CN204244102U - 一种电力输电线路10kv 电力电缆融冰装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力输电线路10KV 电力电缆融冰装置，是用于将多台移动式 380V 交流电源和直流恒流加热电源对输电线路进行除冰作业的装置，包括有多个相同且由交流整流单元、滤波单元、场效应管高频逆变单元、高频变压器降压单元、肖特基二极管整流单元和直流输出单元顺序连接所构成的主回路和一个控制单元；所述控制单元由计算机管理系统控制的PWM控制电路、检测保护电路、给定值设置操作部件和显示电路组成；PWM控制电路通过多路驱动电路分别与上述每一主回路中的场效应管高频逆变单元相连接；PWM控制电路还与给定值设置操作部件相连接。该直流融冰装置的系统结构简单、运行可靠，节约了能源，使得融冰的造价大大降低；采用直流融冰，不受线路阴抗感性分量的影响，不吸收电网的无功功率，融冰所需的电力电量大大降低，融冰效率得到了很大的提高。
Description
技术领域
本实用新型属于电力工程技术领域，涉及一种电力输电线路10KV 电力电缆融冰装置。
背景技术
低温雨雪冰冻天气引起的输电线路覆冰是众多国家电力系统所面临的严重威胁之一，严重的覆冰会引起电网断线、倒塔，导致大面积停电事故。1998年北美冰风暴给美加电网带来了严重影响，造成了范围广阔的电力中断。2008 年，中国南方的郴州地区冰冻天气也导致输电线路大面积、长时间停运，造成该地区居民生活困难，给社会造成重大经济损失。因而，在输电线路形成覆冰之时及时地对其进行融冰处理，剥离或消除覆冰，防止线路倒塔和断线，保证输电线路的安全运行十分必要。2008年冰灾之后，引起了中国电力技术领域对电网抗冰、防冰、融冰、避冰的反思，并对重点线路实施加强抗冰设计与改造，提高抗灾能力。为了克服由于现有线路覆冰对电力系统安全运行所造成的威胁，目前，所采用的除冰装置往往是采用交流短路法设计的融冰装置，这种装置需要施加线路串联匹配、负荷转移以及大量的现场倒闸操作，十分复杂，操作困难，不易于在电网上全面而有效的应用。近年来，已经出现采用直流法对输电线路进行融冰处理。
专利CN2013102414505公开了一种不停电的直流融冰装置，在不影响正常供电的基础上，在融冰线路叠加直流融冰电流，并使融冰电流仅在融冰线路中循环，不干扰站内主变等重要设备，但是该装置可靠性小，并且可能对整个电力系统形成干扰，稳定性差，而且只适用于单电源线路的融冰。
专利CN2013103292261公开了一种直流融冰装置与方法，包括交流侧供电断路器 QF、电抗器、与电抗器连接的整流器以及与整流器连接的刀开关，还包括：连接在交流侧供电断路器 QF 和电抗器之间，用于实现对不同长度输电线路融冰的转换器，其中，转化器包括：整流变压器、短接母排和开关。开关将整流变压器接入到交流侧供电断路器QF和电抗器之间，可以实现对短距离输电线路的融冰；开关将短接母排接入到交流侧供电断路器QF和电抗器之间，可以实现对长距离输电线路的融冰。但是该装置的整流器不可控，无法避免过流问题，且融冰装置电压相对较低，融冰效果较为不理想。
专利CN2013202363049也公开了一种移动式直流融冰装置，其包括一机柜，该机柜分为高压侧和低压控制侧，机柜的高压侧一端安装有交流进线端子和直流出线端子，所述柜体的低压控制侧安装有从高压侧吸风的冷却风机；高压侧内安装有多个立式可控硅阀，所述可控硅阀串联连接，可控硅阀的可控硅和散热器相互交替排列；高压侧内还安装有风压传感器、风速传感器和温度传感器。但是该装置的稳定性差，传感器的可靠性不高，只能用来检测温度以及风压和风速，对融冰装置起不到调节作用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是解决现有除冰技术落后状况，设计制造一种 电力输电线路10KV电力电缆融冰装置。该装置体积小，重量轻，便于山区道路移动，运行时抑制谐波好。利用该装置，对覆冰后的10KV电力线路和山区工矿企业自用配电线路进行直流融冰处理，以消除人工除冰过程中的事故隐患，防止因配电线路覆冰发生倒塔、倒杆、断线、短路等事故所造成的大面积停电。
本实用新型采用以下技术方案：一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，包括整流单元、滤波单元、场效应管高频逆变单元、高频变压器降压单元顺序连接所构成的主回路和一个控制单元，其特征在于：所述控制单元由计算机管理系统控制的PWM控制电路、检测保护电路、给定值设置操作部件和显示电路组成；PWM控制电路通过多路驱动电路分别与上述每一主回路中的场效应管高频逆变单元相连接；PWM控制电路还与给定值设置操作部件相连接。
所述整流单元由单个整流单元组合而成。
所述单个整流单元由二极管整流桥、斩波输出桥、输入电抗器、直流侧支撑电容构成。
所述单个整流单元通过斩波输出桥的输出端串联。
与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：
①一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，包括整流单元、滤波单元、场效应管高频逆变单元、高频变压器降压单元顺序连接所构成的主回路和一个控制单元，其特征在于：所述控制单元由计算机管理系统控制的PWM控制电路、检测保护电路、给定值设置操作部件和显示电路组成；PWM控制电路通过多路驱动电路分别与上述每一主回路中的场效应管高频逆变单元相连接；PWM控制电路还与给定值设置操作部件相连接，采用直流融冰，不受线路阻抗感性分量的影响，不吸收电网的无功功率，融冰所需的电力电量大大降低，融冰效率高，节约了能源，使得融冰的造价大为降低；
②整流单元由单个整流单元组合而成，单个直流整流单元由二极管整流桥、斩波输出桥、输入电抗器、直流侧支撑电容构成，由斩波输出桥的斩波桥实现连续直流调压，从而有效控制直流电流，在不同风速和气温下的线路融冰临界电流与线路允许载流量之间选取最佳融冰电流值实施融冰，因此，该直流融冰装置既能保证线路免受大电流损伤，又能保证融冰时间最短；
③本实用新型的直流恒流加热电源采用多机同步并联输出方式运行。当其中一台出现问题，与之相连接的主回路在由计算机管理系统控制的PWM控制电路作用下自动退出工作；融冰电源系统仍能工作。当融冰计算需求的直流加热电流不大时，则可退出部分移动式380V交流电源，因此，系统可靠性高；
④本实用新型的移动式380V交流电源、直流恒流加热电源均装在车上，可以方便地找到系统10KV电源点，方便地找到接入待融冰线路的最佳位置。同时，本实用新型的直流恒流加热电源体积缩小、重量减轻，便于在输电线路覆冰期间对边远地区，道路条件较差地区进行移动作业、展开服务。因此，该直流融冰装置能满足快速反应的需求，降低倒杆、断线的风险。特别适用于10KV电力线路和山区工矿企业自用配电线路进行直流融冰处理；
⑤本实用新型免去了传统交流融冰方式所需的线路串接与负荷转移等繁琐操作，从而大大降低了由此可能产生的安全风险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的整流单元的结构示意图；
图3为本实用新型的整流单元的电路示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例。
如图1、图2、图3所示的一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，包括整流单元、滤波单元、场效应管高频逆变单元、高频变压器降压单元顺序连接所构成的主回路和一个控制单元，所述控制单元由计算机管理系统控制的PWM控制电路、检测保护电路、给定值设置操作部件和显示电路组成；PWM控制电路通过多路驱动电路分别与上述每一主回路中的场效应管高频逆变单元相连接。
PWM控制电路还与给定值设置操作部件相连接，采用直流融冰，不受线路阻抗感性分量的影响，不吸收电网的无功功率，融冰所需的电力电量大大降低，融冰效率高，节约了能源，使得融冰的造价大为降低。
整流单元由单个整流单元组合而成，单个直流整流单元由二极管整流桥、斩波输出桥、输入电抗器、直流侧支撑电容构成，由斩波输出桥的斩波桥实现连续直流调压，从而有效控制直流电流，在不同风速和气温下的线路融冰临界电流与线路允许载流量之间选取最佳融冰电流值实施融冰，因此，该直流融冰装置既能保证线路免受大电流损伤，又能保证融冰时间最短。
直流恒流加热电源采用多机同步并联输出方式运行。当其中一台出现问题，与之相连接的主回路在由计算机管理系统控制的PWM控制电路作用下自动退出工作；融冰电源系统仍能工作。当融冰计算需求的直流加热电流不大时，则可退出部分移动式380V交流电源，因此，系统可靠性高。
移动式380V交流电源、直流恒流加热电源均装在车上，可以方便地找到系统10KV电源点，方便地找到接入待融冰线路的最佳位置。同时，本实用新型的直流恒流加热电源体积缩小、重量减轻，便于在输电线路覆冰期间对边远地区，道路条件较差地区进行移动作业、展开服务。因此，该直流融冰装置能满足快速反应的需求，降低倒杆、断线的风险。特别适用于10KV电力线路和山区工矿企业自用配电线路进行直流融冰处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的一般技术人员将认识到，使用本实用新型的方案还可以实现许多可选的实施例。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，包括直流整流单元、滤波单元、场效应管高频逆变单元、高频变压器降压单元顺序连接所构成的主回路和一个控制单元，其特征在于：所述控制单元由计算机管理系统控制的PWM控制电路、检测保护电路、给定值设置操作部件和显示电路组成；PWM控制电路通过多路驱动电路分别与上述每一主回路中的直流整流单元相连接；PWM控制电路还与给定值设置操作部件相连接。
2.如权利要求1所述的一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，其特征在于：所述直流整流单元由单个直流整流单元组合而成。
3.如权利要求2所述的一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，其特征在于：所述单个直流整流单元由二极管整流桥、斩波输出桥、输入电抗器、直流侧支撑电容构成。
4.如权利要求2或3所述的一种电力输电线路10KV电力电缆融冰装置，其特征在于：所述单个直流整流单元通过斩波输出桥的输出端串联。
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| CN107482530A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-12-15 | 湖南省湘电试研技术有限公司 | 基于交‑直‑交两级变换的便携式农配网交流融冰方法及装置 |
| CN110629632A (zh) * | 2018-06-25 | 2019-12-31 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 一种基于移动式储能装置的公路融冰融雪系统 |
| CN112928930A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-08 | 珠海万力达电气自动化有限公司 | 一种铁路融冰装置及其多目标控制方法 |
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