CN103311869A - 特高压交流电输电线路地线融冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种特高压交流电输电线路地线融冰装置，其融冰整流变压器（1）、高压整流器（2）、线路感应抑制器（3）、输出方式切换刀闸（4）依次串联。其数显系统（5）的输入端连接保护控制系统（6）的输出端。而该保护控制系统（6）的输入端接输出方式切换刀闸（4）的输出端。该数显系统（5）的信号输出端连接保护控制系统（6）的信号输入端。本装置：1）、可实现100km特高压输电线路地线的融冰，档位可调；2）、能适应不同型号地线的直流融冰；3）、体积小、可操作性强、散热效果好；4）、运行成本低，维护简单；5）、提升了特高压输电线路应对冰冻灾害的能力。

Description

特高压交流电输电线路地线融冰装置

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种特高压交流电输电线路地线融冰装置。适用于对特高压交流电输电线路的架空地线进行长距离、大阻抗融冰，以避免特高压交流电输电线路地线断裂。

背景技术

我国南部地区长期受冰冻灾害的威胁，严重的冰冻灾害常常引发倒塔断线事故的发生，以至造成大面积停电，影响电网的安全稳定运行，对国民生产和生活造成重大损失。而特高压交流电输电线路的电压等级高，输送量大，对电网的运行至关重要。由于该线路距离长，跨越区域地形复杂，覆冰难以避免。例如蒙西～长沙1000kV特高压交流电输电线路，长度预计335.6km，就有352km落入覆冰厚度为15mm的中等级灾情冰冻区范围，其中6km线路要经过覆冰厚度为20mm的重灾等级冰冻区。考虑到近年来各地气候异常，从未有过覆冰史的地区近年也频繁发生覆冰引发的断线倒塔事故，因此，面对潜在的特高压交流电输电线路的覆冰威胁，必要的融冰技术防范准备，尤其包括行之有效的防范性融冰设施的准备是刻不容缓了。据了解，2008年以后，我国南部各省电力公司都致力于除冰手段的研究，其中湖南省电力公司研制的二极管直流融冰装置最具有代表性，使用该装置能够较好地解决500kV及以下线路的导线融冰。但由于特高压交流电输电线路的地线线路过长、电阻过大、融冰所需电压过高，现有的直流融冰装置无法胜任，由此而来，开发一种具有高电压、大电流、散热效果好、体积小、运行稳定的特高压交流电输电线路地线直流融冰装置便作为一项重要的技术攻关难题摆在了议事日程之上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术尚无法满足特高压交流电输电线路地线融冰所需高电压、大电流的落后现状，设计一种特高压交流电输电线路地线融冰装置。该装置能够输出可以满足100km内特高压交流电输电线路地线融冰工作的高电压与大电流，且档位可调，还同样能够适用于其它长距离输电线路地线的融冰工作。

本发明的技术方案是，上述所设计的特高压交流电输电线路地线融冰装置，参见图1，它如图1所示，由融冰整流变压器1、高压整流器2、线路感应抑制器3、输出方式切换刀闸4、数显系统5、保护控制系统6连接组成。其中所述融冰整流变压器1、高压整流器2、线路感应抑制器3、输出方式切换刀闸4依次串联。所述融冰整流变压器1的输出端接所述高压整流器2的输入端。该高压整流器2的输出端接线路感应抑制器3的输入端。该线路感应抑制器3的输出端接输出方式切换刀闸4的输入端；所述数显系统5的输入端串联连接所述保护控制系统6的输出端。而该保护控制系统6的输入端接上述输出方式切换刀闸4的输出端。所述数显系统5的信号输入端并联上述融冰整流变压器1的信号输出端、高压整流器2的信号输出端、线路感应抑制器3的信号输出端、输出方式切换刀闸4的信号输出端。该数显系统5的信号输出端连接保护控制系统6的信号输入端。该保护控制系统6的信号输出端，则并联连接上述融冰整流变压器1的信号输入端、高压整流器2的信号输入端、线路感应抑制器3的信号输入端、输出方式切换刀闸4的信号输入端。

本发明的工作原理是：外接交流电通过融冰整流变压器1接入本发明的特高压交流电输电线路地线融冰装置并变压调档，再通过高压整流器2实现交流电向直流电的转换，然后再通过线路感应抑制器3抑制待融冰线路的感应电压对高压整流器2输出的影响，实现直流电压的稳定输出，最后通过输出方式切换刀闸4选择融冰方式并输出高压大直流电流到特高压交流电输电线路的地线进行融冰。其中融冰整流变压器1的作用是变压和调压，形成副边两绕组互差30°的六相交流电压输出。高压整流器2的作用是六相交流输入向直流正负极输出的十二脉波整流，通过输出的串并联实现直流调压。线路感应抑制器3的作用是防止输电线路的感应电压使融冰装置无法输出直流高压。输出方式切换刀闸4的作用是连接输电线路、选择融冰方式。数显系统5测量并显示融冰整流变压器1的输入电压、电流和输出电压、电流，高压整流器的输出直流电压和电流，感应电压抑制器3的输入电流，以及输出方式切换刀闸4的融冰方式。保护控制系统6根据地线融冰参数要求及高压整流器2的过压、过流、过热保护条件采取相应保护措施。当高压整流器2的输出出现过压、过流，融冰整流变压器1出现内部短路故障，融冰装置内部温度过高时，保护控制系统6输出保护跳闸信号并报警；根据输电线路融冰方案的选择，输出控制信号，调整输出方式切换刀闸的组合方式。

本发明的有益效果是：

1）、可实现100km及以下长度特高压交流电输电线路地线的融冰工作，档位可调，还适用于其它长距离输电线路地线的融冰；

2）、输出融冰电压、电流可调，能适应不同型号地线的直流融冰；

3）、可操作性强、操作简单、运行可靠且体积小、散热效果好；

4）、模块化设计，运行成本低，维护简单；

5）、解决了特高压交流电输电线路地线直流融冰技术难题，打开了直流融冰无融冰装置可用的艰难局面，提升了特高压交流电输电线路应对雨雪冰冻灾害的能力。

附图说明：

图1为本发明特高压交流电输电线路地线融冰装置一个具体实施例的结构框图，图中标示为：

1—融冰整流变压器，

2—高压整流器，

3—线路感应抑制器，

4—输出方式切换刀闸，

5—数显系统，

6—保护控制系统。

具体实施方式：

参见图1所示本发明特高压交流电输电线路地线融冰装置一个具体的实施例。该实施例的融冰整流变压器1采用中国河北省保定市保定天威集团特变电气有限公司生产的ZSSS-9300型变压器，其额定容量为9.3MVA；高压整流器2采用中国南京国电南瑞科技股份有限公司生产的RBZLG-8.1型整流器，标称电压25.1kV；线路感应抑制器3采用中国湖南省湘电试研技术有限公司生产的YZQ-100型线路感应抑制器，其对线路感应电压抑制能力不少于100km；输出方式切换刀闸4选用中国湖南省湘电试研技术有限公司研制的GW1-35/1000-40kA型隔离开关，额定工作电压35kV，额定通流能力1000A；数显系统5采用中国湖南汇粹电力科技有限公司生产的HCSX-35/1000型35kV，1000A测量显示系统；保护控制系统6采用中国湖南汇粹电力科技有限公司生产的HCKB-02型控制系统。上述融冰整流变压器1、高压整流器2、线路感应抑制器3、输出方式切换刀闸4、数显系统5、保护控制系统6按照前述技术方案并参照附图1连接。其中融冰整流变压器1、高压整流器2、线路感应抑制器3、输出方式切换刀闸4依次串联。融冰整流变压器1的输出端接高压整流器2的输入端。高压整流器2的输出端接线路感应抑制器3的输入端。线路感应抑制器3的输出端接输出方式切换刀闸4的输入端；数显系统5的输入端接保护控制系统6的输出端。保护控制系统6的输入端接输出方式切换刀闸4的输出端。数显系统5的信号输入端并联融冰整流变压器1的信号输出端、高压整流器2的信号输出端、线路感应抑制器3的信号输出端、输出方式切换刀闸4的信号输出端。数显系统5的信号输出端接保护控制系统6的信号输入端。保护控制系统6的信号输出端并联连接融冰整流变压器1的信号输入端、高压整流器2的信号输入端、线路感应抑制器3的信号输入端、输出方式切换刀闸4的信号输入端。

由此构成的本发明的特高压交流电输电线路地线融冰装置，经仿真计算、试制运行被证明效果良好，工作稳定，安全可靠，使用方便，且操作简单，完全达到设计要求。

Claims (1)

1.一种特高压交流电输电线路地线融冰装置，其特征在于，它由融冰整流变压器（1）、高压整流器（2）、线路感应抑制器（3）、输出方式切换刀闸（4）、数显系统（5）、保护控制系统（6）连接组成，其中所述融冰整流变压器（1）、高压整流器（2）、线路感应抑制器（3）、输出方式切换刀闸（4）依次串联，所述融冰整流变压器（1）的输出端接所述高压整流器（2）的输入端，该高压整流器（2）的输出端接线路感应抑制器（3）的输入端，该线路感应抑制器（3）的输出端接输出方式切换刀闸（4）的输入端；所述数显系统（5）的输入端串联连接所述保护控制系统（6）的输出端，而该保护控制系统（6）的输入端接上述输出方式切换刀闸（4）的输出端，所述数显系统（5）的信号输入端并联上述融冰整流变压器（1）的信号输出端、高压整流器（2）的信号输出端、线路感应抑制器（3）的信号输出端、输出方式切换刀闸（4）的信号输出端，该数显系统（5）的信号输出端连接保护控制系统（6）的信号输入端，该保护控制系统（6）的信号输出端，则并联连接上述融冰整流变压器（1）的信号输入端、高压整流器（2）的信号输入端、线路感应抑制器（3）的信号输入端、输出方式切换刀闸（4）的信号输入端。