輸電線路融冰的方法
2023-12-11 12:37:37
專利名稱：輸電線路融冰的方法
技術領域：
本發明涉及電力系統中，用於避免或減少輸電線路由於自然災害而造成停電事故的方法。
背景技術：
輸電線路(主要指110千伏及以上電壓等級)遇到雨雪天氣，雨雪就會在導線上不斷聚積並結成冰。當冰的重量達到一定時，則會把導線壓斷，甚至發生倒杆事故。
針對這一難題，在國外有過採用大電流在輸電線路上進行融冰的報導，但至今還沒有切實可行的方案推廣開來，2007年我國南方電力線路遭受冰害就充分說明這一點。本人在200620031515.9中提出採用塗有納米材料的鋁包帶，將該鋁包帶包紮在容易結冰的線路段上。根據納米材料不容易吸附水的特性，使線路上少結冰或不結冰。上述方案的缺點是需要人工在空中線路上包紮鋁包帶，因此操作起來不方便。本人在200620032333.3中還提出採用電流切換開關，將分裂導線中部分導線斷開，使全部負荷電流只從沒有斷開的導線中通過，以增大導線中的電流強度。由於上述負荷電流是由負荷大小決定的，該電流強度有時不足以使導線發熱，因此該方案也不理想。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種輸電線路融冰的方法，它能有效的避免或減少導線由於過量結冰而被壓斷以及倒杆事故的發生。
本發明的目的是這樣實現的在交流、直流兩種輸電系統中，將電流發生器以及融冰斷路器安裝在有結冰線路的變電站內，該變電站內所有需要融冰的線路上分別安裝融冰隔離開關，上述電流發生器的輸出端與融冰斷路器的一個接線端相連接，融冰斷路器的另一個接線端與上述所有需要融冰線路上的融冰隔離開關相連接，在上述所有需要融冰線路另一端的變電站內，每條線路上分別安裝融冰隔離開關，該隔離開關的一個接線端與線路相連接，另一個接線端可以接地、可以相間短接，這樣可使電流發生器通過融冰斷路器，融冰隔離開關、結冰線路以及該線路另一端融冰隔離開關輸出能使導線發熱的電流，以便將導線上的冰融化掉。
本發明需要在所有需要融冰的變電站內安裝融冰隔離開關，有的變電站內還需要安裝電流發生器、融冰斷路器，這樣以來就增加了投資，但與導線結冰致使斷電而造成的經濟損失相比還是值得的。
發明的具體方法由以下實施例及其附圖給出。
圖1是在交流輸電系統中採用單線圖表示的220kv變電站經110kv出線到兩座110kv變電站的融冰示意圖。
圖2是在交流輸電系統中採用單線圖表示的發電廠向遠處500kv變電站送電的融冰示意圖。
圖中1.220kv進線，2.220kv降壓變壓器，3.隔離開關，4.斷路器，5.隔離開關，6.110kv線路，7.隔離開關，8.斷路器，9.隔離開關，10.110kv降壓變壓器，11.110kv降壓變壓器，12.隔離開關，13.斷路器，14.隔離開關，15.融冰隔離開關，16.地線，17.地線，18.融冰隔離開關，19.110kv線路，20.融冰隔離開關，21.融冰隔離開關，22.隔離開關，23.斷路器，24.隔離開關，25.融冰斷路器，26.地線，27.電流發生器，28.發電機，29.500kv升壓變壓器，30.隔離開關，31.斷路器，32.隔離開關，33.500kv線路，34.隔離開關，35.斷路器，36.隔離開關，37.隔離開關，38.斷路器，39.隔離開關，40.500kv線路，41.500kv降壓變壓器，42.融冰隔離開關，43.地線，44.融冰隔離開關，45.融冰斷路器，46.地線，47.電流發生器。
具體實施例方式 在圖1中左半部分設備安裝在一座220kv變電站內(圖中未標出)，右半部分設備按線路分別安裝在兩座110kv變電站內(圖中未標出)。220kv進線(1)接降壓變壓器(2)，該變壓器有兩條110kv出線一條出線由隔離開關(3)、斷路器(4)、隔離開關(5)到線路(6)，通過線路(6)到一座110kv變電站。在該變電站內，線路(6)經隔離開關(7)、斷路器(8)、隔離開關(9)連接110kv降壓變壓器(10)(注該變壓器可通過35kv以及10kv電壓向用戶供電，圖中未畫出)；另一條出線由隔離開關(24)、斷路器(23)、隔離開關(22)到線路(19)，通過線路(19)到另一座110kv變電站。在該變電站內，線路(19)經隔離開關(14)、斷路器(13)、隔離開關(12)連接110kv降壓變壓器(11)。上述所有設備構成兩條供電迴路。
將電流發生器(27)、融冰斷路器(25)、融冰隔離開關(21)、融冰隔離開關(20)安裝在220kv變電站內。電流發生器(27)的一個輸出端與地線(26)相連接，另一輸出端與融冰斷路器(25)的一個接線端相連接，融冰斷路器(25)的另一個接線端與融冰隔離開關(21)的一個接線端以及融冰隔離開關(20)的一個接線端相連接，融冰隔離開關(21)的另一個接線端連接到線路(6)，融冰隔離開關(20)的另一個接線端連接到線路(19)。在線路(6)末端的變電站內，融冰隔離開關(15)的一個接線端接在線路(6)上，另一個接線端與地線(16)相連接。在線路(19)末端的變電站內，融冰隔離開關(18)的一個接線端接在線路(19)上，另一個接線端與地線(17)相連接。包括線路(6)和線路(19)在內，上述設備構成兩條融冰迴路。
線路正常送電時，融冰迴路中的斷路器和隔離開關均處於斷開狀態，供電迴路中的斷路器和隔離開關均處於閉合狀態。線路上一旦結冰達到一定厚度時，可逐一將兩條線路停電進行融冰。操作過程如下 對線路(6)融冰時，首先將供電迴路中隔離開關(3)、斷路器(4)、隔離開關(5)隔離開關(7)、斷路器(8)以及隔離開關(9)按規定的操作順序依次斷開，使線路(6)停電。然後將融冰迴路中融冰隔離開關(15)、融冰隔離開關(21)、融冰斷路器(25)依次閉合，電流發生器(27)的輸出端即通過地線(26)、融冰斷路器(25)、融冰隔離開關(21)、線路(6)、融冰隔離開關(15)、地線(16)形成迴路。調整電流發生器(27)輸出的電流值，可使導線發熱到能將冰融化的溫度。整個融冰過程估計在幾十分鐘左右。融冰結束後，將融冰斷路器(25)、融冰隔離開關(21)、融冰隔離開關(15)依次斷開，將上述供電迴路中的隔離開關和斷路器按規定的操作順序依次閉合、使線路(6)恢復送電。
對線路(19)融冰時，首先將供電迴路中隔離開關(24)、斷路器(23)、隔離開關(22)、隔離開關(14)、斷路器(13)以及隔離開關(12)按規定的操作順序依次斷開，使線路(19)停電。然後將融冰迴路中融冰隔離開關(18)、融冰隔離開關(20)、融冰斷路器(25)依次閉合，電流發生器(27)的輸出端即通過地線(26)、融冰斷路器(25)、融冰隔離開關(20)、線路(19)、融冰隔離開關(18)、地線(17)形成迴路，線路(19)上的導線即可發熱。融冰結束後，將融冰斷路器(25)、融冰隔離開關(20)、融冰隔離開關(18)依次斷開，將上述供電迴路中的隔離開關和斷路器按規定的操作順序依次閉合，使線路(19)恢復送電。
據有關資料記載，上述電流發生器的輸出電流值一般應調整在線路導線截面積的2倍以上。例如導線截面積為300平方毫米，則輸出電流值應在600安以上。
在實際情況下，一座220kv變電站會有很多條110kv出線。實施例中為簡明起見只畫出了兩條。無論出線多少，逐一對每條出線進行融冰即可。
在圖2中左半部分設備安裝在發電廠內(圖中未標出)，右半部分設備安裝在500kv變電站內(圖中未標出)。發電機(28)發出電後，經變壓器(29)升壓到500kv，然後經隔離開關(30)、斷路器(31)、隔離開關(32)到線路(33)，通過線路(33)向遠處輸送。經過一段距離後到達500kv變電站，在變電站內，首先通過隔離開關(34)斷路器(35)、隔離開關(36)到降壓變壓器(41)(變壓器可通過其它電壓等級向外輸出，圖中未畫出)，然後又通過隔離開關(37)、斷路器(38)、隔離開關(39)到線路(40)，這樣可以向下一級變電站送電。除隔離開關(37)、斷路器(38)、隔離開關(39)、線路(40)外，上述其它設備構成一條供電迴路。
將電流發生器(47)、融冰斷路器(45)、融冰隔離開關(44)安裝在發電廠內。電流發生器(47)的一個輸出端與地線(46)相連接，另一輸出端與融冰斷路器(45)的一個接線端相連接，融冰斷路器(45)的另一個接線端與融冰隔離開關(44)的一個接線端相連接，融冰隔離開關(44)的另一個接線端與線路(33)相連接。在線路(33)另一端500kv變電站內，融冰隔離開關(42)的一個接線端接在線路(33)上，另一個接線端與地線(43)相連接。包括線路(33)在內，上述設備構成一條融冰迴路。
與圖1相同，線路正常送電時，融冰迴路中的斷路器和隔離開關均處於斷開狀態，供電迴路中的斷路器和隔離開關均處於閉合狀態。線路上一旦結冰達到一定厚度時即進行融冰。操作過程如下 首先將供電迴路中隔離開關(30)、斷路器(31)、隔離開關(32)、隔離開關(34)斷路器(35)、隔離開關(36)按規定的操作順序依次斷開，使線路(33)停電，然後將融冰迴路中融冰隔離開關(42)、融冰隔離開關(44)、融冰斷路器(45)依次閉合，電流發生器(47)的輸出端即通過地線(46)、融冰斷路器(45)、融冰隔離開關(44)、線路(33)、融冰隔離開關(42)、地線(43)形成迴路，線路(33)上的導線即可發熱。融冰結束後，將融冰斷路器(45)、融冰隔離開關(44)、融冰隔離開關(42)依次斷開，將上述供電迴路中的隔離開關和斷路器按規定順序依次閉合、使線路(33)恢復送電。
在圖1、圖2中，如果電流發生器(27)、(47)輸出三相對稱的交流電，根據三相交流電的特點、可將所有地線省略掉。這樣一來，只需將融冰隔離開關(18)、(15)、(42)的另一接線端相間短接即可。
在直流輸電系統中，電流發生器、地線、融冰斷路器、以及融冰隔離開關的安裝與融冰操作與交流系統完全相同，都是將結冰線路停電後，靠融冰迴路使導線發熱，以便將導線上的冰融化掉。但在直流輸電系統中就不再稱呼變電站了，而是使用換流站、開關站這一名稱。為了書寫簡便，在此統稱為變電站。
電流發生器輸出的電流可以是直流、交流，可以是三相、單相，該技術目前早已成熟，在此不再詳述。
權利要求
輸電線路融冰的方法，採用大電流通過導線時產生的熱量進行融冰，其特徵在於將電流發生器以及融冰斷路器安裝在有結冰線路的變電站內，該變電站內所有需要融冰的線路上分別安裝融冰隔離開關，上述電流發生器的輸出端與融冰斷路器的一個接線端相連接，融冰斷路器的另一個接線端與上述所有需要融冰線路上的融冰隔離開關相連接，在上述所有需要融冰線路另一端的變電站內，每條線路上分別安裝融冰隔離開關，該隔離開關的一個接線端與線路相連接，另一個接線端可以接地、可以相間短接，這樣可使電流發生器通過融冰斷路器，融冰隔離開關、結冰線路以及該線路另一端融冰隔離開關輸出能使導線發熱的電流，以便將導線上的冰融化掉。
全文摘要
輸電線路融冰的方法。該方法是將電流發生器以及融冰斷路器安裝在有結冰線路的變電站內，該變電站內所有需要融冰的線路上分別安裝融冰隔離開關，上述電流發生器的輸出端與融冰斷路器的一個接線端相連接，融冰斷路器的另一個接線端與上述所有線路上的融冰隔離開關相連接，在上述所有線路另一端的變電站內，每條線路上分別安裝融冰隔離開關，該隔離開關的一個接線端與線路相連接，另一個接線端可以接地、可以相間短接，這樣可使電流發生器通過融冰斷路器，融冰隔離開關、結冰線路以及該線路另一端融冰隔離開關輸出能使導線發熱的電流，以便將導線上的冰融化掉。
文檔編號H02G7/16GK101242087SQ200810049329
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者趙根田 申請人:薛 輝