全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统技术方案

本实用新型专利技术是一种全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统，包括直流融冰装置、转换刀闸、与融冰线路连接的融冰接入刀闸和融冰短接刀闸、连接导线及金具。对输电线路实现直流短路融冰时，在直流融冰装置所在变电站站内通过融冰接入刀闸将融冰线路与融冰母线连接，在线路对侧变电站内通过融冰短接刀闸将该回线路三相短接，使得输电线路进入融冰状态，现有技术在融冰时由人工在现场利用临时短接线及相关工具完成该连接、短接和撤除过程，在操作中需要将线路转为检修状态。本方案可在融冰时不需要将线路转为检修状态，仅通过倒闸操作即可完成上述操作过程。克服了人工方式现场操作所带来的线路停运时间长，可靠性低以及接线工人人身安全受到威胁等缺陷。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及了全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统，属于输电网输电线路直流融冰应用的创新技术。
技术介绍
低温雨雪冰冻天气引起的输电线路覆冰是众多国家电力系统所面临的严重威胁之一，严重的覆冰会引起电网断线、倒塔，导致大面积停电事故，也使得快速恢复送电变得非常困难。长期以来，冰灾的威胁一直是电力系统工业界竭力应对的一大技术难题。1998年北美风暴给美加电网带来了严重的影响，造成了范围广阔的电力中断。2005年，低温雨雪冰冻天气曾给中国华中、华北电网造成严重的灾害。2008年I月至2月，低温雨雪冰冻天气再次袭击中国南方、华中、华东地区，导致贵州、湖南、广东、云南、广西和江西等省输电线路大面积、长时间停运，给国民经济和人民生活造成巨大损失。前苏联自1972年开始使用二极管整流装置融冰，后来采用可控硅整流装置。俄罗斯直流研究院成功研制了 2个电压等级的可控硅整流融冰装置14kV(由11 kV交流母线供电)和50kV(由38. 5 kV交流母线供电)。14kV装置的额定功率为14MW，50kV装置的额定功率为50丽。50丽装置于1994年在变电站投运，并成功应用于一条315 km长的IlOkV输电线路的除冰。1998年北美冰灾后，魁北克水电局与AREVA T&D公司投入2500万欧元，合作开发了直流融冰装置，并在魁北克电网的L6vis变电站安装了一套直流融冰装置，容量250MW,直流输出电压土 17. 4 kV，设计目的是对4条735kV和2条315kV线路进行融冰。该装置2008年完成现场试验，但至今未进行过实际融冰。2008年冰灾后，中国电力科技工作者自主进行了直流融冰技术及装置的研发，成功研发出了具有完全自主知识产权的大功率直流融冰装置，主要包括带专用整流变压器、不带专用整流变压器和车载移动式等多种型式，进而在全国进行了推广应用。2009年-2011年冰期，仅南方电网内已经安装的19套直流融冰装置均发挥了重大作用，对IlOkV以上线路进行直流融冰共计234次，其中500kV交流线路40余次，充分发挥了直流融冰装置的威力。从目前直流融冰装置在电网中的应用来看，直流融冰装置直流侧的融冰母线与融冰线路的连接(或隔离)、融冰线路短接(或隔离)一般通过人工方式实现，在融冰时，操作工人在融冰装置所在变电站内现场利用工具和临时短接线将融冰管母线与线路连接，然后在待融冰线路对侧变电站将线路按要求将三相线路利用临时短接线短接，连接和拆除过程中必须将线路转为检修状态才能进行，由于线路挂点往往离地面较高，特别是对于500kV线路，线路挂点高度一般在20m以上，在人工操作时，不但耗时，且作业强度和难度很大。根据目前2009-211年现场实际应用经验，人工接线时间要大于线路实际融冰时间，造成线路停运时间超过线路融冰时间两倍以上，完成一条500kV线路融冰需要的时间超过10个小时，融冰效率受到严重影响。现有直流融冰装置直流侧的融冰母线与融冰线路的连接以及融冰线路对侧短接采用人工临时现场连接方式，存在线路停运时间长，危险性高，可靠性差等缺点。因此，必须有更好的解决融冰线路与直流融冰装置连接和隔离的问题，缩短连接和隔离时间。本技术所提出全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统及其方法能够较好的解决这一问题，可将一条500kV线路总融冰时间控制在4小时内。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有直流融冰系统及方法的不足，提供全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统，实施融冰过程中不需要将输电线路和直流融冰装置转为检修状态，该系统在实施输电线路融冰过程中不需要人工临时接线。本技术需要用到的设施和设备主要包括直流融冰装置、转换刀闸、与融冰线路连接的融冰接入刀闸和融冰短接刀闸、连接导线及金具。本技术设计合理，操作简单，使用方便。本技术的技术方案是本技术的全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统，包括直流融冰装置DI，直流侧转换刀闸SI、S2、S3和S4，融冰母线DB，融冰接入刀闸SA,需要融冰输电线路TL，融冰短接刀闸SC，以及直流融冰装置DI与及其所在变电站P站 内母线连接的断路器QF、隔离刀闸K，输电线路TL与P站交流母线连接的断路器QFA、隔离刀闸KA，输电线路TL与另一变电站Q站相应交流母线连接的断路器QFB、隔离刀闸KB，直流侧转换刀闸SI和S2的一端短接后与直流融冰装置DI负极相连，直流侧转换刀闸S3和S4一端短接后与直流融冰装置DI正极相连；直流侧转换刀闸SI另一端与融冰母线DB中的A相连接，直流侧转换刀闸S2和S3另一端短接后与融冰母线DB中的B相连接，直流侧转换刀闸S4另一端与融冰母线DB中的C相连接；融冰接入刀闸SA的低压侧与融冰母线DB连接，融冰接入刀闸SA的高压侧与输电线路TL连接；融冰短接刀闸SC的低压侧短接，融冰短接刀闸SC的高压侧与输电线路TL连接。上述输电线路TL与直流融冰装置DI的连接和隔离通过融冰接入刀闸SA和融冰短接刀闸SC实现。上述直流融冰装置DI采用两个六脉动桥串联结构时两桥中点为直流融冰系统的唯一接地点，采用单个六脉动桥或用两个六脉动桥并联结构时直流融冰系统无接地点。 上述融冰接入刀闸SA和融冰短接刀闸SC采用三个单柱单臂垂直伸缩式隔离刀闸或单柱双臂垂直伸缩式隔离刀闸构成。上述融冰短接刀闸SC中三个垂直伸缩式刀闸的低压端短接，融冰接入刀闸SA中的三个垂直伸缩式刀闸的低压端不短接。上述融冰接入刀闸SA和融冰短接刀闸SC采用的垂直伸缩式刀闸包括高压支持绝缘瓷瓶、低压支持绝缘瓷瓶、操作绝缘瓷瓶、垂直开启式主刀闸、静触头、动触头、均压环、高压接线端子板、低压接线端子板、主刀闸电动操作机构；所述高压支持绝缘瓷瓶的顶端与均压环的底面固定导电连接；所述高压支持绝缘瓷瓶的顶面固定安装有高压接线端子板，均压环的底面还固定安装有静触头，且静触头、高压接线端子板及均压环之间为导电连接；低压支持绝缘瓷瓶与操作瓷瓶等高、相互平行且上端相连；所述低压支持绝缘瓷瓶顶端固定连接有所述低压接线端子板与垂直开启式主刀闸，低压接线端子板与所述的垂直开启式主刀闸下端之间为可导电固定连接，垂直开启式主刀闸顶端与所述动触头之间为可导电固定连接；主刀闸电动操作机构与垂直开启式主刀闸之间通过操作瓷瓶传动连接；所述垂直开启式主刀闸伸展后的长度能使动触头与静触头接触，所述垂直开启式主刀闸未伸展时动触头与静触头之间的距离满足动触头与静触头之间的绝缘水平与融冰线路电压等级所要求的电力开关设备断口的绝缘水平相同。上述融冰接入刀闸SA和融冰短接刀闸SC的低压支持绝缘瓷瓶和操作绝缘瓷瓶的绝缘水平相同，高压支持绝缘瓷瓶的绝缘水平远高于低压支持绝缘瓷瓶和操作绝缘瓷瓶的绝缘水平。上述高压支持绝缘瓷瓶的长度满足高压支持绝缘瓷瓶的绝缘水平与融冰线路TL电压等级所要求的对地绝缘水平相同；所述低压支持绝缘瓷瓶和操作绝缘瓷瓶的长度满足 其绝缘水平与直流融冰装置融冰母线DB电压等级所要求的对地绝缘水平相同。上述融冰短接刀闸SC中的三个垂直伸缩式刀闸的低压接线端子板通过连接母排和连接。全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统技术与现有技术相比，具有如下特点I)本技术操作方便，无需人工现场接线，无需使用工具，节省人力物力，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
全过程利用倒闸操作实施的输电线路融冰系统，其特征在于包括直流融冰装置DI，直流侧转换刀闸S1、S2、S3和S4，融冰母线DB，融冰接入刀闸SA，需要融冰输电线路TL，融冰短接刀闸SC，以及直流融冰装置DI与及其所在变电站P站内母线连接的断路器QF、隔离刀闸K，输电线路TL与P站交流母线连接的断路器QFA、隔离刀闸KA，输电线路TL与另一变电站Q站相应交流母线连接的断路器QFB、隔离刀闸KB，直流侧转换刀闸S1和S2的一端短接后与直流融冰装置DI负极相连，直流侧转换刀闸S3和S4一端短接后与直流融冰装置DI正极相连；直流侧转换刀闸S1另一端与融冰母线DB中的A相连接，直流侧转换刀闸S2和S3另一端短接后与融冰母线DB中的B相连接，直流侧转换刀闸S4另一端与融冰母线DB中的C相连接；融冰接入刀闸SA的低压侧与融冰母线DB连接，融冰接入刀闸SA的高压侧与输电线路TL连接；融冰短接刀闸SC的低压侧短接，融冰短接刀闸SC的高压侧与输电线路TL连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅闯，饶宏，许树楷，吴怡敏，黎小林，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：