关于不停电融冰兼svg+型无功静补复合装置的研究

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1、2012电力系统自动化专委会学术交流研讨会论文集关于不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置的研究贺瀚青1，刘家军1，贺长宏2，任欣3（1.西安理工大学水利水电学院，陕西省西安市，710048；2.安康供电局，陕西省安康市，725000；3.西安交通大学电气工程学院，中国陕西省西安市，710049）摘要：电力线路的融冰，大多在停电情况下进行，融冰时间长，工作量大，对电网的安全稳定运行有不利影响。个别不停电融冰的应用案例，缺少普遍推广价值。本文对发明专利“不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置及其应用方法”的内容进行论述，

2、通过对SVG型无功静补装置的功能拓展，应用于35kv以上的平行线路或环网线路中的任一条交流线路发生覆冰时，以人为提高线路出口的电压并改变线路的功率角为控制手段，在保证电网稳定运行的前提下，加大线路传输电流达到融冰电流而实现不停电融冰。装置可以在几条线路间人为切换，可依次对变电站中的线路进行融冰。非覆冰季节，整套装置作为无功静补装置使用。关键字：不停电融冰，SVG无功静补，换流器0前言2008年那场罕见的冰灾给南方诸省的电网带来严重灾害，许多输电线路因大量覆冰而发生断线、倒塔事故，长时间被迫停运及大面积停电对国民经济

3、和人民生活产生了巨大影响。实际上，电力线路覆冰问题，在我国南方部分省区及北方部分山区每年冬春季节都有程度不同的发生，电网覆冰也是世界各国普遍关心的重要问题。而电力线路的融冰，大多在停电情况下进行，融冰时间长，工作量大，对电网的安全稳定运行有不利影响。个别不停电融冰的应用案例，缺少普遍推广价值。本文重点阐述一套新基于的“不停电融冰兼SVG型无功静补复合装置”（以下简称复合装置）的原理构想及应用方法，以期对35kv以上平行线路或环网线路实现不停电融冰，同时兼做无功静补装置。1目前输电线路覆冰融冰技术现状目前，国际国内电

4、力线路的融冰技术，常用的分为两类：一是当发生大面积覆冰，线路停用之后，采用人工除冰或机械除冰，除冰工作量大，停电时间长，经济损失严重，机械除冰方法没有成熟。第二类是热力融冰，热力融冰又分为停电融冰和不停电融冰两类。停电融冰的常用方法有以下两种：1)交流短路升流融冰。将2～3条欲融冰线路（如110kv或220kv线路）通过倒闸操作串接起来，在串接线路末端人工短路，首段直接加交流电源（如10kv或35kv）进行短路融冰。这是在南方诸省融冰实践中最常用的方法，其优点是不需要专用设备，生产现场非常实用。缺点在于其短路电源的

5、电压不可调，事先要对串联线路的条数进行计算，选定困难，投切电源时对电网冲击较大，还需对保护定值和保护投入方式进行临时调整。在相关的几个变电站中都要空出一条母线用于融冰线路的串接，使电网运行方式更为薄弱。倒闸操作时间长，难以应对多条线路同时发生覆冰时的融冰要求。这一方法在短路升流过程中既消耗有功，又要消耗大量的无功，无功消耗量大约为有功消耗量的4倍，对电网电压影响很大，以至于这种方法在500kv及以上线路无法使用。2012电力系统自动化专委会学术交流研讨会论文集2)利用SVC无功静补装置作为融冰装置，对线路进行直流短

6、路融冰。这是2008年那场罕见冰灾之后，研制投运的融冰装置。当线路发生覆冰后，将线路停运，线路末端人工短路，先在首段的两相上加入经SVC型无功静补装置整流输出的直流电压，对线路的两相进行直流短路融冰，结束后再对第三相进行融冰。其优点在于装置输出的直流电压可调，可适应于任何长度和电压等级的线路。和交流短路融冰相比不消耗系统无功。覆冰时作为融冰设备，平时作为无功静止补偿装置，设备利用率高。缺点是一次只能融两相，融冰时间长，倒闸操作及人工设置短路线工作量大，且要停电进行。不停电融冰的方法：3）上世纪80年代始，陕西宝鸡供

7、电局在110kv双分裂导线的线路上，将该线路通过秦岭山区常年易发生覆冰的线路段的双分裂导线的固定夹更换为绝缘夹，在线路中部建设融冰站，给每相双分裂导线加上融冰环流，实现不停电融冰，这是目前唯一使用的不停电融冰方式。但是，每条线路上都要建一座融冰站，设备投入大，设备利用率低。融冰站建在线路中部，一般是大山深处，维护困难。使用对象必须是双分裂导线，局限性大，难以普遍推广应用。综上所述，现有不停电方式下的融冰技术不具有普遍推广价值，停电融冰技术均要在停电方式下进行，人工挂接短路线及停电操作工作量大，时间长，更重要的是影响

8、线路的可靠供电。2复合装置原理模型针对上述现有技术存在的缺陷或不足，为了实现快捷实用的不停电融冰，且提高设备的利用率，所构想的复合装置具有不停电融冰兼SVG型无功静补两种功能，在覆冰发生时用于对电力线路进行不停电融冰，电网正常运行情况下作为SVG型无功静止补偿装置使用。图1是复合装置的原理接线图。HLQ1和HLQ2为共用了一组直流电容器的两组换流器，DK1、