RU2465702C1 - Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line - Google Patents
Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465702C1 RU2465702C1 RU2011123905/07A RU2011123905A RU2465702C1 RU 2465702 C1 RU2465702 C1 RU 2465702C1 RU 2011123905/07 A RU2011123905/07 A RU 2011123905/07A RU 2011123905 A RU2011123905 A RU 2011123905A RU 2465702 C1 RU2465702 C1 RU 2465702C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- melting
- time
- wires
- phases
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
- H02G7/16—Devices for removing snow or ice from lines or cables
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к плавке гололеда на трехфазных воздушных линиях электропередачи (ВЛ).The invention relates to the electric power industry, in particular to ice smelting on three-phase overhead power transmission lines (VL).
Уровень техникиState of the art
Для плавки гололеда на трехфазных воздушных линиях электропередачи применяется постоянный (выпрямленный) ток, формируемый с помощью выпрямительных установок на базе преобразователей переменного тока в постоянный ток. Располагаются выпрямительные установки в районах с нормативной толщиной стенки гололеда 20 мм и более на подстанциях, к которым примыкают ВЛ разных классов напряжения, обычно 220-500 кВ, разной длины, с разным сечением проводов и числом проводов в фазе. Плавка гололеда может проводиться при разных погодных условиях - температуре воздуха и скорости ветра. Эти различия вызывают необходимость проведения плавки гололеда с регулируемыми мощностями нагрева проводов, в том числе неодинаковыми в фазных проводах одной воздушной линии электропередачи, поскольку, как правило, отложения гололеда на подветренной и надветренной фазах ВЛ различны.For smelting ice on three-phase overhead power lines, a direct (rectified) current is used, which is generated using rectifier units based on AC to DC converters. Rectifier installations are located in areas with a standard ice wall thickness of 20 mm or more at substations adjacent to overhead lines of different voltage classes, usually 220-500 kV, of different lengths, with different cross-sections of wires and the number of wires in phase. Ice smelting can be carried out under different weather conditions - air temperature and wind speed. These differences make it necessary to conduct ice melting with adjustable heating capacities of wires, including unequal in the phase wires of one overhead power transmission line, since, as a rule, ice deposits on the leeward and leeward phases of overhead lines are different.
Одновременная (не поочередная) плавка гололеда во всех трех фазах ВЛ с независимым регулированием тока плавки в каждой фазе требует сложного преобразовательного оборудования с несколькими управляемыми тиристорными группами (она может быть выполнена, например, при установке для каждой фазы отдельного тиристорного преобразователя) и поэтому не нашла широкого применения.Simultaneous (not alternate) icing in all three phases of overhead lines with independent regulation of the melting current in each phase requires sophisticated converting equipment with several controlled thyristor groups (it can be performed, for example, by installing a separate thyristor converter for each phase) and therefore could not find wide application.
Известен и широко применяется выбранный в качестве прототипа способ плавки постоянным током выпрямительной установки с подключением проводов фаз ВЛ по схеме «фаза-две фазы», по которому ток поочередно пропускают через провод основной фазы и провода двух других фаз, включенные параллельно, и, завершив плавку гололеда на очередной основной фазе, подключают в качестве основной другую фазу. Такую последовательность плавки применяют, в частности, в способе [RU 2309522 от 24.06.2006 г.]. В прототипе плавка гололеда на трехфазной линии выполняется в течение трех временных интервалов, причем во втором и третьем интервалах ток плавки проходит по проводам тех фаз, на которых гололед уже проплавлен в первом и во втором временных интервалах соответственно. В результате энергия нагрева используется неэффективно, поскольку бесполезно нагреваются провода фаз, свободные от гололеда, и соответственно увеличивается общее (суммарное) время плавки, в течение которого воздушная линия остается выведенной из работы.Known and widely used, the prototype method of melting with a direct current of the rectifier installation with connecting the OHL phase wires according to the “phase-two phases” scheme, in which the current is alternately passed through the main phase wire and the wires of the other two phases connected in parallel, and, having completed the melting ice on the next main phase, connect another phase as the main one. Such a melting sequence is used, in particular, in the method [RU 2309522 from 06.24.2006]. In the prototype, ice melting on a three-phase line is performed for three time intervals, and in the second and third intervals, the melting current passes through the wires of those phases in which the ice is already melted in the first and second time intervals, respectively. As a result, the heating energy is used inefficiently, because the phase-free wires of ice are uselessly heated, and accordingly the total (total) melting time increases, during which the overhead line remains out of operation.
Примененное в прототипе регулирование тока плавки управляемой выпрямительной установки не устраняет указанный недостаток, поскольку сохраняется порядок проведения плавки гололеда трехфазной линии в три временных интервала - по одному временному интервалу на каждую фазу.Used in the prototype, the regulation of the melting current of a controlled rectifier installation does not eliminate this drawback, since the procedure for melting ice of a three-phase line in three time intervals is preserved - one time interval for each phase.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Технический результат изобретения - снижение расхода электроэнергии и сокращение времени плавки на трех фазах ВЛ без использования для плавки гололеда сложного преобразовательного оборудования.The technical result of the invention is the reduction of energy consumption and the reduction of the melting time in the three phases of overhead lines without the use of complex converting equipment for smelting ice.
Предметом изобретения является способ плавки гололеда на проводах трехфазной ВЛ, заключающийся в том, что поочередно в течение последовательных временных интервалов, не превышающих 20% ожидаемого суммарного времени плавки, пропускают постоянный ток через провод основной фазы ВЛ и два провода других фаз, включенные параллельно, при этом в качестве основной фазы циклически используют каждую фазу ВЛ и регулируют мощность нагрева ее провода путем изменения отношения длительности временного интервала, в котором эта фаза использована в качестве основной, к суммарной длительности цикла.The subject of the invention is a method of melting ice on wires of a three-phase overhead line, which consists in the fact that alternating during successive time intervals not exceeding 20% of the expected total melting time, direct current is passed through the wire of the main phase of the overhead line and two wires of other phases connected in parallel, this, as a main phase, each phase of the overhead line is cyclically used and the heating power of its wire is controlled by changing the ratio of the duration of the time interval in which this phase is used as TBE main, to the total cycle time.
Эта совокупность признаков позволяет решить задачу изобретения.This set of features allows to solve the problem of the invention.
Развитие изобретения предусматривает разделение последовательных временных интервалов бестоковыми паузами.The development of the invention provides for the separation of consecutive time intervals without current pauses.
Это позволяет дополнительно упростить используемое для плавки преобразовательное и коммутационное оборудование.This makes it possible to further simplify the conversion and switching equipment used for melting.
Осуществление изобретения с учетом его развитияThe implementation of the invention in view of its development
Осуществление предложенного способа поясняется структурной схемой на фиг.1 и временными диаграммами токов в фазах воздушной линии на фиг.2.The implementation of the proposed method is illustrated by the structural diagram in figure 1 and time diagrams of currents in the phases of the overhead line in figure 2.
На фиг.1 показан двухполюсный управляемый тиристорный выпрямитель, состоящий из трехфазной катодной группы 1 и трехфазной анодной группы 2, мостовое переключающее устройство с четырьмя тиристорными плечами - 3, 4, 5, 6, три фазы 7, 8, 9 ВЛ, на проводах которой осуществляют плавку гололеда; блок 10 управления плавкой, источник 11 питания выпрямителя трехфазным переменным напряжением.Figure 1 shows a bipolar controlled thyristor rectifier, consisting of a three-phase cathode group 1 and a three-
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
На удаленной от выпрямителя (источника постоянного тока плавки) стороне ВЛ, выведенной из работы, закорачивают фазные провода.On the side of the overhead line removed from operation, remote from the rectifier (direct current source of melting), the phase wires are short-circuited.
В течение первого интервала времени t1 (см. фиг.2) включают с углом управления, близким к нулю, тиристоры групп 1, 2 и плеч 3 и 4 тиристорного переключающего устройства. При этом постоянный ток плавки протекает через провод фазы 7, которая в этом интервале является основной, и две другие фазы 8 и 9, включенные параллельно, а токи соответствующих фаз составляют I7=I, I8=0,5·I, I9=0,5·I, где I - ток в основной фазе ВЛ. В конце первого интервала времени отключают тиристоры групп 1, 2 и плеч 3 и 4. Через время бестоковой паузы Δt=5·τ, где τ - постоянная времени затухания тока воздушной линии (5·τ<1 с), включают с углом управления, близким к нулю, тиристоры групп 1, 2 и плеч 3 и 6. В течение второго интервала времени t2 ток плавки проходит по проводу фазы 8, которая в этом интервале является основной, и две другие фазы 7 и 9, включенные параллельно, а токи соответствующих фаз составляют I7=0,5·I, I8=I, I9=0,5·I. В конце второго интервала времени отключают тиристоры группы 1, 2 и плеч 3 и 6. Через время бестоковой паузы Δt включают с углом управления, близким к нулю, тиристоры групп 1, 2 и плеч 4 и 5. В течение третьего интервала времени t3 ток плавки проходит по проводу фазы 9, которая в этом интервале является основной, и две другие фазы 7 и 8, включенные параллельно, а токи соответствующих фаз составляют I7=0,5·I, I8=0,5·I, I9=I. После третьего интервала времени через бестоковую паузу Δt процесс циклически повторяется и продолжается до завершения плавки гололеда на всех фазах воздушной линии. Команды на включение и отключение трехфазных тиристорных групп и соответствующих плеч тиристорного переключающего устройства подает блок управления 10. Питание тиристорного преобразователя трехфазным переменным напряжением осуществляет источник питания 11.During the first time interval t 1 (see figure 2) include with a control angle close to zero, the thyristors of
Время плавки гололеда на каждой фазе воздушной линии определяется квадратом действующего значения токаThe ice melting time at each phase of the overhead line is determined by the square of the current value
; ;
; ;
. .
Доля общей мощности нагрева, отдаваемая проводу каждой фазы ВЛ, определяется относительной длительностью интервалов ti=ti/T, где длительность цикла Т=t1+t2+t3+3Δt, а i=1, 2, 3.The fraction of the total heating power given to the wire of each OHL phase is determined by the relative duration of the intervals t i = t i / T, where the cycle duration is T = t 1 + t 2 + t 3 + 3Δt, and i = 1, 2, 3.
Длительность цикла на практике варьируется от нескольких десятков секунд до нескольких минут.The duration of the cycle in practice varies from several tens of seconds to several minutes.
Наибольшая экономия энергии и минимальное время плавки обеспечивается при одновременном завершении расплавления гололеда на проводах всех фаз ВЛ.The greatest energy savings and the minimum melting time is ensured while melting ice on the wires of all phases of the overhead line.
При одинаковой толщине стенки гололеда на всех фазах воздушной линии расплавление гололеда произойдет практически одновременно при t1*=t2*=t3 и относительных длительностях всех интервалов, приблизительно (если пренебречь короткими бестоковыми паузами Δt) равных 1/3.With the same thickness of the ice wall at all phases of the overhead line, the ice will melt almost simultaneously at t 1 * = t 2 * = t 3 and the relative durations of all intervals, approximately (if we neglect the short current-free pauses Δt) equal to 1/3.
Если толщина стенки гололеда различна на фазах воздушной линии, то для одновременного расплавления гололеда на них устанавливают в блоке управления 10 длительности интервалов в соответствии с выражениямиIf the wall thickness of the ice is different on the phases of the overhead line, then for the simultaneous melting of the ice on them set in the control unit 10 intervals duration in accordance with the expressions
; ;
; ;
, ,
где kB, kC - коэффициенты неравномерности токов в фазах воздушной линии, которые определяются соотношением толщин стенки гололеда с учетом погодных условий - температуры воздуха и скорости ветра и могут быть рассчитаны с использованием данных контроля гололедообразования, полученных, например, с помощью автоматизированной системы [Информационная система контроля гололедообразования на воздушных линиях электропередачи / А.Ф.Дьяков, И.И.Левченко, А.С.Засыпкин и др. // Энергетик. - 2005, №11, с.20-25].where k B , k C are the unevenness coefficients of the currents in the phases of the overhead line, which are determined by the ratio of the icing wall thicknesses taking into account weather conditions - air temperature and wind speed and can be calculated using icing control data obtained, for example, using an automated system [ Information system for icing control on overhead power lines / A.F. Dyakov, I.I. Levchenko, A.S. Zasypkin, etc. // Energetik. - 2005, No. 11, p.20-25].
При плавке гололеда на коротких линиях ток плавки может быть снижен до допустимого значения за счет увеличения длительности бестоковых пауз Δt (фиг.2).When melting ice on short lines, the melting current can be reduced to an acceptable value by increasing the duration of dead time pauses Δt (figure 2).
Для управления каждым тиристором, показанным на фиг.1, может быть использована схема, известная, например, из [Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М.Чиженко. К., «Технiка», 1978], которая обеспечивает включение тиристора с углом управления, близким к нулю, и отключение тиристора в бестоковую паузу.To control each thyristor shown in FIG. 1, a circuit known, for example, from [Handbook of converter technology. Ed. I.M. Chizhenko. K., "Technics", 1978], which provides the inclusion of a thyristor with a control angle close to zero, and turning off the thyristor in a dead time.
Снижение расхода электроэнергии и сокращение времени плавки гололеда по отношению к прототипу практически проявляется в тех случаях, когда суммарная длительность цикла Т не превышает 20% от суммарного ожидаемого (по данным системы контроля гололедообразования) времени плавки, т.е. ожидаемое время плавки гололеда разбивается не менее чем на пять циклов. При этом длительность одного цикла обычно составляет 5-10 мин.The reduction in energy consumption and the reduction of ice melting time in relation to the prototype is practically manifested in cases where the total cycle time T does not exceed 20% of the total expected (according to the icing control system) melting time, i.e. the expected ice melting time is divided into at least five cycles. Moreover, the duration of one cycle is usually 5-10 minutes.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123905/07A RU2465702C1 (en) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line |
PCT/RU2012/000358 WO2012173517A1 (en) | 2011-06-14 | 2012-05-05 | Method for melting ice on the wires of a three-phase overhead power transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123905/07A RU2465702C1 (en) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465702C1 true RU2465702C1 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147636
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123905/07A RU2465702C1 (en) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465702C1 (en) |
WO (1) | WO2012173517A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546643C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Северного Кавказа" | Installation for melting of glaze ice at overhead power transmission lines |
RU2580833C1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТИРА-ЭЛ" (ООО "ТИРА-ЭЛ") | Device for ice melting using wire and ground wire overhead lines |
RU2785805C1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "АНФ Энерго" | Method for melting ice on overhead power line wires without interruption of power supply to consumers |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106058775A (en) * | 2016-07-19 | 2016-10-26 | 卢敏 | Intensive DC deicing device topological structure |
CN109033689B (en) * | 2018-08-16 | 2022-09-13 | 四川大学 | Self-heating power transmission conductor uniform power design method based on direct-current heating power supply |
CN109638710B (en) * | 2018-12-10 | 2020-07-07 | 贵州电网有限责任公司 | Method for realizing online deicing of power distribution network by using flexible multi-state switch to transfer power flow |
CN114839560A (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-02 | 湖南防灾科技有限公司 | Parameter measuring equipment for high-power low-harmonic ice melting rectifier |
CN115800169B (en) * | 2022-12-27 | 2023-06-09 | 西南交通大学 | Non-split-phase-area sectionally adjustable direct-current ice melting system applicable to overhead contact line and carrier cable ice coating |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2745430A1 (en) * | 1996-02-27 | 1997-08-29 | Const Electr Fels | Heating of portions of supply conductors to remove water or ice, e.g. for sliding bridge |
RU2235397C2 (en) * | 2002-04-11 | 2004-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" | Ice glaze melting apparatus |
RU2309522C1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Method for coupling a two-bridge transformer, working in ice coating melting mode |
RU2376692C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Combined plant for glase ice and reactive power compensation |
-
2011
- 2011-06-14 RU RU2011123905/07A patent/RU2465702C1/en active
-
2012
- 2012-05-05 WO PCT/RU2012/000358 patent/WO2012173517A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2745430A1 (en) * | 1996-02-27 | 1997-08-29 | Const Electr Fels | Heating of portions of supply conductors to remove water or ice, e.g. for sliding bridge |
RU2235397C2 (en) * | 2002-04-11 | 2004-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" | Ice glaze melting apparatus |
RU2309522C1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Method for coupling a two-bridge transformer, working in ice coating melting mode |
RU2376692C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Combined plant for glase ice and reactive power compensation |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546643C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Северного Кавказа" | Installation for melting of glaze ice at overhead power transmission lines |
RU2580833C1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТИРА-ЭЛ" (ООО "ТИРА-ЭЛ") | Device for ice melting using wire and ground wire overhead lines |
RU2785805C1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "АНФ Энерго" | Method for melting ice on overhead power line wires without interruption of power supply to consumers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012173517A1 (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2465702C1 (en) | Method to melt glazed frost on wires of three-phase overhead power transmission line | |
US9722508B2 (en) | Power conversion device and three-phase alternating current power supply device | |
CN107215246B (en) | Intelligent ice melting system of contact network | |
CN103959630B (en) | Power conversion control device | |
RU2322749C1 (en) | Method for control of multizone rectifier of single-phase alternating current | |
US20120044731A1 (en) | Method and Apparatus for Boosting DC Bus Voltage | |
CN107078664B (en) | Power-converting device | |
CN102437738B (en) | Power supply system of high voltage direct transformation electrolytic power supply and method for realizing high voltage direct transformation electrolytic power supply | |
WO2021136286A1 (en) | System and method for melting ice on overhead line by using photovoltaic power generation | |
RU2014108669A (en) | SYSTEM AND METHOD FOR ENERGY CONVERSION | |
CN112260199A (en) | Online ice melting system and method for rail transit alternating current | |
JP5548421B2 (en) | Method of operating a power converter circuit having a voltage increase circuit | |
WO2018161524A1 (en) | Energy feedback system and starting method therefor | |
US10256622B2 (en) | Direct-current interruption device | |
US9368967B1 (en) | Converter for connecting multiple AC voltage sources to a utility grid without first rectifying the AC to a common DC bus | |
KR101469354B1 (en) | Inverter apparatus and photovoltaic power generation system | |
CN103997054B (en) | A kind of light DC power transmission equipment high voltage direct current lateral capacitance charging method | |
RU2435266C1 (en) | Method for melting glased frost on high-voltage power lines wires and device for its realisation | |
CN208241600U (en) | A kind of doube bridge arm ac-dc-ac inverter circuit | |
CN102035219B (en) | Unipolar ringless wide hysteresis control device and method for grid-connected current of single-phase grid-connected inverter | |
RU2573821C2 (en) | Method of control in mode of regenerative braking of multizonal rectifying and inverting converter | |
RU2735290C2 (en) | Power rectifying unit of excitation of single-phase alternating-current for electric transport and method of its control | |
CN2397673Y (en) | Ultra-low frequency generator | |
RU2539323C2 (en) | Phase control method of thyristor converters simultaneously operating for individual loads | |
KR20150019372A (en) | Apparatus and method for charging at constant-voltage |