(2)主功率器件選用IGBT，所述H橋電路O)由兩個(gè)分別由上、下管串聯(lián)構(gòu)成的橋臂并聯(lián)組成，兩個(gè)橋臂上端通過直流母線與直流電容的正極相連，兩個(gè)橋臂下端通過直流母線與直流電容的負(fù)極相連，兩個(gè)橋臂的中點(diǎn)作為本鏈節(jié)單元的交流輸出端分別與相鄰鏈節(jié)單元交流端首尾連接，實(shí)現(xiàn)相鄰鏈節(jié)單元的串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于 所述鏈節(jié)單元設(shè)有水冷散熱器(9)，所述水冷散熱器(9)底部設(shè)進(jìn)水口，上部設(shè)出水口，所述相鄰鏈節(jié)單元的水冷散熱器(9)通過水管連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于所述水冷散熱器(9)設(shè)計(jì)為兩路獨(dú)立的水路，水冷散熱器(9)底部設(shè)兩個(gè)進(jìn)水口，上部設(shè)兩個(gè)出水口。
6.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于 所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的功能模塊集裝箱(10)，每個(gè)功能模塊集裝箱(10)為一個(gè)單相STATC0M，所述電纜安放在電纜支架(1 上，每個(gè)功能模塊集裝箱 (10)通過電纜或銅排連接成三角形，所述每個(gè)功能模塊集裝箱(10)再通過電纜或銅排與啟動(dòng)回路、連接電抗器(14)和主斷路器(17)串聯(lián)，三個(gè)單相STATC0M共同構(gòu)成1個(gè)三相 STATC0M，三相STATC0M并聯(lián)接入系統(tǒng)母線側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于 所述輔助設(shè)備集裝箱(11)的水冷系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)(13)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，其特征在于 所述所述開關(guān)回路包括主斷路器(17)、隔離開關(guān)(16)和接地開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型的一種緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器，該補(bǔ)償器補(bǔ)償容量大，調(diào)節(jié)速度快，采用緊湊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及便于運(yùn)輸?shù)姆绞?，可在緊急需要無功支撐的地點(diǎn)快速轉(zhuǎn)移、安裝和投運(yùn)，從而使電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的規(guī)劃、布置和運(yùn)行更加靈活、有效。所述移動(dòng)式靜止同步補(bǔ)償器包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的功能模塊集裝箱、輔助設(shè)備集裝箱和可移動(dòng)底座，所述功能模塊集裝箱包括單相換流鏈和換流鏈避雷器，所述輔助設(shè)備集裝箱包括控制保護(hù)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)和三相啟動(dòng)回路，所述可移動(dòng)底座包括連接電抗器、主斷路器、和接地開關(guān)。本實(shí)用新型裝置具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍廣、輸出諧波含量低、采用緊湊化設(shè)計(jì)、具備可移動(dòng)性以及占地面積小等明顯優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201994672SQ20112003014
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者周慶鵬, 左永仁, 常忠, 李志麒, 楊武帝, 武守遠(yuǎn), 滕樂天, 熊超英, 王承民, 王柯, 王軒, 袁蒙, 韓天緒 申請(qǐng)人:上海市電力公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 中電普瑞科技有限公司