移动式220kv输电线路直流融冰装置研制

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第3页而相互碰撞达到是覆冰脱落的目的。但这种方法可操作性差，极易引起系统的其他问题【271。1．4．2自然被动法自然除冰法不能阻挡由于冰灾造成的导线覆冰现象，但可以对线路覆冰的程度起到限制作用。从一些己公开的文献可以了解到如下几种自然被动除冰法。将平衡锤或阻冰环安装到输电线路上，当输电线路上的覆冰情况达到一定厚度时，通过重力、风动力以及阳光辐射、地表温度变化等因素的共同作用，达到使覆冰自然脱落的方法。但此种方法的除冰效果一般，且需要较多自然界外在因素作用，偶然性大。另一种主要方法是将防水材料涂覆

2、到输电线的表面以防止水的依附作用，从而达到降低冰冻灾害的目的。但这种方法仍不能彻底防止覆冰的形成，并且在气温较低时效果减弱[2丌。1．4．3过电流融冰(1)改变潮流分布融冰通过改变输电线路的潮流分布，使导线增加负荷以达到防止输电线路结冰的目的。对220kV及以下的输电线路，通过电力系统调度改变区间内潮流分布，使通过导线的电流达到保线电流以上。但是由于在一般情况下改变潮流的程度是有限度的，所以一般可以运用于线路覆冰初期，降低覆冰厚度，起到一定的缓解作用，此种方法无法应对大面积的严重冰灾。(2)基于移相变压器的带负荷融冰法基于移

3、相器的带负荷融冰法，即ONDI(on-loadnetworkde．icer)‘17】【191法。此种融冰方法是在1900年被提出的并得到发展的。该方法是通过移相变压器改变平行的两路馈线的潮流分布，增加其中一路馈线的电流达到是该路线路温度升到的目的，其原理如图1．1所示。基于移相变压器的带负荷融冰法需要在输电线路上安装移相变压器，改变潮流分布的同时也增加了系统无功功率的转移，将有可能影响系统的稳定性。采用带负荷融冰方式，加拿大科学家设计了针对Matap6dia电网的融冰方案，总共覆盖超过900km的230kV和315kV线路，

4、目前还未进入实施阶段。西南交通大学硕士研究生学位论文第4页P产y；l-I9．嚣铲P#0。S—啼y≈1Z驴矿霉，Z细．O。附P--1．00．-#y；嘻Z43。2P罐。DO-．4图1-1移相变压器控制线路融冰电流示意图n81(3)交流短路融冰法交流短路融冰法是将输电线路的一段三相导线短路，另一端通过一个交流电源提供短路电流使三相导线温度升高从而达到融冰的作用。此种融冰方法属临时性故障处理法，在执行此法之前需要将该线路上的用户全部转移到其他输电线路上。但实际构成融冰回路比较困难，受线路网架条件限制，有些线路不具备实施条件。融冰需停

5、电进行，且操作量大，运行方式复杂，影响面大。短路电流受电压条件、线路条件影响，很难调整和控制嘣1。另外，一般完成一段输电线路融冰工作需要很长时间(十小时以上)，在融冰过程中有可能会出现该输电线路因过热导致断线的情况1261。因500kV输电线路都采用截面积很大的导线，所以融冰是需要很大的融冰电流。从相关资料上可以查询到4*300导线的最小融冰电流为2500A，4*400导线的最小融冰电流为3000A。从表1．1的资料可以看出，如果使用35kV或110kV的电压做融冰电源是不能达到500kV输电线路最小融冰电流的。使用220k

6、V电压做融冰电源时线路长度不能超过150kin，且系统需要提供的容量很大，其中无功电流容量将超过1000MV八。如果使用500kV电压用作融冰电源，短路电流可以达到长距离融冰的要求，但是需要提供的系统容量将更大。这种运行方式还必须考虑运行的稳定性。所以，500kV及以上输电线路的融冰要求很难通过采用交流短路融冰法达到[14．1。西南交通大学硕士研究生学位论文第5页融冰电源系统电压500kV线路不阿长度融冰时的短路电流及容量100km短路容量150km短路容量200km短路容量／kV电流，A1MVA电流，A

7、，MVA电流腿／M

8、VA注：计算时忽略系统内阻抗。表卜1500kV线路交流短路融冰估算结果1．4．4交流融冰无功电流融冰的方法，就是在覆冰线路上注人无功电流，使导线产生欧姆损失，以增大架空导线的发热融冰。采用移相变压器、并联电抗器或并联电容器等方法，可以提供较大的无功电流。这种方法需要考虑的是，要得到融冰所需的电流，相应的需要多大容量的无功调节装置。采用移相变压器、并联电抗器或并联电容器等方法，实质是给系统提供无功源或无功负荷，目前，对于500kV系统，制造并联电抗器或并联电容器没有技术上的问题，是可行的，只是需要对不同的线路(该线路需要的融冰

9、电流大小、线路负荷情况)，确定需要投人的并联电抗器或并联电容器的大小。此方法的一个缺点，就是改变了系统的无功潮流分布，需要系统采取相应措施，保证无功负荷平衡。该方法还未在电力系统得到实际应用‘101。1．4．5直流融冰直流融冰技术的原理是当输电线路覆冰严重时，断开该段线路的两端，将其中一段