CN113708327A - 一种实现不停电融冰的装置、线路导线及融冰方法 - Google Patents

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居一峰
方连航
李锐海
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陈蔚卓
何锦强
黄增浩
张志强
李�昊
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Abstract

本发明提供一种实现不停电融冰的装置、线路导线及融冰方法，所述装置包括供电母线、变压器、第一隔离开关、第二隔离开关，所述供电母线与所述变压器电性相连，所述变压器的输出端分别与所述第一隔离开关、第二隔离开关信号相连，所述第一隔离开关通过第一金具与每相线路导线的内芯和第一铝线层相连；所述第二隔离开关通过通过第二金具与每相线路导线的第二铝线层相连，通过配置上述结构的导线及配套金具、隔离开关，线路可实现不停电融冰。

Description

一种实现不停电融冰的装置、线路导线及融冰方法
技术领域
本发明涉及线路融冰技术领域，尤其涉及一种实现不停电融冰的装置、导线及融冰方法。
背景技术
在低温雨雪冰冻灾害条件下，输电线路导线可能发生覆冰，覆冰导致导线弧垂增大，严重时可能导致断线或倒塔事故。在覆冰可能超过线路本体设计覆冰时，输电线路运维单位往往采用直流融冰等方式对线路融冰，降低线路覆冰厚度。
直流融冰的原理是：将两相或者三相导线一端接入直流融冰装置(见图1-1所示)，另外一端短路，通过直流融冰装置将直流电流注入导线加热来达到融冰的目的。直流融冰方案从技术上可适应于各级电压等级的不同导线截面的线路，也可以根据不同的应用条件可以采用不同形式、不同容量的直流融冰装置。因此，直流融冰方法广泛应用于110kV及以上线路的融冰，但直流融冰需停电开展，对冬季负荷高峰期线路送电造成影响。
区别于直流融冰，负荷融冰是在不停运覆冰线路，系统能够正常供电的情况下，通过适当的技术措施提高覆冰线路的负荷电流，实现保线融冰的方法。国内外提出的负荷融冰方法较多，主要的负荷融冰方法有：方式融冰、基于移相器的带负荷融冰、利用自耦变压器对多分裂导线进行融冰、无功电流融冰。
负荷融冰中的方式融冰不需要增加辅助设备，通过方式调整，改变潮流分布，增大覆冰线路负荷电流实现融冰。基于移相变压器的带负荷融冰是利用移相变压器角度的变化改变平行双回线的潮流分布，增大其中一回线的电流从而增加线路发热，达到融冰的目的。该方法需要在线路上安装移相变压器，融冰过程增加系统无功转移量，对系统稳定会产生影响。利用自耦变压器对多分裂导线进行融冰是利用自耦变压器的电压差，在分裂导线间产生强迫的融冰电流，增大导线发热量而融冰。这种方法要求分裂导线间彼此绝缘，对线路的改造工作量大。无功电流融冰是在不改变负荷正常供电的情况下，通过各种措施控制无功功率输出，增大线路无功电流实现融冰，由于对无功功率较难控制，且对系统稳定影响较大，所以该方法适用性不强。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现不停电融冰的导线及线路连接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明第一方面提供了一种实现不停电的线路融冰方法，包括下列步骤：
在融冰线路A相、B相和C相与供电母线的连接处设置第一隔离开关以及第二隔离开关，并且第一隔离开关以及第二隔离开关之间通过单相母线连接；
将第一隔离开关通过第一金具与每相线路导线的内芯和第一铝线层相连；
将第二隔离开关通过第二金具与每相线路导线的第二铝线层相连；
切断第一隔离开关，导通第二隔离开关，使得第二铝线层发热对每相线路线路进行融冰；
融冰完成后，同时导通第一隔离开关以及第二隔离开关，通过每相线路导线上的第一铝线层、第二铝线层、内芯实现电流输送。
可选的，所述第一金具包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
可选的，所述第二金具包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
本发明第二方面提供了一种实现不停电的线路融冰装置，所述装置用于本发明第一方面所述的线路融冰方法，所述装置包括供电母线、变压器、第一隔离开关、第二隔离开关，所述供电母线与所述变压器电性相连，所述变压器的输出端分别与所述第一隔离开关、第二隔离开关信号相连，所述第一隔离开关通过第一金具与每相线路导线的内芯和第一铝线层相连；
所述第二隔离开关通过通过第二金具与每相线路导线的第二铝线层相连。
可选的，所述第一金具包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
可选的，所述第二金具包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
本发明第三方面提供了一种实现不停电融冰的线路导线，所述导线用于如本发明第二方面所述的线路融冰装置中，所述导线包括内芯，所述内芯外层依次被第一铝线层3、绝缘层、第二铝线层5所包裹，所述内芯、第一铝线层3、绝缘层、第二铝线层5从内至外形成同轴结构导线。
可选的，所述内芯采用绞合型纤维增强复合材料制成，所述绞合型纤维增强复合材料抗拉强度不低于2100MPa，线膨胀系数不大于1.0×10-6(1/℃)，承热温度不低于160℃。
与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：
本发明提供的一种实现不停电融冰的装置、线路导线及融冰方法，在正常使用时，将第一隔离开关以及第二隔离开关导通，第一隔离开关以及第二隔离开关以及供电母线、融冰线路之间构成一个稳定的导电通道，通过每相线路导线上的第一铝线层、第二铝线层、内芯实现电流输送，而在需要进行线路融冰操作时，将切断第一隔离开关，导通第二隔离开关，线路仅通过外层的第二铝线层送电，此时外层的第二铝线层的发热将明显升高，实现融冰效果，通过配置上述结构的导线及配套金具、隔离开关，线路可实现不停电融冰，相比传统的直流融冰需停电，无需停电。线路每相导线可根据覆冰情况独立实现不停电融冰以及单导线停电融冰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种实现不停电的线路融冰方法的流程图；
图2为本发明提供的一种实现不停电的线路融冰装置示意图；
图3为本发明提供的一种实现不停电的线路融冰装置的接线示意图；
图4为本发明提供的一种实现不停电融冰的线路导线的内部构造示意图。
图中，1第一金具，2第二金具，3第一铝线层，4绝缘层，5第二铝线层，6内芯，7供电母线，8变压器，9第一隔离开关，10第二隔离开关，11融冰线路。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参见图1，本发明第一方面提供了一种实现不停电的线路融冰方法，包括下列步骤：
S1、在融冰线路11A相、B相和C相与供电母线7的连接处设置第一隔离开关9以及第二隔离开关10，并且第一隔离开关9以及第二隔离开关10之间通过单相母线连接；
S2、将第一隔离开关9通过第一金具1与每相线路导线的内芯6和第一铝线层3相连；
S3、将第二隔离开关10通过第二金具2与每相线路导线的第二铝线层5相连；
S4、切断第一隔离开关9，导通第二隔离开关10，使得第二铝线层5发热对每相线路线路进行融冰；
S5、融冰完成后，同时导通第一隔离开关9以及第二隔离开关10，通过每相线路导线上的第一铝线层3、第二铝线层5、内芯6实现电流输送。
在正常使用时，将第一隔离开关9以及第二隔离开关10导通，第一隔离开关9以及第二隔离开关10以及供电母线7、融冰线路11之间构成一个稳定的导电通道，通过每相线路导线上的第一铝线层3、第二铝线层5、内芯6实现电流输送，而在需要进行线路融冰操作时，将切断第一隔离开关9，导通第二隔离开关10，线路仅通过外层的第二铝线层5送电，此时外层的第二铝线层5的发热将明显升高，实现融冰效果。
可选的，所述第一金具1包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
可选的，所述第二金具2包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
参见图2至图3，本发明第二方面提供了一种实现不停电的线路融冰装置，所述装置用于本发明第一方面所述的线路融冰方法，所述装置包括供电母线7、变压器8、第一隔离开关9、第二隔离开关10，所述供电母线7与所述变压器8电性相连，所述变压器8的输出端分别与所述第一隔离开关9、第二隔离开关10信号相连，所述第一隔离开关9通过第一金具1与每相线路导线的内芯6和第一铝线层3相连；
所述第二隔离开关10通过通过第二金具2与每相线路导线的第二铝线层5相连。
其中，所述变压器8用于调节输出电压，在正常使用时，将第一隔离开关9以及第二隔离开关10导通，通过每相线路导线上的第一铝线层3、第二铝线层5、内芯6实现电流输送，而在需要进行线路融冰操作时，将切断第一隔离开关9，导通第二隔离开关10，线路仅通过外层的第二铝线层5送电，此时外层的第二铝线层5的发热将明显升高，实现融冰效果
可选的，所述第一金具1包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
可选的，所述第二金具2包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
参见图4，本发明第三方面提供了一种实现不停电融冰的线路导线，所述导线用于如本发明第二方面所述的线路融冰装置中，所述导线包括内芯6，所述内芯6外层依次被第一铝线层3、绝缘层4、第二铝线层5所包裹，所述内芯6、第一铝线层3、绝缘层4、第二铝线层5从内至外形成同轴结构导线。
可选的，所述内芯6采用绞合型纤维增强复合材料制成，所述绞合型纤维增强复合材料抗拉强度不低于2100MPa，线膨胀系数不大于1.0×10-6(1/℃)，承热温度不低于160℃。
进一步的，所述第一铝线层3、第二铝线层5的材料优选为铝或铝合金线，形状为圆线或型线。
进一步的，所述绝缘层4，用于隔绝第一铝线层3以及第二铝线层5，避免二者互相干扰，所述绝缘层4采用绝缘材料制成，所述绝缘材料的击穿强度不低于100kV/mm，承热温度不低于160℃，可优选为聚四氟乙烯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种实现不停电的线路融冰方法，其特征在于，包括下列步骤：
在融冰线路A相、B相和C相与供电母线的连接处设置第一隔离开关以及第二隔离开关，并且第一隔离开关以及第二隔离开关之间通过单相母线连接；
将第一隔离开关通过第一金具与每相线路导线的内芯和第一铝线层相连；
将第二隔离开关通过第二金具与每相线路导线的第二铝线层相连；
切断第一隔离开关，导通第二隔离开关，使得第二铝线层发热对每相线路线路进行融冰；
融冰完成后，同时导通第一隔离开关以及第二隔离开关，通过每相线路导线上的第一铝线层、第二铝线层、内芯实现电流输送。
2.根据权利要求1所述的一种实现不停电融冰的导线及线路连接方法，其特征在于，所述第一金具包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种实现不停电融冰的导线及线路连接方法，其特征在于，所述第二金具包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
4.一种实现不停电的线路融冰装置，其特征在于，所述装置用于执行如权利要求1-3任一项所述线路融冰方法，所述装置包括供电母线、变压器、第一隔离开关、第二隔离开关，所述供电母线与所述变压器电性相连，所述变压器的输出端分别与所述第一隔离开关、第二隔离开关信号相连，所述第一隔离开关通过第一金具与每相线路导线的内芯和第一铝线层相连；
所述第二隔离开关通过通过第二金具与每相线路导线的第二铝线层相连。
5.根据权利要求4所述的一种实现不停电融冰的导线及线路连接方法，其特征在于，所述第一金具包括液压型耐张线夹及接续管中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种实现不停电融冰的导线及线路连接方法，其特征在于，所述第二金具包括预绞式耐张线夹或接续管中的一种或多种。
7.一种实现不停电融冰的线路导线，其特征在于，所述导线用于如权利要求4所述的线路融冰装置中，所述导线包括内芯，所述内芯外层依次被第一铝线层3、绝缘层、第二铝线层5所包裹，所述内芯、第一铝线层3、绝缘层、第二铝线层5从内至外形成同轴结构导线。
8.根据权利要求7所述的一种实现不停电融冰的线路导线，其特征在于，所述内芯采用绞合型纤维增强复合材料制成，所述绞合型纤维增强复合材料抗拉强度不低于2100MPa，线膨胀系数不大于1.0×10-6(1/℃)，承热温度不低于160℃。
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