CN101707328A - 变电站低温高压热风除冰法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变电站低温高压热风除冰法，依据热力溶冰的原理，采用低温高压热风除冰，由活塞式空气压缩机产生低温高压热风，通过风管加热变电站覆冰的设备表面，使冰层初步融化，减弱冰层与覆冰设备表面的粘合力，之后在高压气体冲击力的作用下使覆冰整体脱落，从而达到除冰的效果。热风温度在1℃～10℃之间可调，热风风压在1MPa～3MPa之间可调。本发明可广泛用于110kV～500kV变电站，对于变电站多种设备，如绝缘子、套管、管母、开关组、滤波器组等的覆冰，采用本方法进行高效的带电除冰，方便了变电站内的除冰工作，提高了除冰设备操作者的人身安全性，具有较好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站防冰以及除冰的方法，具体涉及变电站低温高压热风除冰法，属于变电站的维护领域。
背景技术
变电站内有多种设备或器件，如绝缘子、套管、管母、开关组、滤波器组等，这些设备或器件上的覆冰是电力系统的自然灾害之一，由覆冰引起的故障修复工作难度大、周期长、停电影响面积广，不利于电力系统安全运行，一直是行业内需要解决的难点问题。
目前国内变电站防冰和除冰方法可分为热力除冰法、机械破冰法、自然力除冰法、材料除冰法等，机械破冰法就是通过各种手段产生机械力直接将导线、绝缘子或输变电设备上的覆冰除去的方法，主要为人工或人工借助简单工具除冰，危险性大，效率低，容易对支柱绝缘子造成损坏；自然力除冰法就是依靠风、地球引力、随机散射和温度变化等脱冰的被动方法，不易控制；材料除冰法有化学涂料除冰法，用憎水性和憎冰性固体涂料对导线、绝缘子或输变电设备进行防冰处理，但随时间逐渐失去效力；热力除冰法，主要是用于线路除冰，且目前还不成熟。
中国实用新型专利申请(申请号：200820070175.X，名称：用于除冰的电吹风机)，提供了一种用于除冰的电吹风机，该吹风机是在电风扇和电热管的基础上增加可任意弯曲的连接管和送绝缘风管，使电风扇吹出的冷风经电热管加热后通过送绝缘风管吹出，以便工作人员手持送绝缘风管对结冰的电力设备实施除冰作业。该实用新型发明没有指出针对变电站内设备覆冰除冰的具体方法和确切的风速、风量或风温数据，也没有通过理论分析、仿真计算与试验等得出热风除冰效果及带电作业可行性。
因此，对于变电站带电除冰，有必要针对我国110kV～500kV变电站设备及这些设备上的器件发生覆冰的实际情况，研究安全有效的变电站带电除冰技术，防止变电站覆冰后发生故障，提高变电站在雨雪冰冻条件下的安全运行水平，具有巨大的经济及社会效益。
发明内容
本发明的目的在于提供变电站低温高压热风除冰法，依据热力除冰的原理，以变电站支柱绝缘子除冰为例建立工程计算模型，即热风射流模型，得出其计算结果，然后以工程计算结果为基础，建立了热风除冰法的数值仿真模型，并给出二维模型计算结果和三维简化模型计算结果，以及三维实际模型计算结果，然后在环境气候试验室进行多次除冰试验，得出热风除冰效果好，带电作业可行性高的结论，确定这种适用于变电站内所有设备或器件的覆冰除冰方法，用于110kV～500kV变电站带电除冰，起到变电站保护作用。
本发明的技术方案是：变电站低温高压热风除冰法，其特征在于：用低温高压热风除冰，低温高压热风由活塞式空气压缩机产生，绝缘风管出口热风温度在1℃～10℃之间可调，热风风压在1MPa～3MPa之间可调。
低温高压热风可加热设备或器件表面覆冰，使冰层初步融化，冰层与覆冰设备或器件表面的粘合力减弱，之后脱落，达到除冰效果；绝缘风管出口热风温度在1℃～10℃之间可调，热风风压在1MPa～3MPa之间可调，有利于快速清除不同厚度与温度的覆冰.
本发明的工作原理是：对于变电站内覆冰的设备或器件，由于不能依靠线路电流本身发热融冰，本发明采用附加热源给覆冰加热，从而使其融化并在高压气体冲击力的作用下使覆冰整体脱落。
本发明的有益效果是：本发明提出变电站设备或器件防冰除冰的适用技术和措施，填补了我国变电站除冰方法的空白，可广泛用于110kV～500kV变电站内的绝缘子、套管、管母、开关组、滤波器组等带电除冰，由于这些设备的高度，体积，安全距离等参数差别较大，采用本方法除冰，方便了变电站内的除冰工作，提高了除冰设备操作者的人身安全性，具有较好的经济和社会效益。
附图说明
附图1为本发明实施例空气压缩机结构图。
附图2为本发明实施例低温高压热风对覆冰绝缘子加热方式图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步说明：
附图2中标记说明：1-绝缘子，2-绝缘风管，3-活塞式空气压缩机。
图1中，活塞式空气压缩机用于产生低温高压气体，以作为热风除冰法的主要设备，图2中活塞式空气压缩机3的出口绝缘风管2放在距离覆冰绝缘子1(10cm～20cm)处，对准覆冰表面，缓慢移动，使绝缘风管2的出风口的低温热风能够均匀吹拂覆冰绝缘子表面，在采用热风气体吹拂绝覆冰绝缘子表面覆冰的过程中，一方面由于覆冰受热融化，另一方面由于冰层与覆冰绝缘子的受热膨胀系数不同而导致两者之间的结合力减弱，在此时高压气体对设备表面覆冰的冲刷作用，会使其整体脱落，从而达到除冰效果。本实施例中，活塞式空气压缩机功率为15kW，进气量为1.5m3/min，排气压力为2MPa，活塞式空气压缩机3出口风温通过调节其进风温度实现控制在3～5℃之间，绝缘风管2出风口工作压力通过调整绝缘风管2出口管径方式实现，控制在1.5MPa-2MPa之间。
Claims (1)
1.变电站低温高压热风除冰法，其特征在于：用低温高压热风除冰，低温高压热风由活塞式空气压缩机产生；风管出口热风温度在1℃～10℃之间可调，热风风压在1MPa～3MPa之间可调。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101782406A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-07-21 | 北京航空航天大学 | 一种长串绝缘子的融冰试验环境模拟装置 |
| CN109063385A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-21 | 国网湖南省电力有限公司 | 一种带电热风除冰风管参数优选方法 |
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2009
- 2009-12-08 CN CN200910273116A patent/CN101707328A/zh active Pending
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