[發明專利]一種單元式高壓輸電線路保線融冰方法

有效

• 申請號: 200810066540.4
• 申請日: 2008-04-14
• 公開（公告）號: CN101272041A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 朱發國
• 申請（專利權）人: 朱發國
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02M7/155;H02M5/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一項利用輸電導線電流產生的焦耳發熱防止輸電線路覆冰(俗稱保線)或對已覆冰輸電線路融冰(統稱為保線融冰)的方法，特別針對輸電導線為分裂導線的高壓輸電線路，在導線正常帶負荷的情況下，對局部輸電導線進行保線融冰防護的方法。

背景技術：

電流加熱法融冰防護是在輸電導線中通以大電流，通過導線電阻的熱效應融化導線上的覆冰。按融冰時輸電線路是否需要停運，電流加熱法融冰技術可分為帶負荷融冰和不帶負荷融冰兩類。

不帶負荷的融冰法主要是短路融冰法。該技術先通過調度將電力負荷暫時轉移到其他線路，再外接短路融冰電源在線路上提供大電流發熱融冰。此法優點在于原理簡單、成本低廉，可用于多個電壓級別的輸電線路，缺點是需停運線路，操作復雜(需要調度、短接線路、外接短路融冰電源)，所需短路融冰電源容量較大。

帶負荷融冰技術可歸納為外加電流融冰和增大線路潮流融冰兩種。

增大線路潮流融冰是通過調度增加輸電線路的傳輸功率，導線電流增加促成線路升溫的方法。此種方法的優點在于不需停運，成本較低，操作相對簡單，但導線產生的熱量有限，僅適于氣候不太惡劣及導線覆冰較輕的情況下應用。

外加電流的帶負荷融冰技術目前僅在少數地方使用，中國寶雞供電局在1984年成立了融冰站，其原理是利用線路本身，通過自耦變壓器升壓后在雙分裂導線上形成回路，產生電流，促使導線發熱而防止導線結冰或融化覆冰，此法需要提供與輸電線相同耐壓級別的高電壓融冰變壓器，容量要求也很大，價格高昂。

上述方法均是以全線路為對象進行電流加熱保線融冰，但很多因覆冰導致線路拉斷、鐵塔倒塌及冰閃的電力系統事故往往發生在小部分易覆冰的特殊微氣象帶地形，設計分散的局部保線融冰技術既能防止冰災事故，又可降低保線融冰的成本，因此本發明針對輸電線路的局部區域設計了單元保線融冰方法。

發明內容：

為了克服現有帶負荷保線融冰技術方案電源容量要求高、耐壓絕緣難度大、操作復雜和效率較低的不足，本發明提出一種電源便捷、成本低且控制靈活的單元式高壓輸電線路保線融冰方法。

本發明所解決技術問題所采用的技術方案是：

提出一種單元式高壓輸電線路保線融冰方法，包括如下步驟：

A.定義一定區段同相分裂導線為保線融冰單元，在該單元兩端位置采用導電間隔棒；

B.在所述單元內設置保線融冰裝置，該保線融冰裝置輸出的保線融冰電流在所述兩導電間隔棒與兩分裂導線之間形成環路并產生熱量實現保線融冰；

所述步驟A中，如果在兩導電間隔棒之間需要再加裝間隔棒(用于保護支撐分裂導線)，則全部采用絕緣型間隔棒。

本發明方法中，所述保線融冰裝置包括保線融冰電源和保線融冰電流控制系統。所述保線融冰裝置的保線融冰電源輸出采用直流方式或交流方式：

保線融冰電源輸出采用直流方式時，其主電路拓撲由換能變流器和可控整流器組成，所述換能變流器一次側串聯于分裂導線中，二次側連接可控整流器交流側，可控整流器直流側連接濾波電容，濾波電容兩端為保線融冰電流的輸出端；

保線融冰電源輸出采用交流方式時，其主電路拓撲由換能變流器、可控整流器、可控逆變器和隔離變流器組成，所述換能變流器與可控整流器組成整流電路，所述可控逆變器與隔離變流器組成逆變電路，整流電路和逆變電路的直流側均與濾波電容并聯，所述整流電路感應分裂導線上的交流電流并部分或全部整流成直流電流，所述逆變電路再將此直流電流逆變成交流電流并通過隔離變流器輸出，即隔離變流器的二次側即為保線融冰電流的輸出端。

作為本發明方法的進一步改進，所述保線融冰電源內可控整流器和可控逆變器的主功率器件采用可控電力電子器件，如可控硅、IGBT、MOSFET、GTO的一種或多種；通過對可控整流器和可控逆變器的控制，在所述保線融冰電源輸出電流為零時，換能變流器二次側等值于短路狀態，分裂導線的電氣參數等值于常規運行狀態，保線融冰電流采用從零值啟動和緩升緩降的調節方法，避免大電流的突變對導線的沖擊。

本發明方法中，所述保線融冰電流控制系統采集環境溫濕度、導線溫度、覆冰厚度、導線電流等相關信息，根據固化在系統內的程序觸發保線融冰任務、計算保線融冰電流的大小，并生成相應的可控整流器、可控逆變器的控制信號實現保線融冰電流的精確控制；保線融冰電流控制系統還具備人工命令接收和設備狀態信息發送功能。

本發明方法中，所述保線融冰裝置安裝于絕緣子串附近，內裝風扇驅散自身散熱，并將所散熱量用于絕緣子串的覆冰防護。

同現有技術相比較，本發明單元式高壓輸電線路保線融冰方法的有益效果在于：