CN101272042A - 输电线路的工频谐振除冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线路的工频谐振除冰装置及其方法。所述的装置主要由谐振电容和工频变压器组成。工频变压器的一次侧与前级电网或发电机相连，二次侧与谐振电容器堆相连，谐振电容器堆的另一端连接到覆冰线路上。利用LC串联谐振的原理，一旦线路覆冰，即停电接入本装置，并将线路一端短接。当在工频变压器的一次侧加入工频电源后，谐振电容器堆与线路等效电感即在50Hz附近发生串联谐振，通过导线发热自动融化覆冰。本装置融冰效率高、控制简单、可实施性强，具有广阔的开发和应用前景，能产生巨大的经济效益和社会效益。

Description

输电线路的工频谐振除冰方法

技术领域

本发明涉及一种输电线路的除冰方法，尤其是一种利用工频谐振的原理来除冰的方法。属于电除冰的技术领域。

背景技术

我国是世界上输电线路覆冰最为严重的国家之一。严重覆冰会导致输电线路机械和电气性能急剧下降，从而导致覆冰事故的发生。我国湖南、湖北、贵州、江西、云南、四川、河南及陕西等省都曾发生过十分严重的输电线路覆冰事故。覆冰事故严重威胁了我国电力系统的安全运行，并造成了巨大的经济损失。在已有的除冰技术手段中，机械人工除冰的手段效率低，风险系数高，周期长，很难大面积推广；采用新材料导线的方法即增加了成本也往往不能很好的推广，特别是在老线路中；原有的线路大电流融冰法，要求线路的完整性，且消耗的电能多；直流电流融冰法往往是2条线路同时融冰，在正常的三相运行线路融冰时相对时间长，操作复杂。这些问题无疑限制了现有除冰技术的运用和推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：克服现有输电线路融冰技术方案中的不足，提出一种融冰效率高、控制简单的输电线路的工频谐振除冰方法。

技术方案：本发明所采用的技术方案：

该除冰方法所用的装置由谐振电容器堆和工频变压器串联组成工频谐振除冰装置，再将该工频谐振除冰装置接入停电的输电线中，并将线路一端短接，在线路另一端加入融冰电源，谐振电容与线路等效电感即在50Hz附近发生串联谐振，通过线路等效电阻发热自动融化覆冰。

工频变压器的一次侧与前级电网或发电机类型的电源相连，由此构成融冰电源；二次侧与谐振电容相连，谐振电容的另一端连接到覆冰输电线上。

谐振电容器堆基本单元由100A/3000V的无感大电流薄膜电容器组成，并通过无感大电流薄膜电容器的串并联组合构成的谐振电容器堆。

有益效果：

(1)运行成本低，融冰电源仅传送有功功率因而使融冰效率提高；

(2)控制简单，操作灵活，适应性强；

(3)可以制成移动式的装置，适合在各个地区运行；

(4)适用范围广，不同电压等级，单相、三相线路都可以使用；

附图说明

图1：输电线路的工频谐振除冰方法原理示意图，

图2：输电线路的工频谐振除冰方法结构示意图，

图中有：融冰电源1、谐振电容器堆2、线路等效电感3、路线等效电阻4、电源5、工频变压器6、覆冰输电线7；C为谐振电容容抗值，L为线路等效电感感抗值，R为线路等效电阻阻值。

具体实施方式

基于LC串联谐振原理的电流融冰方法，适用于线路覆冰情况下的导线发热融冰；在停电状态下，把线路的一端的三相导线通过短接线短接，即把整个三相线路视为一个三相负载，三相短接点作为负载的中性点；而在每相输电导线中各串入一个谐振电容器堆，其电容容抗值能够与线路等效电感感抗值大体匹配从而在50Hz附近发生串联谐振。这样就使得整个线路或电流回路等效为发热的纯电阻性负载，即此情况下线路的输送功率仅为融冰消耗的有功功率。

如图1所示：一旦线路覆冰，即停电在覆冰输电线7中串入谐振电容器堆2，并将线路一端短接。当在线路另一端加入融冰电源1后，谐振电容器堆2与线路等效电感3即在50Hz附近发生串联谐振，通过线路等效电阻4发热自动融化覆冰。谐振电容器堆由100A/3000V的无感大电流薄膜电容器组成，通过它们的串并联连接构成谐振电容器堆，再配合工频变压器，可让本装置实现高压大电流的运行工况。

如图2所示：工频变压器6的一次侧与前级电网或发电机类型的电源5相连，由此构成融冰电源1；二次侧与谐振电容器堆2相连，谐振电容器堆2的另一端连接到覆冰输电线4上。这样即可让本装置处于融冰的工作状态。

结合实施情况，可分为以下两种实施方案：

方案一：三相线路同时除冰。考虑线路为三相对称负载，输电线路的一端通过短接线连接，导线各相中串入谐振电容器堆的电容器容值为C1＝C2＝C3＝C，然后在线路另一端加入工频除冰电源。这样的三相同时除冰，可节省融冰时间，提高融冰效率。

方案二：单相线路除冰。电源端接地并将线路另一端也同时接地，谐振电容串入单相线路中间，除冰电源、覆冰线路、大地构成回路。这种运行方式特别适合输电线路的地线或电气化铁路的接触网除冰。

Claims (3)

1、一种输电线路的工频谐振除冰方法，其特征在于该方法所用的装置由谐振电容器堆(2)和工频变压器(6)串联组成，除冰时，再将该工频谐振除冰装置接入停电的输电线中，并将一定距离的线路一端短接，在线路另一端加入融冰电源(1)，谐振电容器堆(2)与线路等效电感(3)即在50Hz附近发生串联谐振，通过线路等效电阻(4)发热自动融化覆冰。

2、根据权利要求1所述的输电线路的工频谐振除冰方法，其特征是：工频变压器(6)的一次侧与前级电网或发电机类型的电源(5)相连，由此构成融冰电源(1)；二次侧与谐振电容器堆(2)相连，谐振电容器堆(2)的另一端连接到覆冰输电线(4)上。

3、根据权利要求1所述的输电线路的工频谐振除冰方法，其特征是：谐振电容器堆(2)基本单元由100A/3000V的无感大电流薄膜电容器组成，并通过无感大电流薄膜电容器的串并联组合构成的谐振电容器堆。

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