CN203377571U - 交流融冰结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流融冰结构，包括待融冰的三相输电线路，在三相输电线路的每相线路上都串联有电容器，三相输电线路的一端与三相融冰电源连接，三相输电线路的另一端短路连接。本实用新型将适当电容器与融冰线路串联，减少了线路阻抗，在不增大电源电压的前提下，能获得更大的融冰电流或完成更长线路的融冰操作，并能有效降低融冰成本，简化融冰操作，提高融冰效率。本实用新型结构简单，成本低廉，易于实现，使用效果非常理想。

Description

交流融冰结构

技术领域

本实用新型涉及输电技术领域，尤其是一种交流融冰结构。 

背景技术

自从2008年南方大面积冰灾之后，电网公司就从技术上采取了很多措施，其中的措施之一就是对110kV及以下输电线路采用交流短路融冰的方式。但经过现场实际应用后，发现存在如下问题: 

以一条型号为LGJ－185的110kV线路为例（这条线路是该线路末端变电站的唯一供电电源），其长度为49.77km，所需标准融冰电流为439.7A。如果直接接入10kV交流融冰电源，则其融冰电流只有270A，电流太小无法进行融冰操作—— 

因此该线路的融冰方案中只能在该线路27km处（地处高山上）进行三相短路连接，剩下的22.77km线路无法进行融冰操作，导致线路严重覆冰时无法保证线路的安全运行。 

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种交流融冰结构，它能在不增大电源电压的前提下，对更长的输电线路进行融冰操作，以克服现有技术的不足。 

本实用新型是这样实现的：交流融冰结构，包括待融冰的三相输电线路，在三相输电线路的每相线路上都串联有电容器，三相输电线路的一端与三相融冰电源连接，三相输电线路的另一端短路连接。 

串联的电容器时，确定电容器工作参数的步骤如下： 

步骤1）、根据南方电网公司研究中心提供的GB   1179-83规格导线10mm覆冰下的1小时融冰电流值，查出LGJ－185导线在融冰电流I_RB； 

步骤2）、根据公式（1）计算出加入串联电容器后单相线路的总阻抗Z₁， 

$Z_1=\frac{U_g}{I_{\mathrm{RB}}}---\left(1\right)$

式中：U_X为电源的相电压（kV）；I_RB为标准融冰电流（A）； 

步骤3）、根据公式（2）和公式（3）分别计算出单相线路的电抗值X_L和电阻值R， 

X_L=X_m×L   （2） 

R=R_m×L   （3） 

式中：X_m为线路每千米长度的电抗值（单位为Ω/km），R_m为线路每千米长度的电阻值（单位为Ω/km），X_m和R_m可根据融冰线路的型号查设计规范得出；L为融冰线路长度（km）； 

步骤4）、根据公式（4）求出所需电容器的容抗值X_C（单位为Ω）， 

$X_C=X_I-\sqrt{{Z_1}^2-R^2}---\left(4\right);$

步骤5）、根据公式（5）计算出电容器两端的工作电压Uc， 

U_C=I_RZ×X_C   （5）； 

步骤6）、根据公式（6）求出电容器的电容量C， 

$X_C=\frac{1}{2\×\mathrm{\π}\×f\×C}---\left(6\right)$

式中：π是圆周率，f为电源额定频率，电容量C的单位为μF； 

步骤7）、根据公式（7）计算出每相线路所需串联电容器的容量Q（单位为kVar）， 

$Q=\frac{C\×{U_C}^2\×2\×\mathrm{\π}\×f}{{10}^{-9}}---\left(7\right);$

步骤（8）、校验电路是否处于谐振状态；为谐振状态要求X_L>Xc，且Xc/X_L不大于80%。 

输电线路串联电容器前，阻抗Z₀及电流I₀的计算公式如下： 

$Z_0=\sqrt{R^2+{X_L}^2}---\left(8\right)$

$I_0=\frac{U_X}{Z_0}---\left(9\right)$

线路串联电容器后的阻抗Z₁及电流I₁的计算公式如下： 

$Z_1=\sqrt{R^2+{(X_I-X_C)}^2},---\left(10\right)$

$I_1=\frac{U_E}{Z_1}---\left(11\right)$

式中：R表示线路中单相导线的电阻值（Ω），X_L表示单相线路的等效电抗值（Ω），X_C表示串联的电容器的等效容抗值（Ω），U_X表示冰电源的相电压（V），Z₀和Z₁分别表示线路串联电容器前、后的总阻抗值（Ω），I_RB0和I_RB1分别表示线路串联电容器前、后的融冰电流值（A）。 

通过比较公式8、9、10、11，可以看出路串联电容器后，由于线路阻抗减少，因此电流得以增大或保持电流不变可以接入更长的融冰线路。 

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型将电容器与融冰线路串联，减少了线路阻抗，在不增大电源电压的前提下，能获得更大的融冰电流或完成更长线路的融冰操作，并能有效降低融冰成本，简化融冰操作，提高融冰效率。本实用新型结构简单，成本低廉，易于实现，使用效果非常理想。 

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图; 

附图2为本实用新型的电路原理图。 

具体实施方式

本实用新型的实施例: 

交流融冰结构如图1所示，包括待融冰的三相输电线路2，在三相输电线路2的每相线路上都连接有电容器3，三相输电线路2的一端与三相融冰电源1连接，三相输电线路2的另一端短路连接4。 

在使用时，按照附图1的方式将电容器2以串联的方式接入线路，通过仪表观察融冰电流和覆冰融化情况，达到目的后直接断开电源，将串联的电容器1从系统中拆除、将线路末端三相短路连接线拆除。 

Claims (1)

1.一种交流融冰结构，包括待融冰的三相输电线路（2），其特征在于：在三相输电线路（2）的每相线路上都连接有电容器（3），三相输电线路（2）的一端与三相融冰电源（1）连接，三相输电线路（2）的另一端短路连接（4）。

Images