CN103956701A - 多功能带电智能融冰系统 - Google Patents

Abstract

多功能带电智能融冰系统，包括铁塔、分裂导线、架空地线、直流带电融冰装置，其特征在于，所述架空地线通过架空地线载荷传送装置架设在铁塔上，在分裂导线与铁塔之间还设置有线路载荷量传送装置，且在绝缘子的下方设置有强风加热绝缘子融冰装置，其架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置连接，分裂导线在每分段铁塔位置还设置有多极分段开关，分裂导线及架空地线通过融冰选择开关和融冰整流装置连接，每段分裂导线的两端设置有多极选择短路开关。本发明实现了智能融冰与长距离分段融冰，负荷电流轮换分裂导线融冰，负荷电流加融冰电流融冰，以及绝缘子及架空地线的融冰。

Description

多功能带电智能融冰系统

技术领域

本发明涉及用于电线上的融冰装置，具体来说是一种多功能带电智能融冰的系统。

背景技术

在输电线路受到寒冷、潮湿的冬季，输电线路覆冰会引起线路的跳闸、断线，绝缘子闪烁和通信中断等事故，严重时会导致倒杆塔，造成大面积长时间停电，给工农业生产造成严重损失，人民生活带来困难。以前使用交流电短路融冰需要串接线路，操作复杂，损电量大，且对系统冲击很大，目前直流融冰虽然解决了交流融冰的问题这两种方法都需要停电才能融冰，且不能进行分段融冰，不节电。如果遇上比2008年更严重、时间更长的恶劣天气，则需要重复多次融冰，这样造成停电频繁，时间延长，造成很大的损失，给人们生活带来不便，现在的机械人带电融冰操作复杂，加热气带电融冰也不是很理想的融冰方式。本专利申请人发明的一种“等电位载直流带电融冰装置”(专利号：2013205391695)，虽然解决了带电融冰的难题，但仍存在一些不足之处：1、无法进行智能融冰；2、无法对较长线路融冰；3、不能对架空地线和绝缘子进行带电融冰，绝缘子容易闪烁造成短路，架空接地线不能融冰，容易使接地线结冰后受到冰的重力作用断裂并掉到三相电路线上面，与三相电路形成短路造成大事故，4、不能利用负荷电流对分裂导线进行轮换保温融冰。

发明内容

本发明在于提供一种解决输电线路上的分裂导线、绝缘子、架空地线，在不影响正常输电情况下的带电融冰，及根据全线覆冰情况进行分段融冰，利用负荷电流保温融冰和由融冰整流装置提供的融冰电流加负荷电流融冰的多功能节能带电智能融冰系统，以解决上述背景技术中的缺点与不不足。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

多功能带电智能融冰系统，包括铁塔，架设安装在铁塔上的分裂导线与架空地线，以及主要由相互连接的交流电源隔离开关、电压互感器、交流电源断路器、电流互感器、融冰变压器、控制电源装置、融冰电源断路器、交直流屏、遥控遥测保护控制装置构成的直流带电融冰装置，分裂导线的各导线间设置有分裂导线绝缘间隔棒，分裂导线通过绝缘子及绝缘子吊线支架架设安装在铁塔上，其特征在于，所述架空地线通过架空地线载荷传送装置架设在铁塔上，在分裂导线与铁塔之间(即架设安装线路上)还设置有线路载荷量传送装置，且在绝缘子的下方设置有强风加热绝缘子融冰装置，其架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置能分别对架空地线及分裂导线进行称重并通过遥发电路(即无线信号发射装置装置发送无线信号)与调度室和遥控遥测保护控制装置连接，其强风加热绝缘子融冰装置主要由电机、风叶、电炉、温度控制元件、遥控开关元件组成并能对绝缘子进行加热融冰，所述的分裂导线在每分段铁塔位置还设置有多极分段开关，可根据线路覆冰轻重配合其它设备对分裂导线进行分段，所述的分裂导线及架空地线通过融冰选择开关和融冰整流装置连接，所述每段分裂导线的两端还设置有多极选择短路开关。

在本发明中，所述的架空地线还设置有架空地线绝缘子、架空地线接地刀闸。

对于本智能融冰系统，还设置有高精度现场测冰厚度装置及现场环境温度及风速检测装置，二者安装于铁塔上，并通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置连接。

在本发明中，所述的控制电源装置及融冰整流装置的所有元件及外壳对地绝缘。

在本发明中，所述的线路载荷量传送装置、架空地线载荷传送装置、多极选择短路开关、多极分段开关、遥控遥测保护控制装置、高精度现场测冰厚度装置、现场环境温度及风速检测装置的电源均采用太阳能电池电源。

在本发明中，所述架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置的设置个数，可在一个融冰站之内的两个或多个铁塔上进行配套设置即可，其他铁塔上均采用绝缘子将架空地线或分裂导线与铁塔直接连接。

有益效果：1、通过架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置对架空地线及分裂导线进行称重，计算出线路的覆冰量，系统通过覆冰量的大小自动开启或停止融冰装置，根据环境温度高低风速的大小控制融冰电流的大小，从而实现智能融冰；2、长距离线路通过多极分段开关分段建多个融冰站将分裂导线进行分段并融冰，从而实现长距离的线路融冰；3、实现了绝缘子及架空地线的融冰，有效防止了绝缘子结冰及架空地线因结冰而断裂造成的短路；4、能利用负荷电流对分裂导线进行轮换保温融冰。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图。

图中：1、1`--铁塔；2、2`--线路载荷量传送装置；3、3`--绝缘子；4、4`--强风加热绝缘子融冰装置；5、5`--绝缘子吊线支架；6、6`--架空地线载荷传送装置；7、7`--架空地线绝缘子；8、8`--架空地线接地刀闸；9、9′、9″、9″′--多极选择短路开关；10--融冰选择开关；11、11′--多极分段开关；12--分裂导线绝缘间隔棒；13--分裂导线；14--交流电源隔离开关；15--电压互感器；16--交流电源断路器；17--电流互感器；18--融冰变压器；19--控制电源装置；20--融冰整流装置；21--融冰电源断路器；22--交直流屏；23--遥控遥测保护控制装置；24、24’--架空地线；25--高精度现场测冰厚度装置；26，26’--太阳能电池电源；27--现场环境温度及风速检测装置

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式详细说明如下：

如附图1所示，多功能带电智能融冰系统，包括铁塔(如附图中1、1`所示)，架设安装在铁塔上的分裂导线13(附图中e，f，g，h，i，j，k，m，n，p，q，r分别代表组成分裂导线的不同分段的各导线)与架空地线24，24’，以及主要由相互连接的交流电源隔离开关14、电压互感器15、交流电源断路器16、电流互感器17、融冰变压器18、控制电源装置19、融冰整流装置20、融冰电源断路器21、交直流屏22、遥控遥测保护控制装置23构成的直流带电融冰装置，分裂导线的各导线间设置有分裂导线绝缘间隔棒12，分裂导线通过绝缘子(如图中3、3`所示)及绝缘子吊线支架(如图中5、5`所示)架设安装在铁塔上，其特征在于，所述架空地线通过架空地线载荷传送装置(如图中6、6`所示)架设在铁塔上，在分裂导数与铁塔之间还设置有线路载荷量传送装置(如图中2、2`所示)，在绝缘子的下方设置有强风加热绝缘子融冰装置(如图中4、4`所示)，其架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置能分别对架空地线及分裂导线进行称重并通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置23连接，其强风加热绝缘子融冰装置主要由电机、风叶、电炉、温度控制元件、遥控开关元件组成并能对绝缘子进行加热融冰，所述的分裂导线在每分段铁塔位置还设置有多极分段开关(如图中11、11′所示)，可根据线路覆冰轻重配合其它设备对分裂导线进行分段，所述的分裂导线及架空地线通过融冰选择开关10和融冰整流装置连接，所述每段分裂导线的两端还设置有多极选择短路开关(如图中9、9′、9″、9″′所示)。所述的架空地线还设置有架空地线绝缘子(如图中7、7`所示)与架空地线接地刀闸(如图中8、8`所示)；对于本智能融冰系统，还设置有高精度现场测冰厚度装置25、及现场环境温度及风速检测装置27，二者安装于铁塔上，并通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置23连接；本发明中所述的控制电源装置19及融冰整流装置20的所有元件及外壳对地绝缘；本发明中所述的线路载荷量传送装置、架空地线载荷传送装置、多极选择短路开关、多极分段开关、遥控遥测保护控制装置、高精度现场测冰厚度装置、现场环境温度及风速检测装置的电源均采用太阳能电池电源26；在本发明中，所述架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置的设置个数，可在一个融冰站之内的两个或多个铁塔上进行配套设置即可，其他铁塔上均采用绝缘子将架空地线或分裂导线与铁塔直接连接

对于上述各部件的功能及作用说明如下：

一、铁塔(1，1`)：是支承绝缘子、分裂导线、金具、避雷线重量，是线路的骨架(铁塔1和1`分别代表一段分裂导线起点塔和终点塔)。

二、线路载荷量传送装(2，2`)：线路载荷量传送装置2和2`分别安装在铁塔1和1`与绝缘子3、3`之间，安装在一个垂直档距内替换球头挂环，直接测量在一个垂直档距内分裂导线的重量，在一段分裂导线中设两个或多个线路载荷量传送装置，线路载荷量传送装置设计了将分裂导线的重量转换为导线上的覆冰厚度电路、遥发电路，线路载荷量传送装置设计了太阳能电池供电，将晴天5度以上的温度测得的分裂导线的重量为基数或设为零，当有覆冰时，线路载荷量传送装置将分裂导线上的覆冰重量换算成分裂导线上的覆冰厚度，并将参数通过手机网络或电网专用无线电网传送给调度室，调度室根据这些参数对遥控遥测保护控制装置进行遥控指令，决定融冰启动或终止。

三、绝缘子(3，3`)：是将分裂导线与铁塔之间绝缘，一端通过球头挂环或线路载荷量传送装(2，2`)与铁塔横担相联，另一端与绝缘子吊线支架相联结，将分裂导线的重量传给铁塔。

四、强风加热绝缘子融冰装置(4，4`)：强风加热绝缘子融冰装置4和4`分别安装在绝缘子3和3`的下方周围，它是由电机、风叶、电炉、温度控制元件、遥控开关元件组成。电炉产生的热量经过电机带动风叶以不同的角度高速吹上绝缘子串上进行加热达到融冰的目标，强风加热绝缘子融冰装置电源由融冰整流装置提供直流电源，强风加热绝缘子融冰装置的两根电源线分别接在分裂导线上，其控制由线路载荷量传传送装置遥控控制。

五、绝缘子吊线支架(5，5`)：是将分裂导线与绝缘子联结，同时起着将分裂导线之间固定成形并使分裂导线之间绝缘，将分裂导线的重量传给绝缘子的作用，分裂导线之间的绝缘耐压值大于融冰电流乘融冰线路上的电阻。

六、架空地线载荷传送装置(6，6`)：上部是测重装置，下部是绝缘子。它上部与杆塔顶部支承点连接，下部与架空地线相连接，测一个垂直档距内的架空地线重量，电源由太阳能电池电源提供，将晴天5度以上温度时测得的重量为基数或设为零。当有覆冰时架空地线载荷传送装置将分裂导线上的覆冰重量换算成架空地线上的覆冰厚度，并将参数通过手机网络或电网专用无线电网及时传送给调度室和遥控遥测保护控制装置，调度室根据这些参数决定架空地线融冰开始或终止融冰指令。

七、架空地线绝缘子(7，7`)：它的作用是将架空地线与杆塔绝缘，并固定支承架空地线，架空地线绝缘子7和7`分别安装在铁塔1和1`上，使架空地线与杆塔不直接接触，通过架空地线接地刀闸(8，8`)与杆塔和接地线接通，这样有利于融冰。

八、架空地线接地刀闸(8，8`)：它的作用是将架空地线与杆塔体和接地线之间有一个通断点(图中架空地线24’，没有画架空线接地刀闸)，其一端接架空地线，另一端与杆塔体和接地线相连接，每一基杆塔上安装了架空地线接地刀闸，架空地线接地刀闸8和8`分别安装在铁塔1和1`上，在雷雨季节合上架空地线接地刀闸，使架空地线与杆体及接地线接通，起到防雷的作用，在融冰季节断开架空地线接地刀闸，使架空地线与杆塔体和接地线断开，这样方便架空地线融冰。

九、多极选择短路开关(9，9′，9″，9″′)：它安装在一段分裂导线的两端，由多个独立手电两用操作的单极开关组成，采取单极独立操作方式，设计了无线电遥控遥测电路可接收遥控遥测保护控制装置的操作指令，根据操作指令进行合闸和分闸操作同时将开关位置信号遥发到遥控遥测保护控制装置。电源由太阳能电池电源提供。作用是根据融冰指令选择分裂导线中的导线进行短结，配合其它设备完成相应的融冰功能，在正常输电情况下多极选择短路开关的所有刀闸是合上的，这样使分裂导线有一个短路汇流点，起一段分裂导线的汇流均压作用。

十、融冰选择开关(10)：

分裂导线融冰选择开关安装在每段融冰分裂导线和架空地线的中间位置，由多个独立手电两用操作的开关组成，在融冰电源端配有接地刀闸，便于检修安全，采取单极独立操作方式，这样有利于选择，选择原则是按分裂导线中的每二根导线桉几何对称方式选择依次融冰，这样有利于分裂导线和金属构件及分裂导线绝缘间隔棒的受力平衡，防止分裂导线舞动。作用是有一个明显的通断点，便于人眼识别，主要作用是选择分裂导线中的部分导线与融冰装置电源接通和断开，配合其它设备根据覆冰轻重对分裂导线进行智能融冰和节能融冰使其完成各种融冰功能。

十一、多极分段开关(11，11′)：由多个独立手电两用操作的单极开关组成，采取单极独立操作方式，设计了无线电遥控遥测电路可接收遥控遥测保护控制装置的操作指令，根据操作指令进行合闸和分闸操作。同时将开关位置信号遥发到遥控遥测保护控制装置23。电源由太阳能电池26提供。作用根据覆冰严重程度对较长的分裂导线输电线路进行分段，这样可根据覆冰轻重配合其它设备对分裂导线进行智能融冰和节能融冰的目的。

十二、分裂导线绝缘间隔棒(12)：安装在档距分裂导线之间，其作用是将分裂导线固定成形，使各分裂线之间相互绝缘，其绝缘耐压值大于融冰电流乘上融冰线路上的电阻。

十三、分裂导线(13，包含构成的e，f，g，h，i，j，k，m，n，p，q，r导线)：

分裂导线是高压输电传输电能的重要元件。它由一根以上的导线组成，导线之间用分裂导线绝缘间隔棒和绝缘子吊线支架固定成形，使分裂导线的各导线之间是相互绝缘的，分裂导线固定在绝缘子吊线支架上，绝缘子吊线支架与绝缘子连结，将分裂导线悬空，在一段融冰线路内由于分裂导线各导线之间是相互绝缘的，使同相分裂导线，通过开关之间的开断的不同组合，使融冰电流形成回路，通过开关之间开断的不同组合，可方便的选择分裂导线中的一部分导线组成融冰回路，这样可减少融冰的功率，通过开关的不同组合，允许覆冰最严重的分裂导线中的一部分导线通过负责荷电流进行轮换的保温融冰，带负荷电流保温融冰和由融冰装置提供的融冰电流加负荷电流融冰。

十四、交流电源隔离开关(14)：作用是起电路通断作用，有明显的接通和断开标志，检修时合上负荷侧接地刀闸，以确保安全，如果融冰线路是交流输电线路，交流电源隔离开关14的电源端的三相电源分别接在自身融冰线路的三相分裂导线上。如果是直流输电线路交流电源隔离开关14的电源端的三相电源，应由变电站供电，交流电源隔离开关14的另一端与交流电源断路器的一端相联。

十五、电压互感器(15)：电压互感器的作用是为遥控遥测保护控制装置提供交流电压保护参数，仪表显示所需的高压侧交流电压。

十六、交流电源断路器(16)：作用是带负荷通断融冰变压器的电源，同时也是保护融冰变压器和融冰设备的执行元件，当保护电路动作时，交流电源断路器和直流侧断路器同时跳闸，这样融冰设备就得到了保护。

十七、电流互感器(17)：作用是为遥控遥测保护控制装置提供电流保护参数及控制参数，仪表显示所需的融冰变压器的高压侧交流电流。

十八、融冰变压器(18)：作用是将变压站或取自身融冰线路上的三相交流电压变换成融冰整流装置20所需的三相工作电源，融冰变压器是特殊制造的，融冰变压器低压侧的所有元件，都要按该融冰线路运行的交流耐压值的绝缘标准制作，因为低压侧通过融冰整流装置20与融冰线路运行中的一相交流高压电压相通，所以要求融冰变压器的低压侧的绝缘有耐高压的能力，高压侧按所接入电源的电源可取自本融冰线路上运行的三相电源作为融冰变压器的电源，如果融冰线路是直流输电的融冰变压器的电源取自变电站。

十九、控制电源装置(19)：主要由电源变压器及电源变压器保险器构成，是提供给融冰整流装置20的控制电源整流用的三相电源，控制电源装置内设有保险，起短路保护作用，控制电源装置的元件及外壳不能接地，控制电源装置内的所有元件及外壳对地绝缘耐压值等于或大于所需融冰输电线路的对地绝缘耐压值。

二十、融冰整流装置(20)：主要由同步电压互感器、融冰电流调节，器、整流装置、遥控收发装置等元件构成，是提供直流融冰电源的重要元件，融冰整流装置将融冰变压器提供的三相交流电源变换成可控的直流融冰电源。其内部设计了控制电源整流电路，同步控制回路，保护回路，主整流桥回路。融冰整流装置由遥控遥测保护控制装置进行遥控启动、停止和输出融冰电流的大小及各种参数的遥测。

融冰整流装置的所有元件和外壳不能接地，使融冰整流装置与所需融冰输电线路的电压是等电位的。元件和外壳对地的绝缘耐压值等于或大于所需融冰输电线路对地绝缘耐压值。

二十一、融冰电源断路器(21)：作用是带负荷通断融冰线路的融冰电源，同时当保护电路动作时通过遥控遥测保护控制装置使融冰电源断路器跳闸，同时联跳交流电源断路器，从而保护了融冰变压器和融冰设备。

二十二、交直流屏(22)：交直流屏的三相电源取自站用电，是将三相电源变换成直流并向电池组充电，向遥控遥测保护控制装置，交流电源隔离开关，交流电源断路器，融冰电源断路器，融冰选择开关提供直流电。

二十三、遥控遥测保护控制装置(23)：是融冰站实现智能融冰，遥控遥测保护控制中心，它对线路载荷量传送装置2，架空地线载荷传送装置6，高精度现场测冰厚度传送装置25，融冰整流装置20内的运行参数及交流电源隔离开关14，交流电源断路器16，融冰电源断路21，融冰选择开关10，多极选择短路开关9，多极分段开关11，太阳能电池电源26进行遥测遥控。结合调度指令及遥测遥控参数进行智能处理，根据现场自动或调度室人工指令使融冰方式和功能按照指令进行，同时对融冰整流装置进行遥测遥控，将遥测遥控到的运行状态及参数遥发到调度室，遇到事故时遥控遥测保护控制装置23自动对交流电源断路器16和融冰电源断路器21发出跳闸命令使其跳闸，解除融冰，并将事故原因遥发到调度室。

遥控遥测保护控制装置根据遥测遥控到的各种开关的状态信息、覆冰参数结合调度指令可智能操作各种开关，可实现如下功能：1、不起动融冰主设备，利用负荷电流轮换分裂导线保温融冰，如果是线路是分成多段的，在电压降允许的情况下可多段进行负荷电流轮换分裂导线保温融冰。2、部分分段线路由融冰整流装置20提供融冰电流加负荷电流融冰及另一部分分段线路进行负荷电流轮换分裂导线保温融冰。3、全部分段线路由整流装置提供的融冰电流加负荷电流融冰。4、由融冰整流装置提供电源通过强风加热绝缘于融冰装置对绝缘子进行带电融冰。5、由融冰整流装置提供融冰电源对架空地线进行融冰。

二十四、架空地线(24，24’)：架空地线的作用是保护输电线路及设备防止雷击的一种保护装置，架空地线与每一基杆塔用架空线绝缘子绝缘或架空地线载荷传送装置，使架空地线与杆塔金属体和接地线不是直接联结而是经引线引至杆塔的适当位置，通过架空地线接地刀闸8与杆塔金属和接地线联结，架空地线24，24’在分段处用短接线联结，便于架空地线的融冰。在不融冰期间架空地线24，24’与架空地接地刀闸7是接通的并与接地体和塔体良好接触，起到良好避雷作用，在融冰期间断开架空地线接地刀闸，有利于融冰。

二十五、高精度现场测冰厚度装置(25)：它是安装在一段融冰分裂导线中覆冰最严重的铁塔上，方向与分裂导线13走向一致，取样元件选一个标准长度与分裂导线中同一规格型号的导线做为取样元件。高精度现场测冰厚度装置25是一个记录一个覆冰期的累加覆冰厚度装置，是将测得取样元件上的重量转换成导线上覆冰厚度，通过遥发电路发送给调度室及遥控遥测保护控制装置23上，高精度现场测冰厚度装置25设计了称重电路，重量转换为覆冰厚度电路，遥发电路，设计了定时及定覆冰厚度增加量遥发电路，能及时准确的将覆冰厚度增加或减少参数遥发给调度室和遥控遥测保护控制装置23，由遥控遥测保护控制装置23根据各种指令和参数选择融冰方式。电源由太阳能电池电源提供。

二十六、太阳能电池电源(26、26’)：作用是提供直流电源给线路载荷量传送装置2，2’，架空地线载荷传送装置6，6’，多极选择短路开关9′9″，多极分段开关11，11′，高精度现场测冰厚度传送装置25，现场环境温度及风速检测装置27作为操作保护及工作电源。

二十七、：现场环境温度及风速检测装置27，此装置能检测到现场环境的温度、风速及风向信息，并将此信息传送给调度室和遥控遥测保护控制装置23。电源由太阳能电池电源提供。本装置及高精度现场测冰厚度装置均装在风速比较大，温度比较低的地方的铁塔上面，一个融冰站控制范围内装两个或多个即可。此装置检测现场的温度、风速信息，然后传递给遥控遥测保护控制装置，遥控遥测保护控制装置根据此信息，结合架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置等传递回来的信息，从而控制融冰的电流大小。

本发明的工作原理及工作过程如下：

一、实现不启动融冰主设备，利用负荷电流转换分裂导线保温融冰，如果是线路是分成多段的，在电压允许的情况下可多段进行负荷电流轮换分裂导线保温融冰的方法：

当线路载荷量传送装置2，2′，架空地线载荷传送装置6，6′，高精度现场测冰厚度传送装置25，25′的融冰参数没有达到设定融冰值的百分之五十以上，设定融冰启动值以下时，遥控遥测保护控制装置23根据调度人工指令或现场自动进行下面操作，我们以分裂导线i，j，k，m为例，我们设定多极选择短路开关9中的K2，K3，K4，K5触头接通，K1断开，在前级融冰站已操作过。由于多极选择开关中的K2，K3，K4，K5合上前段分裂导线e，f，g，h短路，使前段分裂导线的负荷电流汇合在一起，起均压汇流作用。自动操作多极分段开关11中的K6，K7合上。K8，K9断开，将多极选择短路开关9′中的K11，K12，K13，K14，K15断开，自动操作融冰选择开关10中的K21，K22，K23，K24，K25，K31，K32，K33，K34，K35，K36触头在断开位置，操作多极选择短路开关9″使K41，K42，K43，K44，K45触头在断开位置，操作多极分段开关11′使K16，K17触头合上，K18，K19触头断开。我们设定多极选择短路开关9″′使K52，K53，K54，K55触头接通，K51触头断开在下级融冰站已操作，由于多极选择短路开关9″中的K52，K53，K54，K55接通将分裂导线i，j的负荷电流汇在一起分流给下段分裂导线n，p，q，r起均压汇流分流作用。操作交流电源隔离开关14，交流电源断路器16，融冰电源断路器使其处在分闸位置使融冰主设备不工作。分裂导线i，j负荷电流从多极选择短路开关K2、K3、K4、K5汇流后通过多极分段开关11中的K6，K7触头到多极分段开关11′中的K16，K17触头再经多极选择短路开关9″′汇流后分流给下段分裂导线，n，p，q，r负荷电流通过了分裂导线i，j，分裂导线k，m由于多极分段开关11中的K8，K9触头没有接通，没有负荷电流通过。负荷电流由四根输电变成二根送电，使通过分裂导线i，j的电流密度加大了，导线就会发热，达到保温融冰的目的。根据线路载荷量传送装置，重量参数的减少，指令操作多极分段开关11中的K8，K9触头先接通，K6，K7触头后断开，多极分段开关11′中的K18，K19触头先接通，K16，K17触头后断开，使负荷电流原来通过分裂导线i，j改为通k，m达到轮换分裂导线保温融冰，遥控遥测保护控制装置23。根据负荷电流的大小可任意选择分裂导线的根数进行保温融冰输电，在电压降允许的情况下，任意选择减少分裂导线的根数输电的方法进行保温融冰。

二、实现部分分段线路由融冰整流装置提供融冰电流加负荷电流融冰及另一部分分段线路进行负荷电流轮换分裂导线保温融冰的方法：

当线路载荷量传送装置2，2′测得分裂导i，j，k，m上的重量和高精度现场测冰厚度传送装置25的参数达到设定融冰参数并遥发到调度室及遥控遥测保护控制装置23，遥测遥控保护控制装置23遥测到这一参数结合调度指令通过智能处理发出操作指令，使开关自动操作，我们设遥控遥测保护控制装置23发出的操作指令是分裂导线中的i，j导线由融冰整流装置20提供融冰电流加负荷电流融冰和分裂导线e，f，n，p进行负荷电流轮换分裂导线保温融冰，我们设定分裂导线中的e，f，n，p导线正在进行负荷电流保温融冰，多极选择短路开关9中的K2，K3，K4，K5触点接通，K1触点断开，多极选择短路9″′中K51，K52，K53，K54，K55触点断开。多极分段开关11接到操作命令，自动操作使K6，K7触头接通。多极选择短路开关9′接到操作命令自动操作使K11，K12，K13触头断开，K14，K15触头接通，分裂导线融冰选择开关10接到操作命令自动操作使K35，K24触头接通，K36，K31，K32，K33，K34，K21，K22，K23，K25触头断开。多极选择短路开关9″接到操作命令自动操作使K41，K42，K43触头断开，K44，K45触头接通。交流电源隔离开关14接到操作命令自动操作开关合上，交流电源断路16接到操作命令自动操作开关合上，使融冰变压器18得电网电源，融冰变压器18得电后将降压后的三相电流送到融冰整流装置20和控制电源装置19。控制电源装置19将得到融冰变压器18的电压再次降压向融冰整流装置20提供三相工作，保护和操作电源，融冰整流装置20接到遥控遥测保护控制装置23的遥控，启动融冰命令，开启融冰整流装置，使融冰变压器18提供的三相电源变换成直流电源。当融冰电源路器21接到合闸命令后合闸，合闸后，融冰整流装置20输出的融冰电流大小由遥测遥控保护控制装置23结合调度及遥测到的有关参数进行智能遥控。融冰整流装置20的各种参数会遥发给遥测遥控装置23。由融冰整流装置20提供的融冰直流电的+极经过融冰电源断路器21的接头K10经过融冰选择开关10中的K35到分裂导线中i导线的中间位置分流，一路电流经多极选择短路开关9″中K45触头到K44触头到分裂导线中j导线的中间位置回到融冰选择开关10中K24触头到融冰电源断路器中K46触头到融冰整流装置20的-极，使融冰电流形成了回路，另一路电流从分裂导线中j导线的中间位置到多极选择短路开关9’中K15触头到K14触头到分裂导线中J导线的中间位置经过融冰选择开关10中K24触头回到融冰电源断路器中K46触头回到融冰整冰装置20的-极，使融冰电流在分裂导线中的i，j导线中形成回路，分裂导线中的i，j导线通过了两种电流一种是负荷电流交流，一种由融冰整冰装置20提供的融冰电流直流，这两种电流的通过使分裂导线中的i，j导线发热融冰，这样节约了电能和融冰功率，当分裂导线中的i，j导线覆冰融化后，线路载荷量传送装置重量减少，并将减少重量的参数遥发到调度室和遥测遥控保护控制装置23。遥测遥控保护控制装置23遥测到参数后，结合调度命令下达结束对分裂导线i，j导线的融冰命令，融冰整流装置20接收到结束融冰命令，融冰电流至零，跳开融冰电源断路器。

当分裂导线中的i，j导线融冰命令解除后，立即转换为对分裂导线中的k，m导线进行融冰操作。

遥控遥测保护控制装置23根据调度命令结合各种参数进行智能处理，发出转换分裂导线的融冰方式，对分裂导线中的k，m进行融冰操作命令，多极分段开关11接到操作命令自动操作，先操作K8，K9触头接通，后操作K6，K7触头断开。多极选择短路开关9′接到操作命令自动操作先使K12，K13触头接通，后断开K14，K15触头。多极选择短路开关9″接到操作命令自动操作先使K42，K43触头接通，K44，K45触头保持接通状态，电源断路器K10，K11触头接通，由融冰整流装置20提供的融冰直流电分成二路通过分裂导线中的k，m导线，一路通过融冰整流装置20的+极经过融冰电源断路器21的触头K10到融冰选择开关10中的K33到分裂导线中的k导线中间位置到多极选择短路开关9″中K43触头到K42触头到分裂导线中m导线到融冰选择开关10中K22触头到融冰电源断路器21中的K46触头到融冰整流装置20的-极使融冰电流在分裂导线中的k，m导线中形成回路，另一路电流从分裂导线中的K导线的中间位置到多极选择短路开关9’中K13触头到K12触头到分裂导线中的m导线的中间位置经过融冰选择开关10中K22触头回到融冰电源断路器21中K46触头回到融冰整装置20的-极使融冰电流在分裂导线中的K，m导线中形成回路，分裂导线中的k，m导线通过了两种电流一种是负荷电流交流，一种由融冰整冰装置20提供的融冰电流直流，这两种电流的通过使分裂导线中的k，m导线发热融冰，实现分段线路由融冰整流装置提供的融冰电流加负荷电流融冰，和部分线路的负荷电流保温融冰的目的。

三、实现全部分段线路由整流装置提供的融冰电流加负荷电流融冰：

超高压输电线路输送的距离比较长，线路分成多段线路，且在覆冰地区每一段线路的中间设一个多功能带电智能融冰装置，如果遇到覆冰最严重的天气就可以全线启动融冰装置进行融冰，由于图中只画了一个多功能带电智能融冰装置，不好介绍操作方法，操作方法同上。

四、由融冰整流装置提供电源通过强风加热装置对绝缘子进行带电融冰的方法如下：

当架空地线覆冰严重时，架空地线载荷传送装置6达到设定融冰参数时，向调度室和遥控遥测保护控制装置23遥发参数，遥控遥测保护控制装置23根据调度命令，结合遥测参数进行智能分析发出对架空地线24进行融冰的命令。首先是将一段线路内的其它铁塔上的架空地线接地刀闸在融冰期间是人工断开的，合上交流电源隔离开关14，合上交流电源断路器16，使融冰变压器18带电，启动融冰整流装置20，合上操作融冰选择开关10使K32，K33，K34，K35，K36，K22，K23，K24，K25触头断开，K31，K21触头接通。合上融冰电源断路器21使K10，K11触头接通，融冰电流由融冰整流装置20的+极通过融冰电源断路器21中的K10再到融冰选择开关10中K31到架空地线24，从架空地线24的中间向两端再经过两端的连线再从架空地线24′的两端向中间汇流后再经过融冰选择开关10中K21再到融冰电源断路器21中K46触头回到融冰整流装置20的负极，融冰电流的大小由遥控遥测保护控制装置23智能摇控。融冰电流经过架空地线24，24′而发热融冰。达到架空地线融冰的目的。当架空地线载荷传送装置6重量减轻至设定融冰重量时，遥测遥控保护控制装置23根据遥测到的参数和调度命令智能处理发出结束对架空地线融冰的操作命令，将融冰整流装置20输出的融冰电流减少至零，跳开融冰电源断路器21，断开融冰选择开关10中的K31，K21。跳开交流电源断路器16，断开交流电源隔离开关，对架空地线融冰结束。

五、实现由融冰整流装置20提供融冰电源通过强风加热绝缘子融冰装置4对绝缘子进行带电融冰的方法如下：

当遥测遥控保护控制装置23遥测到高精度现场测冰厚度传送装置25的参数达到了绝缘子3，3′融冰条件时，遥测遥控保护控制装置23将遥测到的参数与调度室命令智能处理发出对绝缘子进行强风加热融冰命令，合上交流电源隔开关14，合上交流电源断路器16，使融冰变压器带电，启动融冰整流装置，操作融冰选择开关10使K35，K33，K24，K22触头合上，K34，K32，K36，K31，K25，K23触头断开。合上融冰电源断路器21使K10，K46触头接通，为强风架热绝缘子融冰装置4提供电源。强风加热绝缘子融冰装4，4′的电源线分别接在分裂导线i，j，k，m上。分裂导线i，k为电源+极，分裂导线j，m为电源-极，强风加热绝缘子融冰装置4，4′开始启动风机和加热炉，这时热风对着绝缘子吹，绝缘子被加热融冰。

当绝缘子覆冰融化后强风加热绝缘子融冰装置4中的测温元件测得绝缘子温度升高发出信号，结合设定时间，遥发到遥测遥控保护控制装置23，遥测遥控保护控制装置23根据调度命令智能处理，发出绝缘子融冰结束操作命令，融冰整流装置将输出直流电流减少至零，跳开融冰电源断路器21，跳开交流电源断路器16，断开交流电源隔离开关14，断开融冰选择开10中K35，K33，K24，K22触头，绝缘子3融冰结束。

随着人民生活水平的不断提高，人民对供电质量要求越来越高，随着环境的恶化，恶劣天气在逐渐增多，节能减排是全世界面对的问题，根据融冰线路一般全线覆冰不一样的特点，可分严重灾区、重灾区、轻灾区，可分段建融冰变电站，随着科技生产力的不断发展，电网智能化要求近在眉睫，多功能节能带电融冰方法是提高安全输电，提高输电可靠，不怕恶劣电气，进行分段和融冰电流加负荷融冰和负荷保温融冰的理想方法，这两者结合达到了节能融冰的效果，全线由于采取了严重、重、轻分段融冰和在线监测，可对线路进行智能化融冰，达到了无人值班融冰的目的，这样有利于建设智能电网。

相对于现有的技术，本发明的优点在于：1、通过架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置对架空地线及分裂导线进行称重，计算出线路的覆冰量，系统通过覆冰量的大小自动开启或停止融冰装置，根据环境温度高低风速的大小控制融冰电流的大小，从而实现智能融冰；2、长距离线路通过多极分段开关分段建多个融冰站将分裂导线进行分段并融冰，从而实现长距离的线路融冰；3、实现了绝缘子及架空地线的融冰，有效防止了绝缘子结冰及架空地线因结冰而断裂造成的短路；4、能利用负荷电流对分裂导线进行轮换保温融冰。

Claims (6)

1.多功能带电智能融冰系统，包括铁塔，架设安装在铁塔上的分裂导线与架空地线，以及主要由相互连接的交流电源隔离开关、电压互感器、交流电源断路器、电流互感器、融冰变压器、控制电源装置、融冰整流装置、融冰电源断路器、交直流屏、遥控遥测保护控制装置构成的直流带电融冰装置，分裂导线的各导线间设置有分裂导线绝缘间隔棒，分裂导线通过绝缘子及绝缘子吊线支架架设安装在铁塔上，其特征在于，所述架空地线通过架空地线载荷传送装置架设在铁塔上，在分裂导线与铁塔之间还设置有线路载荷量传送装置，且在绝缘子的下方设置有强风加热绝缘子融冰装置，其架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置能分别对架空地线及分裂导线进行称重并通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置连接，其强风加热绝缘子融冰装置主要由电机、风叶、电炉、温度控制元件、遥控开关元件组成并能对绝缘子进行加热融冰，所述的分裂导线在每分段铁塔位置还设置有多极分段开关，所述的分裂导线及架空地线通过融冰选择开关和融冰整流装置连接，所述每段分裂导线的两端还设置有多极选择短路开关。

2.根据权利要求1所述的多功能带电智能融冰系统，其特征在于，所述的架空地线还设置有架空地线绝缘子、架空地线接地刀闸。

3.根据权利要求1所述的多功能带电智能融冰系统，其特征在于，所述的融冰系统还设置有高精度现场测冰厚度装置及现场环境温度及风速检测装置，二者安装于铁塔上，并通过遥发电路与调度室和遥控遥测保护控制装置连接。

4.根据权利要求1所述的多功能带电智能融冰系统，其特征在于，所述的控制电源装置及融冰整流装置的所有元件及外壳对地绝缘。

5.根据权利要求1所述的多功能带电智能融冰系统，其特征在于，所述的线路载荷量传送装置、架空地线载荷传送装置、多极选择短路开关、多极分段开关、遥控遥测保护控制装置、高精度现场测冰厚度装置、现场环境温度及风速检测装置的电源均采用太阳能电池电源。

6.根据权利要求1或5所述的多功能带电智能融冰系统，其特征在于，所述架空地线载荷传送装置及线路载荷量传送装置的设置个数，可在一个融冰站之内的两个或多个铁塔上进行配套设置即可，其他铁塔上均采用绝缘子将架空地线或分裂导线与铁塔直接连接。