一种特高压线路融冰系统及其自动融冰方法技术方案

本发明专利技术公开了一种特高压线路融冰系统及其融冰方法，特高压线路融冰系统包括特高压线路融冰装置、二转三切换装置、三相母线、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置和地线融冰短路装置；融冰方法包括控制特高压线路融冰装置、二转三切换装置、三相母线、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置和地线融冰短路装置对待融冰特高压线路的导线和地线进行融冰。本发明专利技术能够显著提高特高压线路的融冰效率，节约大量人员，简化现场操作，节省大量融冰时间，同时保障融冰人员的安全，安全、快速开展特高压线路融冰工作，从而保证特高压线路供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气工程
，具体涉及一种特高压线路融冰系统及其自动融冰方法。
技术介绍
我国能源分布与负荷中心的分布极为不均衡，水电、煤炭等资源主要分布在西部和西北地区，而电力需求却主要集中在东部和南部沿海地区，这决定了我国必须进行远距离、大规模、高效率输电，以实现在全国范围内优化配置电力资源。特高压电网是解决我国能源资源与负荷中心呈逆向分布的必然选择，而特高压线路输送距离长，其走廊所经地区地形复杂，气象条件多变，极易发生严重覆冰而出现倒塔断线等事故。特高压线路输送容量大、供电范围广，可靠性要求非常高，一旦发生覆冰倒塔断线，容易造成大电网解列，引起大面积停电，对国民经济和人民生产生活构成严重威胁。特高压输电线路如采用抗冰措施提高设计覆冰厚度，每公里投资就需要增加费用几百万，一条线路投资需增加费用十几亿。如采用融冰措施对特高压输电线路进行融冰，融冰装置仅需投资几千万，经济效益十分明显。目前，电网输变电设备防冰减灾国家重点实验室已研制成功特高压线路的融冰装置，并在实验室完成了各项试验，性能满足融冰要求。但是，装置尚未应用于实际工程，如应用于实际，最关键的问题就是如何将装置接入线路。如采用手动临时接线的话，因特高压线路融冰电流大，接线工作量非常巨大，需要40～50人花费3～4天时间，且冰雪天气下上线路高空作业存在很大的安全隐患，不满足特高压线路融冰及时性与安全性的要求。因此，必须开展特高压线路融冰装置自动接入方法的研究，为特高压线路安全、快速开展融冰工作提供技术支撑。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对特高压线路融冰装置手动接线效率低、安全性差的现状，提供一种可将特高压线路融冰装置自动接入待融冰特高压线路，能够显著提高特高压线路的融冰效率，节约大量人员，简化现场操作，节省大量融冰时间，同时保障融冰人员的安全，安全、快速开展特高压线路融冰工作，从而保证特高压线路供电可靠性的特高压线路融冰系统及其自动融冰方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种特高压线路融冰系统，包括特高压线路融冰装置、二转三切换装置、三相母线、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置和地线融冰短路装置，所述二转三切换装置的两个输入端和特高压线路融冰装置的输出端相连，所述二转三切换装置的三个输出端各与三相母线中的一相母线相连，所述三相母线的各相分别通过导线融冰接入装置和待融冰特高压线路的各相相连，且所述三相母线的A相通过第一地线融冰接入装置、待融冰特高压线路的第一地线和地线融冰短路装置相连，所述三相母线的C相通过第二地线融冰接入装置、待融冰特高压线路的第二地线和地线融冰短路装置相连，所述地线融冰短路装置还与待融冰特高压线路的单相导线相连。优选地，所述特高压线路融冰装置、二转三切换装置、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置和地线融冰短路装置上均设有用于控制自身投入和切除状态的投切开关，所述二转三切换装置的每一相输出端设有用于控制输出正负极性的输出极性切换开关。本专利技术还提供一种前述特高压线路融冰系统的自动融冰方法，步骤包括：1)将待融冰特高压线路的三相导线、地线的电源拉开，所述待融冰特高压线路的地线包括第一地线和第二地线；2)切除特高压线路融冰装置、二转三切换装置、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置和地线融冰短路装置，投入导线融冰短路装置将待融冰特高压线路的A、B、C三相导线短接；3)投入导线融冰接入装置，将待融冰特高压线路的A、B、C三相导线接入三相母线；4)选择待融冰特高压线路的导线融冰模式，所述导线融冰模式包括两相串联融冰模式和两并一串的融冰模式；5)根据导线融冰模式控制二转三切换装置的三个输出端的输出电压正负极性；6)投入特高压线路融冰装置，对待融冰特高压线路的A、B、C三相导线融冰；7)切除特高压线路融冰装置、二转三切换装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置，确定两根地线的地线短接方式，所述地线短接方式包括两根地线串联的短接方式和单根地线串联B相导线的短接方式；8)根据确定的地线短接方式控制地线融冰短路装置对待融冰特高压线路的地线接地；9)根据地线短接方式将地线接入三相母线；10)根据地线短接方式控制二转三切换装置的三个输出端的输出电压正负极性；11)投入特高压线路融冰装置，将特高压线路融冰装置的输出电压自动接入待融冰特高压线路的地线实现对待融冰特高压线路的地线的融冰；12)在融冰完成后，切除特高压线路融冰装置、二转三切换装置、第一地线融冰接入装置、第二地线融冰接入装置、导线融冰接入装置、导线融冰短路装置和地线融冰短路装置，退出融冰；13)分别将待融冰特高压线路的三相导线、地线的电源合上，恢复正常供电。优选地，所述步骤4)的详细步骤包括：根据待融冰特高压线路的三相导线单相导线的电阻计算两相串联的电阻，所述两相串联的电阻为单相导线的电阻的两倍，将特高压线路融冰装置的输出端电压除以两相串联的电阻得到融冰电流，如果融冰电流大于或等于待融冰特高压线路的三相导线的最小融冰电流，则优先采用两相串联融冰模式；否则，如果融冰电流小于待融冰特高压线路的三相导线的最小融冰电流，则采用两并一串的融冰模式。优选地，所述步骤5)的详细步骤包括：判定导线融冰模式的类型，如果导线融冰模式为两相串联融冰模式，则控制二转三切换装置的A相输出端的输出电压为正极性、C相输出端的输出电压为负极性；如果导线融冰模式为两并一串的融冰模式，则控制二转三切换装置的B相输出端的输出电压为正极性、A相输出端的输出电压为为负极性、C相输出端的输出电压为负极性。优选地，所述步骤7)中确定地线短接方式的详细步骤包括：根据待融冰特高压线路的单根地线的电阻计算两根地线串联的电阻，所述两根地线串联的电阻为单根地线的电阻的两倍，将特高压线路融冰装置的输出端电压除以两根地线串联的电阻得到融冰电流，如果融冰电流大于或等于待融冰特高压线路的单根地线的最小融冰电流，则优先采用两根地线串联的短接方式；否则，如果融冰电流小于待融冰特高压线路的单根地线的最小融冰电流，则采用单根地线串联B相导线的短接方式。优选地，所述步骤8)中通过地线融冰短路装置根据确定的地线短接方式控制两根地线接地时，如果确定的地线短接方式为两根地线串联的短接方式，则将两根地线中的第一地线和第二地线接入地线融冰短路装置实现短接；如果确定的地线短接方式为单根地线串联B相导线的短接方式，则将两根地线中的第一地线或第二地线接入地线融冰短路装置实现短接。优选地，所述步骤9)根据地线短接方式将地线接入三相母线时，如果地线短接方式为两根地线串联的短接方式，则投入第一地线融冰接入装置和第二地线融冰接入装置；如果地线短接方式为单根地线串联B相导线的短接方式，当选择地线为第一地线时投入第一地线融冰接入装置和导线融冰接入装置，当选择地线为第二地线时投入第二地线融冰接入装置和导线融冰接入装置。优选地，所述步骤10)的详细步骤包括：判定地线短接方式的类型，如果确定的地线短接方式为两根地线串联的短接方式，则控制二转三切换装置的A相输出端的输出电压为正极性、C相输出端的输出电压为负极性；如果地线短接方式为单根地线串联B相导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压线路融冰系统，其特征在于：包括特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、三相母线(3)、第一地线融冰接入装置(4)、第二地线融冰接入装置(5)、导线融冰接入装置(6)、导线融冰短路装置(7)和地线融冰短路装置(8)，所述二转三切换装置(2)的两个输入端和特高压线路融冰装置(1)的输出端相连，所述二转三切换装置(2)的三个输出端各与三相母线(3)中的一相母线相连，所述三相母线(3)的各相分别通过导线融冰接入装置(6)和待融冰特高压线路的各相相连，且所述三相母线(3)的A相通过第一地线融冰接入装置(4)、待融冰特高压线路的第一地线和地线融冰短路装置(8)相连，所述三相母线(3)的C相通过第二地线融冰接入装置(5)、待融冰特高压线路的第二地线和地线融冰短路装置(8)相连，所述地线融冰短路装置(8)还与待融冰特高压线路的单相导线相连。

【技术特征摘要】
1.一种特高压线路融冰系统，其特征在于：包括特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、三相母线(3)、第一地线融冰接入装置(4)、第二地线融冰接入装置(5)、导线融冰接入装置(6)、导线融冰短路装置(7)和地线融冰短路装置(8)，所述二转三切换装置(2)的两个输入端和特高压线路融冰装置(1)的输出端相连，所述二转三切换装置(2)的三个输出端各与三相母线(3)中的一相母线相连，所述三相母线(3)的各相分别通过导线融冰接入装置(6)和待融冰特高压线路的各相相连，且所述三相母线(3)的A相通过第一地线融冰接入装置(4)、待融冰特高压线路的第一地线和地线融冰短路装置(8)相连，所述三相母线(3)的C相通过第二地线融冰接入装置(5)、待融冰特高压线路的第二地线和地线融冰短路装置(8)相连，所述地线融冰短路装置(8)还与待融冰特高压线路的单相导线相连。2.根据权利要求1所述的特高压线路融冰系统，其特征在于：所述特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、第一地线融冰接入装置(4)、第二地线融冰接入装置(5)、导线融冰接入装置(6)、导线融冰短路装置(7)和地线融冰短路装置(8)上均设有用于控制自身投入和切除状态的投切开关，所述二转三切换装置(2)的每一相输出端设有用于控制输出正负极性的输出极性切换开关。3.一种基于权利要求1或2所述特高压线路融冰系统的自动融冰方法，其特征在于步骤包括：1)将待融冰特高压线路的三相导线、地线的电源拉开，所述待融冰特高压线路的地线包括第一地线和第二地线；2)切除特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、第一地线融冰接入装置(4)、第二地线融冰接入装置(5)、导线融冰接入装置(6)和地线融冰短路装置(8)，投入导线融冰短路装置(7)将待融冰特高压线路的A、B、C三相导线短接；3)投入导线融冰接入装置(6)，将待融冰特高压线路的A、B、C三相导线接入三相母线(3)；4)选择待融冰特高压线路的导线融冰模式，所述导线融冰模式包括两相串联融冰模式和两并一串的融冰模式；5)根据导线融冰模式控制二转三切换装置(2)的三个输出端的输出电压正负极性；6)投入特高压线路融冰装置(1)，对待融冰特高压线路的A、B、C三相导线融冰；7)切除特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、导线融冰接入装置(6)、导线融冰短路装置(7)，确定两根地线的地线短接方式，所述地线短接方式包括两根地线串联的短接方式和单根地线串联B相导线的短接方式；8)根据确定的地线短接方式控制地线融冰短路装置(8)对待融冰特高压线路的地线接地；9)根据地线短接方式将地线接入三相母线(3)；10)根据地线短接方式控制二转三切换装置(2)的三个输出端的输出电压正负极性；11)投入特高压线路融冰装置(1)，将特高压线路融冰装置(1)的输出电压自动接入待融冰特高压线路的地线实现对待融冰特高压线路的地线的融冰；12)在融冰完成后，切除特高压线路融冰装置(1)、二转三切换装置(2)、第一地线融冰接入装置(4)、第二地线融冰接入装置(5)、导线融冰接入装置(6)、导线融冰短路装置(7)和地线融冰短路装置(8)，退出融冰；13)分别将待融冰特高压线路的三相导线、地线的电源合上，恢复正常供电。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，谭艳军，李波，朱思国，周秀冬，黄清军，朱远，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司防灾减灾中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43