[發(fā)明專(zhuān)利]基于融冰功率三角形的覆冰導(dǎo)線融冰電流獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410669432.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104332927A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛;梁巖;陳永輝;趙學(xué)增;劉建軍;吳堅(jiān);張競(jìng)偉;劉勇軍;遲連道;孫福軍;田偉;王占偉;都興云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司雞西供電公司;黑龍江工業(yè)學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02G7/16
• 分類(lèi)號(hào): H02G7/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳昕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及覆冰導(dǎo)線的融冰技術(shù)。

背景技術(shù)

電網(wǎng)覆冰導(dǎo)致的電力事故近年來(lái)在我國(guó)和世界范圍內(nèi)頻繁發(fā)生。目前應(yīng)用于電網(wǎng)架空電力線路融冰最有效和常用的融冰方法是焦耳熱效應(yīng)融冰法。包括交流短路融冰、直流短路融冰、調(diào)整負(fù)荷融冰、電網(wǎng)潮流轉(zhuǎn)移融冰、電容補(bǔ)償電感調(diào)負(fù)融冰、并聯(lián)電容補(bǔ)償融冰、高頻融冰等。焦耳熱效應(yīng)融冰基本原理是利用大電流通過(guò)覆冰電力線路產(chǎn)生的焦耳熱效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線升溫融化覆冰的功能。工程實(shí)際應(yīng)用技術(shù)可行的是交流短路融冰、直流短路融冰、電容補(bǔ)償電感調(diào)負(fù)融冰和并聯(lián)電容補(bǔ)償融冰。無(wú)論采用何種焦耳熱融冰技術(shù)，都需解決一下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：(1)在氣象條件和覆冰電力線路參數(shù)既定的條件下，融冰電流如何選擇；(2)融冰過(guò)程會(huì)對(duì)覆冰導(dǎo)線和電網(wǎng)系統(tǒng)造成怎樣影響；(3)融冰需要的電源容量是否足夠大。當(dāng)風(fēng)速、環(huán)境溫度等氣象條件和覆冰導(dǎo)線參數(shù)一定時(shí)，融冰電源容量和覆冰導(dǎo)線升溫都是由施加的融冰電流決定的，所以上述問(wèn)題的解決可歸結(jié)為如何確定和選擇融冰電流。目前，國(guó)內(nèi)外融冰電流的選擇方式主要有二種：(1)融冰現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和風(fēng)洞試驗(yàn)；(2)融冰過(guò)程物理數(shù)學(xué)模型。導(dǎo)線覆冰融化過(guò)程是一個(gè)物理相變的動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此建立完整和準(zhǔn)確的物理數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確地描述環(huán)境參數(shù)、導(dǎo)線參數(shù)和融冰電流的關(guān)系十分復(fù)雜，現(xiàn)有的模型都是建立在一定假設(shè)的條件下，推導(dǎo)出的公式適用范圍很小，計(jì)算結(jié)果誤差較大，不能指導(dǎo)實(shí)際融冰操作使用。我國(guó)湖南、貴州、重慶等電網(wǎng)在采取短路融冰時(shí)，常發(fā)生幾小時(shí)甚至十幾小時(shí)不能融冰的情況，原因在于現(xiàn)有的研究工作沒(méi)有給出融冰電流和融冰時(shí)間的關(guān)系式，無(wú)法確定融冰所需最小電流和系統(tǒng)電源能提供最大融冰電流(不超過(guò)導(dǎo)線允許最大載流量)與之對(duì)應(yīng)融冰時(shí)間的范圍。

國(guó)內(nèi)外融冰計(jì)算常用公式如下：

導(dǎo)線升溫計(jì)算公式

導(dǎo)線最高溫度為90℃時(shí)允許的載流量為融冰電流計(jì)算，見(jiàn)公式(1)。

θc-θ0=P×1029πv·d---(1)]]>

其中，P為導(dǎo)線焦耳熱功率，P＝I²·r₀；θ_c-θ₀為導(dǎo)線溫升，單位K；θ_c為導(dǎo)線溫度，單位℃；θ₀為環(huán)境溫度，單位℃；P為每米導(dǎo)線向空氣發(fā)散的的功率，單位W/m；I為導(dǎo)線電流，單位A；r₀為導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻，單位Ω/m；v為風(fēng)速，取0.5m/s；d為導(dǎo)線直徑，單位mm。由于該公式不包含導(dǎo)線覆冰參數(shù)，不適用于計(jì)算覆冰導(dǎo)線融冰電流。

考慮覆冰情況時(shí)，計(jì)算見(jiàn)公式(2)和(3)，

θ_c-θ₀＝(θ_c-θ_i)+(θ_i-θ₀)????(2)