CN101436768A - 一种可组合使用的输电线路直流融冰装置 - Google Patents

Abstract

一种可组合使用的输电线路直流融冰装置，由整流变压器(1)、匹配阻抗(2)、十二脉波整流器(3)和调节控制系统(4)组成。其中整流变压器(1)与调节控制系统(4)并联电接十二脉波整流器(3)的输入端，匹配阻抗(2)的两端分别电接十二脉波整流器(3)输出端的正极与负极。输电线路覆冰时，将整流变压器1接入电网可将三相交流电源转化成直流电源加在输电线路上，利用导线通电后的发热效应融化覆冰。本装置可多台串接以适应不同长度输电线路的融冰处理，电源容量降低，安全风险降低而融冰工作畅通无阻，可胜任30公里/次范围内的输电线路融冰。

Description

一种可组合使用的输电线路直流融冰装置

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，尤其涉及一种可组合使用的输电线路直流融冰装置，该装置适用于对覆冰后的输电线路展开直流融冰处理，以避免输电线路覆冰后发生断线甚至倒塔事故。

背景技术

近年来，因覆冰造成输电线路发生断线甚至倒塔的严重事故屡屡发生。例如公元2008年1月发生在中国湖南省的电网冰灾，即造成大量输电线路倒塔断线，直接经济损失数十亿元人民币，并严重影响了电网的安全运行和群众的正常生活。因此，在输电线路形成覆冰之时及时地对其进行融冰处理，剥离或消除覆冰，防止线路倒塔和断线，保证输电线路的安全运行十分必要。然而，目前采用的除冰装置是一种利用交流短路法设计的融冰装置。使用这种装置要施加线路串联匹配、负荷转移以及大量的现场倒闸操作，十分复杂，操作困难，不能在电网上全面而有效地展开，故难以有效地保护电网的运行安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的落后状况，设计一种可组合使用的输电线路直流融冰装置，利用该装置对覆冰后的输电线路进行融冰处理，以减少现场倒闸操作，避免电网负荷转移。不需线路串联匹配即实现全电网多变电站、多输电线路同时融冰，大大降低电网覆冰后倒塔断线事故的发生率。

本发明的技术解决方案是，上述可组合使用的输电线路直流融冰装置，参见图1，它由整流变压器1、匹配阻抗2、十二脉波整流器3和调节控制系统4组成。其中所述整流变压器1与调节控制系统4并联电接所述十二脉波整流器3的输入端。所述匹配阻抗2的两端分别电接十二脉波整流器3输出端的正极与负极。

本发明的工作原理是：当输电线路覆冰时，将本发明电路的整流变压器1通过开关接入电网中的10kV三相电源。利用整流变压器1的两个主要功能，一是将10kV电压降低至合理范围，例如3000V左右的功能；二是消除整流过程中产生的谐波的功能，来保障直流融冰装置不对电网输送谐波，从而减少因整流造成的电网电能质量的下降。上述三相电源经整流变压器1整流后进入十二脉波整流器3。匹配阻抗2的作用是防止感应电压妨碍整流器正常整流从而保障十二脉波整流器3的正常工作。十二脉波整流器3的功能是将三相交流电源转化成直流电源，然后将此直流电源加在输电线路上，利用导线通电流后的发热效应融化覆冰。由于输电线路长短不一、型号各异，因此，可利用调节控制系统4对上述整流器进行合理调节，以保证输出直流电源能够满足设计要求，防止电压过高的直流电烧坏导线，同时也防止电压过低的直流电无法将导线上的冰层融化。本发明的这种可组合使用的输电线路直流融冰装置可胜任30公里/次范围内的输电线路融冰处理。

当需要融化覆冰的输电线路长度超过30公里时，可组合两台以上这种可组合使用的输电线路直流融冰装置同时使用，组合方式简单，参照附图2，只需将其中一台装置的十二脉波整流器3的正极/负极与另一台装置的十二脉波整流器3的负极/正极联接即可。应用本发明的这种可组合使用的输电线路直流融冰装置可大大降低融冰电源之容量。这是因为，输电线路，例如常用之LGJ400型导线，其电阻为0.074欧姆/公里，其电抗为0.415欧姆/公里，计算得其阻抗为0.422欧姆/公里。故当输电线路长度为30公里时，若取融冰电流为1000安培，则计算得所需容量为12.66×10⁶伏安，采用本装置融冰，电抗不起作用，当融冰电流仍为1000安培时，所需之容量经计算为2.22×10⁶伏安，仅为传统融冰装置之容量的1/6。

本发明的有益效果是：

1)、通过系统调节，可对不同长度的输电线路进行融冰；

2)、其匹配阻抗使输电线路在存在感应电压的情况下也能正常整流；

3)、本装置可多台串接，以适应不同长度输电线路融冰的需求；

4)、由于采用直流电源进行融冰，输电线路的电抗分量将不起作用，故而使得融冰电源的容量大大降低；

5)、免去了传统交流融冰方式所需的线路串接与负荷转移等繁琐操作，从而大大降低了由此可能产生的安全风险；

6)、传统融冰装置常因刀闸结冰而妨碍操作，严重时导致融冰工作全线停滞不前，本发明完全杜绝了这种情况，从而使得融冰工作畅通无阻。

附图说明

图1为本发明一种可组合使用的输电线路直流融冰装置一个具体实施例的结构框图；

图2为两台本装置组合使用状态的电路参考图。

以上图1～2中的标示为：

1—整流变压器，

2—匹配阻抗，

3—十二脉波整流器，

4—调节控制系统。

具体实施方式

实施例1：本发明该实施例的可组合使用的输电线路直流融冰装置，如图1所示，其整流变压器1采用中国衡阳特变电工衡阳变压器有限公司产ZS-4600/10型、容量为4600kVA的整流变压器；其匹配阻抗2采用中国湖南省汇粹电力科技有限公司产R1000型阻抗匹配器；十二脉波整流器3选用中国湖南省汇粹电力科技有限公司与中国西安西电电力整流器有限公司联合研制开发的KYAF-1400/3000型、输入电压1200V、输出直流电压3000V、额定直流电流2000A之整流器；其调节控制系统4亦为中国湖南省汇粹电力科技有限公司研制开发的HDC-2008型控制系统。上述整流变压器1、匹配阻抗2、十二脉波整流器3和调节控制系统4按图1所示电路组成。其中整流变压器1与调节控制系统4并联电接十二脉波整流器3的输入端。该十二脉波整流器3的输出端由其正极与负极串联匹配阻抗2。

实施例2：该实施例的整流变压器1采用中国东莞顺特电气有限公司产ZSC9-4600/10.5/2×1.2型整流变压器。匹配阻抗2、十二脉波整流器3和调节控制系统4之取材同实施例1。上述整流变压器1、匹配阻抗2、十二脉波整流器3和调节控制系统4之间的连接亦同实施例1。但本实施例中，由此构成的可组合使用的输电线路直流融冰装置为二个，该二个装置组合联用，它们的组合联接方式如图2所示电路联接，联接方式简单，只需将其中一个装置的十二脉波整流器3的正极/负极与另一个装置的十二脉波整流器3的负极/正极对接。

Claims (1)

1、一种可组合使用的输电线路直流融冰装置，其特征是，它由整流变压器(1)、匹配阻抗(2)、十二脉波整流器(3)和调节控制系统(4)组成，其中所述整流变压器(1)与调节控制系统(4)并联电接所述十二脉波整流器(3)的输入端，所述匹配阻抗(2)的两端分别电接十二脉波整流器(3)输出端的正极与负极。

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