多功能帶電智能融冰系統的製作方法

2023-04-30 12:54:26

多功能帶電智能融冰系統的製作方法
【專利摘要】多功能帶電智能融冰系統，包括鐵塔、分裂導線、架空地線、直流帶電融冰裝置，其特徵在於，所述架空地線通過架空地線載荷傳送裝置架設在鐵塔上，在分裂導線與鐵塔之間還設置有線路載荷量傳送裝置，且在絕緣子的下方設置有強風加熱絕緣子融冰裝置，其架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置連接，分裂導線在每分段鐵塔位置還設置有多極分段開關，分裂導線及架空地線通過融冰選擇開關和融冰整流裝置連接，每段分裂導線的兩端設置有多極選擇短路開關。本發明實現了智能融冰與長距離分段融冰，負荷電流輪換分裂導線融冰，負荷電流加融冰電流融冰，以及絕緣子及架空地線的融冰。
【專利說明】多功能帶電智能融冰系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於電線上的融冰裝置，具體來說是一種多功能帶電智能融冰的系統。
【背景技術】
[0002]在輸電線路受到寒冷、潮溼的冬季，輸電線路覆冰會引起線路的跳閘、斷線，絕緣子閃爍和通信中斷等事故，嚴重時會導致倒杆塔，造成大面積長時間停電，給工農業生產造成嚴重損失，人民生活帶來困難。以前使用交流電短路融冰需要串接線路，操作複雜，損電量大，且對系統衝擊很大，目前直流融冰雖然解決了交流融冰的問題這兩種方法都需要停電才能融冰，且不能進行分段融冰，不節電。如果遇上比2008年更嚴重、時間更長的惡劣天氣，則需要重複多次融冰，這樣造成停電頻繁，時間延長，造成很大的損失，給人們生活帶來不便，現在的機械人帶電融冰操作複雜，加熱氣帶電融冰也不是很理想的融冰方式。本專利 申請人:發明的一種「等電位載直流帶電融冰裝置」(專利號:2013205391695)，雖然解決了帶電融冰的難題，但仍存在一些不足之處:1、無法進行智能融冰；2、無法對較長線路融冰；
3、不能對架空地線和絕緣子進行帶電融冰，絕緣子容易閃爍造成短路，架空接地線不能融冰，容易使接地線結冰後受到冰的重力作用斷裂並掉到三相電路線上面，與三相電路形成短路造成大事故，4、不能利用負荷電流對分裂導線進行輪換保溫融冰。

【發明內容】

[0003]本發明在於提供一種解決輸電線路上的分裂導線、絕緣子、架空地線，在不影響正常輸電情況下的帶電融冰，及根據全線覆冰情況進行分段融冰，利用負荷電流保溫融冰和由融冰整流裝置提供的融冰電流加負荷電流融冰的多功能節能帶電智能融冰系統，以解決上述【背景技術】中的缺點與不不足。
[0004]本發明所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0005]多功能帶電智能融冰系統，包括鐵塔，架設安裝在鐵塔上的分裂導線與架空地線，以及主要由相互連接的交流電源隔離開關、電壓互感器、交流電源斷路器、電流互感器、融冰變壓器、控制電源裝置、融冰電源斷路器、交直流屏、遙控遙測保護控制裝置構成的直流帶電融冰裝置，分裂導線的各導線間設置有分裂導線絕緣間隔棒，分裂導線通過絕緣子及絕緣子吊線支架架設安裝在鐵塔上，其特徵在於，所述架空地線通過架空地線載荷傳送裝置架設在鐵塔上，在分裂導線與鐵塔之間(即架設安裝線路上)還設置有線路載荷量傳送裝置，且在絕緣子的下方設置有強風加熱絕緣子融冰裝置，其架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置能分別對架空地線及分裂導線進行稱重並通過遙發電路(即無線信號發射裝置裝置發送無線信號)與調度室和遙控遙測保護控制裝置連接，其強風加熱絕緣子融冰裝置主要由電機、風葉、電爐、溫度控制元件、遙控開關元件組成並能對絕緣子進行加熱融冰，所述的分裂導線在每分段鐵塔位置還設置有多極分段開關，可根據線路覆冰輕重配合其它設備對分裂導線進行分段，所述的分裂導線及架空地線通過融冰選擇開關和融冰整流裝置連接，所述每段分裂導線的兩端還設置有多極選擇短路開關。
[0006]在本發明中，所述的架空地線還設置有架空地線絕緣子、架空地線接地刀閘。
[0007]對於本智能融冰系統，還設置有高精度現場測冰厚度裝置及現場環境溫度及風速檢測裝置，二者安裝於鐵塔上，並通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置連接。
[0008]在本發明中，所述的控制電源裝置及融冰整流裝置的所有元件及外殼對地絕緣。
[0009]在本發明中，所述的線路載荷量傳送裝置、架空地線載荷傳送裝置、多極選擇短路開關、多極分段開關、遙控遙測保護控制裝置、高精度現場測冰厚度裝置、現場環境溫度及風速檢測裝置的電源均採用太陽能電池電源。
[0010]在本發明中，所述架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置的設置個數，可在一個融冰站之內的兩個或多個鐵塔上進行配套設置即可，其他鐵塔上均採用絕緣子將架空地線或分裂導線與鐵塔直接連接。
[0011]有益效果:1、通過架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置對架空地線及分裂導線進行稱重，計算出線路的覆冰量，系統通過覆冰量的大小自動開啟或停止融冰裝置，根據環境溫度高低風速的大小控制融冰電流的大小，從而實現智能融冰；2、長距離線路通過多極分段開關分段建多個融冰站將分裂導線進行分段並融冰，從而實現長距離的線路融冰；3、實現了絕緣子及架空地線的融冰，有效防止了絕緣子結冰及架空地線因結冰而斷裂造成的短路；4、能利用負荷電流對分裂導線進行輪換保溫融冰。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的電路結構示意圖。
[0013]圖中:1、1'一鐵塔；2、2' —線路載荷量傳送裝置；3、3'—絕緣子；4、4'一強風加熱絕緣子融冰裝置；5、5' —絕緣子吊線支架；6、6'—架空地線載荷傳送裝置；7、7' —架空地線絕緣子；8、8'—架空地線接地刀閘；9、9'、9"、9"' 一多極選擇短路開關；10-融冰選擇開關；11、1P -多極分段開關；12—分裂導線絕緣間隔棒；13—分裂導線；14一交流電源隔離開關；15—電壓互感器；16—交流電源斷路器；17—電流互感器；18—融冰變壓器；19一控制電源裝置；20—融冰整流裝置；21—融冰電源斷路器；22—交直流屏；23-遙控遙測保護控制裝置；24、24』 -架空地線；25—高精度現場測冰厚度裝置；26，26』 一太陽能電池電源；27—現場環境溫度及風速檢測裝置
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】詳細說明如下:
[0015]如附圖1所示，多功能帶電智能融冰系統，包括鐵塔(如附圖中1、1'所示)，架設安裝在鐵塔上的分裂導線13 (附圖中e，f，g，h，i，j，k，m, n，p，q, r分別代表組成分裂導線的不同分段的各導線)與架空地線24，24』，以及主要由相互連接的交流電源隔離開關14、電壓互感器15、交流電源斷路器16、電流互感器17、融冰變壓器18、控制電源裝置19、融冰整流裝置20、融冰電源斷路器21、交直流屏22、遙控遙測保護控制裝置23構成的直流帶電融冰裝置，分裂導線的各導線間設置有分裂導線絕緣間隔棒12，分裂導線通過絕緣子(如圖中3、3'所示)及絕緣子吊線支架(如圖中5、5'所示)架設安裝在鐵塔上，其特徵在於，所述架空地線通過架空地線載荷傳送裝置(如圖中6、6'所示)架設在鐵塔上，在分裂導數與鐵塔之間還設置有線路載荷量傳送裝置(如圖中2、2'所示)，在絕緣子的下方設置有強風加熱絕緣子融冰裝置(如圖中4、4'所示)，其架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置能分別對架空地線及分裂導線進行稱重並通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置23連接，其強風加熱絕緣子融冰裝置主要由電機、風葉、電爐、溫度控制元件、遙控開關元件組成並能對絕緣子進行加熱融冰，所述的分裂導線在每分段鐵塔位置還設置有多極分段開關(如圖中11、11'所示)，可根據線路覆冰輕重配合其它設備對分裂導線進行分段，所述的分裂導線及架空地線通過融冰選擇開關10和融冰整流裝置連接，所述每段分裂導線的兩端還設置有多極選擇短路開關(如圖中9、9'、9"、9"，所示)。所述的架空地線還設置有架空地線絕緣子(如圖中7、7'所示)與架空地線接地刀閘(如圖中8、8'所示)；對於本智能融冰系統，還設置有高精度現場測冰厚度裝置25、及現場環境溫度及風速檢測裝置27，二者安裝於鐵塔上，並通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置23連接；本發明中所述的控制電源裝置19及融冰整流裝置20的所有元件及外殼對地絕緣；本發明中所述的線路載荷量傳送裝置、架空地線載荷傳送裝置、多極選擇短路開關、多極分段開關、遙控遙測保護控制裝置、高精度現場測冰厚度裝置、現場環境溫度及風速檢測裝置的電源均採用太陽能電池電源26 ;在本發明中，所述架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置的設置個數，可在一個融冰站之內的兩個或多個鐵塔上進行配套設置即可，其他鐵塔上均採用絕緣子將架空地線或分裂導線與鐵塔直接連接[0016]對於上述各部件的功能及作用說明如下:
[0017]一、鐵塔(1，1'):是支承絕緣子、分裂導線、金具、避雷線重量，是線路的骨架(鐵塔I和I'分別代表一段分裂導線起點塔和終點塔)。
[0018]二、線路載荷量傳送裝(2，2'):線路載荷量傳送裝置2和2'分別安裝在鐵塔I和I'與絕緣子3、3'之間，安裝在一個垂直檔距內替換球頭掛環，直接測量在一個垂直檔距內分裂導線的重量，在一段分裂導線中設兩個或多個線路載荷量傳送裝置，線路載荷量傳送裝置設計了將分裂導線的重量轉換為導線上的覆冰厚度電路、遙發電路，線路載荷量傳送裝置設計了太陽能電池供電，將晴天5度以上的溫度測得的分裂導線的重量為基數或設為零，當有覆冰時，線路載荷量傳送裝置將分裂導線上的覆冰重量換算成分裂導線上的覆冰厚度，並將參數通過手機網絡或電網專用無線電網傳送給調度室，調度室根據這些參數對遙控遙測保護控制裝置進行遙控指令，決定融冰啟動或終止。
[0019]三、絕緣子(3，3'):是將分裂導線與鐵塔之間絕緣，一端通過球頭掛環或線路載荷量傳送裝(2，2')與鐵塔橫擔相聯，另一端與絕緣子吊線支架相聯結，將分裂導線的重量傳給鐵塔。
[0020]四、強風加熱絕緣子融冰裝置(4，4'):強風加熱絕緣子融冰裝置4和4'分別安裝在絕緣子3和3'的下方周圍，它是由電機、風葉、電爐、溫度控制元件、遙控開關元件組成。電爐產生的熱量經過電機帶動風葉以不同的角度高速吹上絕緣子串上進行加熱達到融冰的目標，強風加熱絕緣子融冰裝置電源由融冰整流裝置提供直流電源，強風加熱絕緣子融冰裝置的兩根電源線分別接在分裂導線上，其控制由線路載荷量傳傳送裝置遙控控制。
[0021]五、絕緣子吊線支架(5，5'):是將分裂導線與絕緣子聯結，同時起著將分裂導線之間固定成形並使分裂導線之間絕緣，將分裂導線的重量傳給絕緣子的作用，分裂導線之間的絕緣耐壓值大於融冰電流乘融冰線路上的電阻。[0022]六、架空地線載荷傳送裝置出，6'):上部是測重裝置，下部是絕緣子。它上部與杆塔頂部支承點連接，下部與架空地線相連接，測一個垂直檔距內的架空地線重量，電源由太陽能電池電源提供，將晴天5度以上溫度時測得的重量為基數或設為零。當有覆冰時架空地線載荷傳送裝置將分裂導線上的覆冰重量換算成架空地線上的覆冰厚度，並將參數通過手機網絡或電網專用無線電網及時傳送給調度室和遙控遙測保護控制裝置，調度室根據這些參數決定架空地線融冰開始或終止融冰指令。
[0023]七、架空地線絕緣子(7，7'):它的作用是將架空地線與杆塔絕緣，並固定支承架空地線，架空地線絕緣子7和7'分別安裝在鐵塔I和I'上，使架空地線與杆塔不直接接觸，通過架空地線接地刀閘(8，8')與杆塔和接地線接通，這樣有利於融冰。
[0024]八、架空地線接地刀閘(8，8'):它的作用是將架空地線與杆塔體和接地線之間有一個通斷點(圖中架空地線24』，沒有畫架空線接地刀閘)，其一端接架空地線，另一端與杆塔體和接地線相連接，每一基杆塔上安裝了架空地線接地刀閘，架空地線接地刀閘8和8'分別安裝在鐵塔I和I'上，在雷雨季節合上架空地線接地刀閘，使架空地線與杆體及接地線接通，起到防雷的作用，在融冰季節斷開架空地線接地刀閘，使架空地線與杆塔體和接地線斷開，這樣方便架空地線融冰。
[0025]九、多極選擇短路開關(9，9'，9"，9"，):它安裝在一段分裂導線的兩端，由多個獨立手電兩用操作的單極開關組成，採取單極獨立操作方式，設計了無線電遙控遙測電路可接收遙控遙測保護控制裝置的操作指令，根據操作指令進行合閘和分閘操作同時將開關位置信號遙發到遙控遙測保護控制裝置。電源由太陽能電池電源提供。作用是根據融冰指令選擇分裂導線中的導線進行短結，配合其它設備完成相應的融冰功能，在正常輸電情況下多極選擇短路開關的所有刀閘是合上的，這樣使分裂導線有一個短路匯流點，起一段分裂導線的匯流均壓作用。
[0026]十、融冰選擇開關(10):
[0027]分裂導線融冰選擇開關安裝在每段融冰分裂導線和架空地線的中間位置，由多個獨立手電兩用操作的開關組成，在融冰電源端配有接地刀閘，便於檢修安全，採取單極獨立操作方式，這樣有利於選擇，選擇原則是按分裂導線中的每二根導線桉幾何對稱方式選擇依次融冰，這樣有利於分裂導線和金屬構件及分裂導線絕緣間隔棒的受力平衡，防止分裂導線舞動。作用是有一個明顯的通斷點，便於人眼識別，主要作用是選擇分裂導線中的部分導線與融冰裝置電源接通和斷開，配合其它設備根據覆冰輕重對分裂導線進行智能融冰和節能融冰使其完成各種融冰功能。
[0028]十一、多極分段開關(11，1廣):由多個獨立手電兩用操作的單極開關組成，採取單極獨立操作方式，設計了無線電遙控遙測電路可接收遙控遙測保護控制裝置的操作指令，根據操作指令進行合閘和分閘操作。同時將開關位置信號遙發到遙控遙測保護控制裝置23。電源由太陽能電池26提供。作用根據覆冰嚴重程度對較長的分裂導線輸電線路進行分段，這樣可根據覆冰輕重配合其它設備對分裂導線進行智能融冰和節能融冰的目的。
[0029]十二、分裂導線絕緣間隔棒(12):安裝在檔距分裂導線之間，其作用是將分裂導線固定成形，使各分裂線之間相互絕緣，其絕緣耐壓值大於融冰電流乘上融冰線路上的電阻。
[0030]十三、分裂導線(13,包含構成的e, f, g, h, i, j, k, m, n, p, q, r導線):[0031]分裂導線是高壓輸電傳輸電能的重要元件。它由一根以上的導線組成，導線之間用分裂導線絕緣間隔棒和絕緣子吊線支架固定成形，使分裂導線的各導線之間是相互絕緣的，分裂導線固定在絕緣子吊線支架上，絕緣子吊線支架與絕緣子連結，將分裂導線懸空，在一段融冰線路內由於分裂導線各導線之間是相互絕緣的，使同相分裂導線，通過開關之間的開斷的不同組合，使融冰電流形成迴路，通過開關之間開斷的不同組合，可方便的選擇分裂導線中的一部分導線組成融冰迴路，這樣可減少融冰的功率，通過開關的不同組合，允許覆冰最嚴重的分裂導線中的一部分導線通過負責荷電流進行輪換的保溫融冰，帶負荷電流保溫融冰和由融冰裝置提供的融冰電流加負荷電流融冰。
[0032]十四、交流電源隔離開關(14):作用是起電路通斷作用，有明顯的接通和斷開標誌，檢修時合上負荷側接地刀閘，以確保安全，如果融冰線路是交流輸電線路，交流電源隔離開關14的電源端的三相電源分別接在自身融冰線路的三相分裂導線上。如果是直流輸電線路交流電源隔離開關14的電源端的三相電源，應由變電站供電，交流電源隔離開關14的另一端與交流電源斷路器的一端相聯。
[0033]十五、電壓互感器(15):電壓互感器的作用是為遙控遙測保護控制裝置提供交流電壓保護參數，儀表顯示所需的高壓側交流電壓。
[0034]十六、交流電源斷路器(16):作用是帶負荷通斷融冰變壓器的電源，同時也是保護融冰變壓器和融冰設備的執行元件，當保護電路動作時，交流電源斷路器和直流側斷路器同時跳閘，這樣融冰設備就得到了保護。
[0035]十七、電流互感器(17):作用是為遙控遙測保護控制裝置提供電流保護參數及控制參數，儀表顯示所需的融冰變壓器的高壓側交流電流。
[0036]十八、融冰變壓器(18):作用是將變壓站或取自身融冰線路上的三相交流電壓變換成融冰整流裝置20所需的三相工作電源，融冰變壓器是特殊製造的，融冰變壓器低壓側的所有元件，都要按該融冰線路運行的交流耐壓值的絕緣標準製作，因為低壓側通過融冰整流裝置20與融冰線路運行中的一相交流高壓電壓相通，所以要求融冰變壓器的低壓側的絕緣有耐高壓的能力，高壓側按所接入電源的電源可取自本融冰線路上運行的三相電源作為融冰變壓器的電源，如果融冰線路是直流輸電的融冰變壓器的電源取自變電站。
[0037]十九、控制電源裝置(19):主要由電源變壓器及電源變壓器保險器構成，是提供給融冰整流裝置20的控制電源整流用的三相電源，控制電源裝置內設有保險，起短路保護作用，控制電源裝置的元件及外殼不能接地，控制電源裝置內的所有元件及外殼對地絕緣耐壓值等於或大於所需融冰輸電線路的對地絕緣耐壓值。
[0038]二十、融冰整流裝置(20):主要由同步電壓互感器、融冰電流調節，器、整流裝置、遙控收發裝置等元件構成，是提供直流融冰電源的重要元件，融冰整流裝置將融冰變壓器提供的三相交流電源變換成可控的直流融冰電源。其內部設計了控制電源整流電路，同步控制迴路，保護迴路，主整流橋迴路。融冰整流裝置由遙控遙測保護控制裝置進行遙控啟動、停止和輸出融冰電流的大小及各種參數的遙測。
[0039]融冰整流裝置的所有元件和外殼不能接地，使融冰整流裝置與所需融冰輸電線路的電壓是等電位的。元件和外殼對地的絕緣耐壓值等於或大於所需融冰輸電線路對地絕緣耐壓值。
[0040]二十一、融冰電源斷路器(21):作用是帶負荷通斷融冰線路的融冰電源，同時當保護電路動作時通過遙控遙測保護控制裝置使融冰電源斷路器跳閘，同時聯跳交流電源斷路器，從而保護了融冰變壓器和融冰設備。
[0041]二十二、交直流屏(22):交直流屏的三相電源取自站用電，是將三相電源變換成直流並向電池組充電，向遙控遙測保護控制裝置，交流電源隔離開關，交流電源斷路器，融冰電源斷路器，融冰選擇開關提供直流電。
[0042]二十三、遙控遙測保護控制裝置(23):是融冰站實現智能融冰，遙控遙測保護控制中心，它對線路載荷量傳送裝置2，架空地線載荷傳送裝置6，高精度現場測冰厚度傳送裝置25，融冰整流裝置20內的運行參數及交流電源隔離開關14，交流電源斷路器16，融冰電源斷路21，融冰選擇開關10，多極選擇短路開關9，多極分段開關11，太陽能電池電源26進行遙測遙控。結合調度指令及遙測遙控參數進行智能處理，根據現場自動或調度室人工指令使融冰方式和功能按照指令進行，同時對融冰整流裝置進行遙測遙控，將遙測遙控到的運行狀態及參數遙發到調度室，遇到事故時遙控遙測保護控制裝置23自動對交流電源斷路器16和融冰電源斷路器21發出跳閘命令使其跳閘，解除融冰，並將事故原因遙發到調度室。
[0043]遙控遙測保護控制裝置根據遙測遙控到的各種開關的狀態信息、覆冰參數結合調度指令可智能操作各種開關，可實現如下功能:1、不起動融冰主設備，利用負荷電流輪換分裂導線保溫融冰，如果是線路是分成多段的，在電壓降允許的情況下可多段進行負荷電流輪換分裂導線保溫融冰。2、部分分段線路由融冰整流裝置20提供融冰電流加負荷電流融冰及另一部分分段線路進行負荷電流輪換分裂導線保溫融冰。3、全部分段線路由整流裝置提供的融冰電流加負荷電流融冰。4、由融冰整流裝置提供電源通過強風加熱絕緣於融冰裝置對絕緣子進行帶電融冰。5、由融冰整流裝置提供融冰電源對架空地線進行融冰。
[0044]二十四、架空地線(24，24』 ):架空地線的作用是保護輸電線路及設備防止雷擊的一種保護裝置，架空地線與每一基杆塔用架空線絕緣子絕緣或架空地線載荷傳送裝置，使架空地線與杆塔金屬體和接地線不是直接聯結而是經引線引至杆塔的適當位置，通過架空地線接地刀閘8與杆塔金屬和接地線聯結，架空地線24，24』在分段處用短接線聯結，便於架空地線的融冰。在不融冰期間架空地線24，24』與架空地接地刀閘7是接通的並與接地體和塔體良好接觸，起到良好避雷作用，在融冰期間斷開架空地線接地刀閘，有利於融冰。
[0045]二十五、高精度現場測冰厚度裝置(25):它是安裝在一段融冰分裂導線中覆冰最嚴重的鐵塔上，方向與分裂導線13走向一致，取樣元件選一個標準長度與分裂導線中同一規格型號的導線做為取樣元件。高精度現場測冰厚度裝置25是一個記錄一個覆冰期的累加覆冰厚度裝置，是將測得取樣元件上的重量轉換成導線上覆冰厚度，通過遙發電路發送給調度室及遙控遙測保護控制裝置23上，高精度現場測冰厚度裝置25設計了稱重電路，重量轉換為覆冰厚度電路，遙發電路，設計了定時及定覆冰厚度增加量遙發電路，能及時準確的將覆冰厚度增加或減少參數遙發給調度室和遙控遙測保護控制裝置23，由遙控遙測保護控制裝置23根據各種指令和參數選擇融冰方式。電源由太陽能電池電源提供。
[0046]二十六、太陽能電池電源(26、26』 ):作用是提供直流電源給線路載荷量傳送裝置2，2』，架空地線載荷傳送裝置6，6』，多極選擇短路開關9' 9"，多極分段開關11，11'，高精度現場測冰厚度傳送裝置25，現場環境溫度及風速檢測裝置27作為操作保護及工作電源。[0047]二十七、:現場環境溫度及風速檢測裝置27，此裝置能檢測到現場環境的溫度、風速及風向信息，並將此信息傳送給調度室和遙控遙測保護控制裝置23。電源由太陽能電池電源提供。本裝置及高精度現場測冰厚度裝置均裝在風速比較大，溫度比較低的地方的鐵塔上面，一個融冰站控制範圍內裝兩個或多個即可。此裝置檢測現場的溫度、風速信息，然後傳遞給遙控遙測保護控制裝置，遙控遙測保護控制裝置根據此信息，結合架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置等傳遞迴來的信息，從而控制融冰的電流大小。
[0048]本發明的工作原理及工作過程如下:
[0049]一、實現不啟動融冰主設備，利用負荷電流轉換分裂導線保溫融冰，如果是線路是分成多段的，在電壓允許的情況下可多段進行負荷電流輪換分裂導線保溫融冰的方法:
[0050]當線路載荷量傳送裝置2，2'，架空地線載荷傳送裝置6，6'，高精度現場測冰厚度傳送裝置25，25'的融冰參數沒有達到設定融冰值的百分之五十以上，設定融冰啟動值以下時，遙控遙測保護控制裝置23根據調度人工指令或現場自動進行下面操作，我們以分裂導線i，j，k，m為例，我們設定多極選擇短路開關9中的K2，K3，K4，K5觸頭接通，Kl斷開，在前級融冰站已操作過。由於多極選擇開關中的K2，K3，K4，K5合上前段分裂導線e，f，g，h短路，使前段分裂導線的負荷電流匯合在一起，起均壓匯流作用。自動操作多極分段開關11中的K6，K7合上。Κ8，Κ9斷開，將多極選擇短路開關Y中的Kll，Κ12，Κ13，Κ14，Κ15斷開，自動操作融冰選擇開關 10 中的 Κ21, Κ22, Κ23, Κ24, Κ25, Κ31, Κ32, Κ33, Κ34, Κ35, Κ36觸頭在斷開位置，操作多極選擇短路開關9"使Κ41，Κ42，Κ43，Κ44，Κ45觸頭在斷開位置，操作多極分段開關11'使Κ16，Κ17觸頭合上，Κ18，Κ19觸頭斷開。我們設定多極選擇短路開關9"'使1(52，1(53，1(54，1(55觸頭接通，1(51觸頭斷開在下級融冰站已操作，由於多極選擇短路開關9"中的Κ52，Κ53，Κ54，Κ55接通將分裂導線i，j的負荷電流匯在一起分流給下段分裂導線n，p，q，r起均壓匯流分流作用。操作交流電源隔離開關14，交流電源斷路器16，融冰電源斷路器使其處在分閘位置使融冰主設備不工作。分裂導線i，j負荷電流從多極選擇短路開關K2、K3、K4、K5匯流後通過多極分段開關11中的Κ6，Κ7觸頭到多極分段開關11'中的Κ16，Κ17觸頭再經多極選擇短路開關9"，匯流後分流給下段分裂導線，η，ρ，q，r負荷電流通過了分裂導線i，j，分裂導線k，m由於多極分段開關11中的K8，K9觸頭沒有接通，沒有負荷電流通過。負荷電流由四根輸電變成二根送電，使通過分裂導線i，j的電流密度加大了，導線就會發熱，達到保溫融冰的目的。根據線路載荷量傳送裝置，重量參數的減少，指令操作多極分段開關11中的K8，K9觸頭先接通，K6，K7觸頭後斷開，多極分段開關11'中的Κ18，Κ19觸頭先接通，Κ16，Κ17觸頭後斷開，使負荷電流原來通過分裂導線i，j改為通k，m達到輪換分裂導線保溫融冰，遙控遙測保護控制裝置23。根據負荷電流的大小可任意選擇分裂導線的根數進行保溫融冰輸電，在電壓降允許的情況下，任意選擇減少分裂導線的根數輸電的方法進行保溫融冰。
[0051]二、實現部分分段線路由融冰整流裝置提供融冰電流加負荷電流融冰及另一部分分段線路進行負荷電流輪換分裂導線保溫融冰的方法:
[0052]當線路載荷量傳送裝置2,2'測得分裂導i，j，k，m上的重量和高精度現場測冰厚度傳送裝置25的參數達到設定融冰參數並遙發到調度室及遙控遙測保護控制裝置23，遙測遙控保護控制裝置23遙測到這一參數結合調度指令通過智能處理髮出操作指令，使開關自動操作，我們設遙控遙測保護控制裝置23發出的操作指令是分裂導線中的i，j導線由融冰整流裝置20提供融冰電流加負荷電流融冰和分裂導線e，f，η, ρ進行負荷電流輪換分裂導線保溫融冰，我們設定分裂導線中的e，f，η，ρ導線正在進行負荷電流保溫融冰，多極選擇短路開關9中的K2，K3，K4，K5觸點接通，Kl觸點斷開，多極選擇短路9"丨中K51，K52，K53，K54，K55觸點斷開。多極分段開關11接到操作命令，自動操作使K6，K7觸頭接通。多極選擇短路開關9'接到操作命令自動操作使Kll，K12，K13觸頭斷開，K14，K15觸頭接通，分裂導線融冰選擇開關10接到操作命令自動操作使K35，K24觸頭接通，K36，K31，K32，K33，K34，K21，K22，K23，K25觸頭斷開。多極選擇短路開關9"接到操作命令自動操作使K41，K42，K43觸頭斷開，K44，K45觸頭接通。交流電源隔離開關14接到操作命令自動操作開關合上，交流電源斷路16接到操作命令自動操作開關合上，使融冰變壓器18得電網電源，融冰變壓器18得電後將降壓後的三相電流送到融冰整流裝置20和控制電源裝置19。控制電源裝置19將得到融冰變壓器18的電壓再次降壓向融冰整流裝置20提供三相工作，保護和操作電源，融冰整流裝置20接到遙控遙測保護控制裝置23的遙控，啟動融冰命令，開啟融冰整流裝置，使融冰變壓器18提供的三相電源變換成直流電源。當融冰電源路器21接到合閘命令後合閘，合閘後，融冰整流裝置20輸出的融冰電流大小由遙測遙控保護控制裝置23結合調度及遙測到的有關參數進行智能遙控。融冰整流裝置20的各種參數會遙發給遙測遙控裝置23。由融冰整流裝置20提供的融冰直流電的+極經過融冰電源斷路器21的接頭KlO經過融冰選擇開關10中的K35到分裂導線中i導線的中間位置分流，一路電流經多極選擇短路開關9"中K45觸頭到K44觸頭到分裂導線中j導線的中間位置回到融冰選擇開關10中K24觸頭到融冰電源斷路器中K46觸頭到融冰整流裝置20的-極，使融冰電流形成了迴路，另一路電流從分裂導線中j導線的中間位置到多極選擇短路開關9』中K15觸頭到K14觸頭到分裂導線中J導線的中間位置經過融冰選擇開關10中K24觸頭回到融冰電源斷路器中K46觸頭回到融冰整冰裝置20的-極，使融冰電流在分裂導線中的i，j導線中形成迴路，分裂導線中的i，j導線通過了兩種電流一種是負荷電流交流，一種由融冰整冰裝置20提供的融冰電流直流，這兩種電流的通過使分裂導線中的i，j導線發熱融冰，這樣節約了電能和融冰功率，當分裂導線中的i，j導線覆冰融化後，線路載荷量傳送裝置重量減少，並將減少重量的參數遙發到調度室和遙測遙控保護控制裝置23。遙測遙控保護控制裝置23遙測到參數後，結合調度命令下達結束對分裂導線i，j導線的融冰命令，融冰整流裝置20接收到結束融冰命令，融冰電流至零，跳開融冰電源斷路器。
[0053]當分裂導線中的i，j導線融冰命令解除後，立即轉換為對分裂導線中的k，m導線進行融冰操作。
[0054]遙控遙測保護控制裝置23根據調度命令結合各種參數進行智能處理，發出轉換分裂導線的融冰方式，對分裂導線中的k，m進行融冰操作命令，多極分段開關11接到操作命令自動操作，先操作K8，K9觸頭接通，後操作K6，K7觸頭斷開。多極選擇短路開關9'接到操作命令自動操作先使Κ12，Κ13觸頭接通，後斷開Κ14，Κ15觸頭。多極選擇短路開關9"接到操作命令自動操作先使Κ42，Κ43觸頭接通，Κ44，Κ45觸頭保持接通狀態，電源斷路器Κ10, Kll觸頭接通，由融冰整流裝置20提供的融冰直流電分成二路通過分裂導線中的k，m導線，一路通過融冰整流裝置20的+極經過融冰電源斷路器21的觸頭KlO到融冰選擇開關10中的K33到分裂導線中的k導線中間位置到多極選擇短路開關9"中K43觸頭到K42觸頭到分裂導線中m導線到融冰選擇開關10中K22觸頭到融冰電源斷路器21中的K46觸頭到融冰整流裝置20的-極使融冰電流在分裂導線中的k，m導線中形成迴路，另一路電流從分裂導線中的K導線的中間位置到多極選擇短路開關9』中K13觸頭到K12觸頭到分裂導線中的m導線的中間位置經過融冰選擇開關10中K22觸頭回到融冰電源斷路器21中K46觸頭回到融冰整裝置20的-極使融冰電流在分裂導線中的K，m導線中形成迴路，分裂導線中的k，m導線通過了兩種電流一種是負荷電流交流，一種由融冰整冰裝置20提供的融冰電流直流，這兩種電流的通過使分裂導線中的k，m導線發熱融冰，實現分段線路由融冰整流裝置提供的融冰電流加負荷電流融冰，和部分線路的負荷電流保溫融冰的目的。
[0055]三、實現全部分段線路由整流裝置提供的融冰電流加負荷電流融冰:
[0056]超高壓輸電線路輸送的距離比較長，線路分成多段線路，且在覆冰地區每一段線路的中間設一個多功能帶電智能融冰裝置，如果遇到覆冰最嚴重的天氣就可以全線啟動融冰裝置進行融冰，由於圖中只畫了一個多功能帶電智能融冰裝置，不好介紹操作方法，操作方法同上。
[0057]四、由融冰整流裝置提供電源通過強風加熱裝置對絕緣子進行帶電融冰的方法如下:
[0058]當架空地線覆冰嚴重時，架空地線載荷傳送裝置6達到設定融冰參數時，向調度室和遙控遙測保護控制裝置23遙發參數，遙控遙測保護控制裝置23根據調度命令，結合遙測參數進行智能分析發出對架空地線24進行融冰的命令。首先是將一段線路內的其它鐵塔上的架空地線接地刀閘在融冰期間是人工斷開的，合上交流電源隔離開關14，合上交流電源斷路器16，使融冰變壓器18帶電，啟動融冰整流裝置20，合上操作融冰選擇開關10使K32，K33，K34，K35，K36，K22，K23，K24，K25觸頭斷開，K31，K21觸頭接通。合上融冰電源斷路器21使K10，K11觸頭接通，融冰電流由融冰整流裝置20的+極通過融冰電源斷路器21中的KlO再到融冰選擇開關10中Κ31到架空地線24，從架空地線24的中間向兩端再經過兩端的連線再從架空地線24'的兩端向中間匯流後再經過融冰選擇開關10中Κ21再到融冰電源斷路器21中Κ46觸頭回到融冰整流裝置20的負極，融冰電流的大小由遙控遙測保護控制裝置23智能搖控。融冰電流經過架空地線24，24'而發熱融冰。達到架空地線融冰的目的。當架空地線載荷傳送裝置6重量減輕至設定融冰重量時，遙測遙控保護控制裝置23根據遙測到的參數和調度命令智能處理髮出結束對架空地線融冰的操作命令，將融冰整流裝置20輸出的融冰電流減少至零，跳開融冰電源斷路器21，斷開融冰選擇開關10中的Κ31，Κ21。跳開交流電源斷路器16，斷開交流電源隔離開關，對架空地線融冰結束。
[0059]五、實現由融冰整流裝置20提供融冰電源通過強風加熱絕緣子融冰裝置4對絕緣子進行帶電融冰的方法如下:
[0060]當遙測遙控保護控制裝置23遙測到高精度現場測冰厚度傳送裝置25的參數達到了絕緣子3，3'融冰條件時，遙測遙控保護控制裝置23將遙測到的參數與調度室命令智能處理髮出對絕緣子進行強風加熱融冰命令，合上交流電源隔開關14，合上交流電源斷路器16，使融冰變壓器帶電，啟動融冰整流裝置，操作融冰選擇開關10使Κ35，Κ33，Κ24，Κ22觸頭合上，Κ34，Κ32，Κ36，Κ31，Κ25，Κ23觸頭斷開。合上融冰電源斷路器21使Κ10，Κ46觸頭接通，為強風架熱絕緣子融冰裝置4提供電源。強風加熱絕緣子融冰裝4，4'的電源線分別接在分裂導線i，j，k，m上。分裂導線i，k為電源+極，分裂導線j，m為電源-極，強風加熱絕緣子融冰裝置4，V開始啟動風機和加熱爐，這時熱風對著絕緣子吹，絕緣子被加熱融冰。
[0061]當絕緣子覆冰融化後強風加熱絕緣子融冰裝置4中的測溫元件測得絕緣子溫度升高發出信號，結合設定時間，遙發到遙測遙控保護控制裝置23，遙測遙控保護控制裝置23根據調度命令智能處理，發出絕緣子融冰結束操作命令，融冰整流裝置將輸出直流電流減少至零，跳開融冰電源斷路器21，跳開交流電源斷路器16，斷開交流電源隔離開關14，斷開融冰選擇開10中K35，K33，K24，K22觸頭，絕緣子3融冰結束。
[0062]隨著人民生活水平的不斷提高，人民對供電質量要求越來越高，隨著環境的惡化，惡劣天氣在逐漸增多，節能減排是全世界面對的問題，根據融冰線路一般全線覆冰不一樣的特點，可分嚴重災區、重災區、輕災區，可分段建融冰變電站，隨著科技生產力的不斷發展，電網智能化要求近在眉睫，多功能節能帶電融冰方法是提高安全輸電，提高輸電可靠，不怕惡劣電氣，進行分段和融冰電流加負荷融冰和負荷保溫融冰的理想方法，這兩者結合達到了節能融冰的效果，全線由於採取了嚴重、重、輕分段融冰和在線監測，可對線路進行智能化融冰，達到了無人值班融冰的目的，這樣有利於建設智能電網。
[0063]相對於現有的技術，本發明的優點在於:1、通過架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置對架空地線及分裂導線進行稱重，計算出線路的覆冰量，系統通過覆冰量的大小自動開啟或停止融冰裝置，根據環境溫度高低風速的大小控制融冰電流的大小，從而實現智能融冰；2、長距離線路通過多極分段開關分段建多個融冰站將分裂導線進行分段並融冰，從而實現長距離的線路融冰；3、實現了絕緣子及架空地線的融冰，有效防止了絕緣子結冰及架空地線因結冰而斷裂造成的短路；4、能利用負荷電流對分裂導線進行輪換保溫融冰。
【權利要求】
1.多功能帶電智能融冰系統，包括鐵塔，架設安裝在鐵塔上的分裂導線與架空地線，以及主要由相互連接的交流電源隔離開關、電壓互感器、交流電源斷路器、電流互感器、融冰變壓器、控制電源裝置、融冰整流裝置、融冰電源斷路器、交直流屏、遙控遙測保護控制裝置構成的直流帶電融冰裝置，分裂導線的各導線間設置有分裂導線絕緣間隔棒，分裂導線通過絕緣子及絕緣子吊線支架架設安裝在鐵塔上，其特徵在於，所述架空地線通過架空地線載荷傳送裝置架設在鐵塔上，在分裂導線與鐵塔之間還設置有線路載荷量傳送裝置，且在絕緣子的下方設置有強風加熱絕緣子融冰裝置，其架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置能分別對架空地線及分裂導線進行稱重並通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置連接，其強風加熱絕緣子融冰裝置主要由電機、風葉、電爐、溫度控制元件、遙控開關元件組成並能對絕緣子進行加熱融冰，所述的分裂導線在每分段鐵塔位置還設置有多極分段開關，所述的分裂導線及架空地線通過融冰選擇開關和融冰整流裝置連接，所述每段分裂導線的兩端還設置有多極選擇短路開關。
2.根據權利要求1所述的多功能帶電智能融冰系統，其特徵在於，所述的架空地線還設置有架空地線絕緣子、架空地線接地刀閘。
3.根據權利要求1所述的多功能帶電智能融冰系統，其特徵在於，所述的融冰系統還設置有高精度現場測冰厚度裝置及現場環境溫度及風速檢測裝置，二者安裝於鐵塔上，並通過遙發電路與調度室和遙控遙測保護控制裝置連接。
4.根據權利要求1所述的多功能帶電智能融冰系統，其特徵在於，所述的控制電源裝置及融冰整流裝置的所有元件及外殼對地絕緣。
5.根據權利要求1所述的多功能帶電智能融冰系統，其特徵在於，所述的線路載荷量傳送裝置、架空地線載荷傳送裝置、多極選擇短路開關、多極分段開關、遙控遙測保護控制裝置、高精度現場測冰厚度裝置、現場環境溫度及風速檢測裝置的電源均採用太陽能電池電源。
6.根據權利要求1或5所述的多功能帶電智能融冰系統，其特徵在於，所述架空地線載荷傳送裝置及線路載荷量傳送裝置的設置個數，可在一個融冰站之內的兩個或多個鐵塔上進行配套設置即可，其他鐵塔上均採用絕緣子將架空地線或分裂導線與鐵塔直接連接。
【文檔編號】H02G7/16GK103956701SQ201410189114
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】劉化交 申請人:劉化交