基于500kv输电线路的融冰方法
浅谈直流融冰技术在超高压输电线路中的相关应用分析
在南方 电网， 直流融冰装置现 已在多条覆冰线路成功使用 ， 对 冬季 电网 的安 全稳定运 行做 出 了巨大贡献 。如 南方 电网公 司超高压输 电公 司在覆冰 区对其管辖 的 ５ ０ ０ ｋ Ｖ及 其 以上 电压 等 级 的线 路分别 安装有 １ １ ５ ＭＷ 和 ２ ２ ５ ＭＷ 直 流融冰 装置 ， 每 年 冬 季 覆 冰 时期 ， 当相 关 区 域 线 路 覆 冰 达 到 设 计 值 的 ％ 时 就 会 立刻开启融冰工作 ， 启动直流融冰装置进行 融冰 。以 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 贵广三 回 ／ 贵广 四回交流输 电线路桂林 至贤 令 山段为例 ， 设计 冰厚 １ ５ ｍ ｍ， 当覆冰达到 ６ ｍ ｍ （ 设计值 的４ ０ ％． ７ ０ ％）时 ， 采 用 ±２ ５ ｋ Ｖ直流融冰 装置开始 融冰 。 融 冰 电流 按 现 场 覆 冰 增 速 控制在 ３ ５ ０ ０ Ａ￣４ ５ ０ ０ Ａ之 间 ， 融冰 时间一般按现场情况 控制在 ３ ０ ｍｉ ｎ ￣ １ ２ ０ ｍｉ ｎ（ 线 路 融 冰 工 作 时 间 规 定 不超 过 １ ５ ０ ｍｉ ｎ ）。 另 外 在 国 家 电 网 。２ ０ ０ ８年 初 ，湖 南 中试 所 联 合 有关 单位 研 发 了小容量直流 融冰装 置，直流融冰 电流为 ８ ０ ０ Ａ，在 １ １ ０ ｋ Ｖ 矿 山一段输 电线 路覆冰厚度约 ２ ０ ｍｍ 的变冷矿线进行现场直流 融冰试验。２ ０ ａｉ ｒ ｎ后，线路上 的覆冰融化脱落。２ ０ １ ２年 １月份 四川 电网分别在普提 站和 东坡站加装 了 ２套直流融冰装 置，均 达到 了预期的融冰效果。 事实证 明直流融冰技术在输 电线路融冰工作中的运 用是切 实 可行 的。综合考 虑直流融 冰技 术的特 点、应 用范 围 以及 已 有工程应用经验 ，并考虑到变 电站的实际情 况，可 以对 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 架空输 电线路利用直流融冰技术进行融冰 。 ４ 应用 中可能出现的问题分析 ４ ． １ 导 、地 线 损 耗 。 过 高的温度 可能会造成用材损耗 ，严重者可能造成断股断 线 。 问题 的关 键 在 于 控 制 融 冰 电流 ， 以控 制 融 冰 过 程 中导 、 地 线的温度 。 地线 由于规格相对导线要更脆弱 ， 其融冰 电流要小、 融冰 时间应短 。通 过 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 桂 山甲乙线路融冰 后对杆 塔、导 地线的检查 ， 目前未 曾发现导地线因融冰受损 。 ４ ． ２ 融 冰冰 闪 问题 。 融冰过程中的冰闪问题主要是由于融冰顺序不合理可能造 成导地 线之 间冰 闪跳跃 。当导 、地线覆冰后，弧垂急剧 降低 ， 有时地线会 降低得 比导线更厉害 ，也就是说导、地线在融冰前 的间隙 已经很短 。如果融冰时先融导线 ，导线脱冰上升 ，造成 与覆冰地线间的间隙小于放 电临界值时 ，发生融冰冰 闪放 电，
移动直流融冰技术在500_kV输电线路上的应用
电力技术应用移动直流融冰技术在500 kV 输电线路上的应用，李 嗣，杨洪明，葛 雄，陈光辉（国网湖北省电力有限公司超高压公司，湖北输电线路导地线覆冰舞动给电网安全稳定运行带来严峻挑战。
主要探索利用移动式直流装500 kV 斗江线现场融冰试验，验证了该直流融冰技术具有良好的适用性。
输电线路；覆冰舞动；移动式；直流融冰Application of Mobile DC Ice Melting Technology on 500 kVTransmission Lines, LI Si, YANG Hongming, GE Xiong, CHEN Guanghui(State Grid Hubei Extra High Voltage Commpanny, Wuhan Abstract: In recent years, the ice galloping of the 500 kV transmission lines leads to severe challenges to the safe and stable operation of the power grid. This paper mainly explores the feasibility of deicing ultra-high voltage transmission lines by using mobile DC devices. The on-site ice-melting test of DC ice-melting technology has good applicability.可控硅整流器电力系统B 相（或C 相）导线图1 直流融冰原理1.2 直流融冰参数计算1.2.1 融冰电流和融冰时间在现场工况和覆冰状态确定的情况下，融冰电流和融冰时间之间的关系为()()010101012T 0r 0T T T T T r 0rmin 0T T 3/422max900.045100.22ln 3180.57.240.7901 0002R T g D t g db R D R R R R d I R t t I R R R T vd T I R =0101012T 0r 0T T T T T 0r 0.045100.22ln R T g D t g db R T D R R R R d R t∆+++∆ ++（1）式中：I r 为融冰电流，A ；ΔT 为导体温度与外界气温之差，℃；d 为导线直径，cm ；D 为冰筒直径，cm ；b 为覆冰厚度，cm ；g 0为冰的密度，一般取0.9 g/cm 3；R 0为导线在0 ℃时的电阻率，Ω/m ；t r 为融冰时间，Telecom Power Technology状态下的电流。
500kV变电站固定式直流融冰装置研究及应用
科学技术创新2020.36500kV 变电站固定式直流融冰装置研究及应用朱春良周鹏杰(国网江西省电力有限公司检修分公司,江西南昌330096)1课题背景及研究的目的和意义对于500kV 及以上电压等级的敷冰线路,直流融冰法具有无可替代的优势。
国家电网公司《输电线路电流融冰技术导则》规定,500kV 交流输电线路不宜采用交流融冰方法,应优先配置固定式直流融冰装置,不宜采用移动式直流融冰装置,如果变电站有无功需求时,可以配置兼作无功补偿功能的融冰装置。
因此,对于500kV 线路融冰,建议采取在变电站内建设大功率直流融冰装置建设方案。
2变电站融冰参数计算输电线路直流电流产生的热量必须大于导线散热量和融冰热量之和导线覆冰才能融化。
这就要求融冰电流需满足热平衡方程式(1)算出500kV 常用的4×LG J 400型导线所需的融冰电流约为4kA ,220kV 常用的2×LG J 300所需的融冰电流约为1.69kA 。
罗坊变是江西500kV 电网最重要的枢纽变电站之一。
按500kV 线路融冰电流4000A 、220kV 线路融冰电流1.69kA 对罗坊变的出线所需要的融冰容量进行了计算,罗坊变融冰装置最大需要65M W 。
3基于全控器件可调节融冰兼无功补偿装置设计罗坊变电站设计的融冰装置直流融冰最大容量60M V A 。
新设计的融冰装置直流融冰最大容量60M W 。
其中17个模块单元通过接触器来控制投切模块的数量来控制直流输出电压,每个模块的容量为3.5M V A ,不可调节,而基于全控器件的一个模块中的全控器件用作斩波调压开关管,功率在0～3.5M V A 范围内连续可调,从而实现0～60M W /0～15kV dc 全范围的直流融冰连续可调。
在不进行融冰时,对电网无功补偿,提高装置利用率。
对无功补偿容量的控制与融冰工作时容量控制方法相同,其中18个模块单元通过复合开关来控制投切模块的数量来控制无功补偿容量的大小,每个模块的无功容量为3.5M V ar ,不可调节,而基于全控器件的一个SV G 模块在0～3.5M V ar 范围内连续可调,从而实现0～60M V ar 全范围的无功补偿连续可调。
基于移动直流融冰技术的500kV导线融冰试验
基于移动直流融冰技术的500kV导线融冰试验[摘要] 近年来，500kV输电线路覆冰舞动现象频发，给电网安全可靠运行造成了巨大影响。
本文探索了利用大容量应急电源车，经车载三相全控整流装置和直流电缆实现对超特高压导地线移动式直流融冰的可行性，经500kV峡林一回现场试验，证明该直流融冰技术具有良好的适用性。
[关键词] 电网；覆冰舞动；移动式；直流融冰一、引言据统计，我国因恶劣天气造成的电力系统故障达到75%以上[1]，其中导线覆冰舞动是最为严重的自然灾害之一，其不仅容易引起倒塔断线，闪络跳闸，金具、绝缘子等设备损坏，严重时甚至会造成重大电网事故和社会影响[2]。
2018 年1月23日至1月25日，湖北电网共29条超、特高压线路先后发生了大面积覆冰舞动，其中13条线路永久接地故障跳闸，其覆冰舞动范围之广、危害影响之大，为历年罕见。
2019 年2月14日至2月17日，500kV峡林一二三回线覆冰厚度达24mm,相继发生闪落故障，给三峡送电断面造成巨大冲击。
频发的覆冰舞动灾害给输电线路运维提出了更高的要求，迫切需要对线路覆冰进行有效防治。
本文分析湖北地区导线覆冰形成机制，利用移动式直流融冰技术对500kV峡林一回导线进行融冰试验，取得了预期效果。
二、覆冰舞动原因分析导线覆冰是由温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素决定的综合物理现象。
当气温低于0℃时，雾气中的过冷水滴与输电线路表面碰撞并结冻，即形成导线覆冰。
在持续的冰冻雨雪天气的作用下，当导线迎风面逐步形成厚 3~8 mm不易脱落的不规则覆冰层时，即形成一个翼面，遇到强风横向激励时，将诱发导线产生一种低频、大振幅的自激振动，即导线的覆冰舞动[4]。
由于500kV线路通常采用四分裂及以上导线，截面积大，导线扭转刚度较大，子导线在间隔棒的约束下更易产生偏心覆冰，使导线舞动的振幅更大，对设备造成的危害也更严重。
三、移动式直流融冰技术移动式直流融冰技术是通过移动电源和大容量电力电子设备将交流电源转化为直流从而达到对覆冰线路进行加热的目的[3]。
500kV输电线路移动式直流融冰试验分析
500kV输电线路移动式直流融冰试验分析摘要：随着经济和电力行业的快速发展，500kV及以上电压等级输电线路导线截面大，所需融冰电流较大，多采用固定式融冰装置进行融冰。
传统的移动式融冰装置存在容量小、额定融冰电流低等问题，往往无法有效融化大截面导线的覆冰。
为了解决大截面导线融冰难、地线融冰难等问题，需开展大容量移动式融冰装置研究。
冰雪灾害会使线路覆冰过重，引起线路机械和电气性能急剧下降，从而导致了输电杆塔倒塌、供电中断等危害，严重威胁电网的安全可靠运行，并造成巨大的经济损失。
因此，十分有必要对输电线路的融冰技术进行研究。
正常情况下，架空线上会流过电流，电流产生的热效应具有一定的防冰效果;而金属回线流过的电流为零，不具有防冰效果，因此对金属回线的融冰尤其重要。
关键词：移动式直流融冰；地线融冰；导线融冰引言500kV输电线路融冰存在导线截面大、移动式融冰装置容量不足、地线融冰困难等问题，基于此，通过提升移动式融冰车容量、改进地线接线方式等措施，成功将导线、地线温升提升超过10℃，证明了移动式直流融冰方式用于大截面导线、直接接地地线融冰的可能性。
1融冰原理双极功率异向融冰方式常用于架空线融冰。
在枯水期、少风期，换流站功率较少，架空线路电流也就较小，覆冰后很难实现融冰。
此时，若将某一极潮流反转，可实现双极换流站总功率较小，但正负极功率分别较大，从而提升架空线电流实现融冰。
现考虑将此方式用于金属回线融冰。
电压源型换流器(VSC)的电压极性不能发生改变，潮流反转需要改变电流方向。
此时金属回线电流为两极架空线电流之和，可以达到很大，本文讨论的四端直流电网中潮流反转属于此种类型。
正负极的功率方向相反，两极的功率均可以达到很大，但双极总的传输功率却较小，因此该融冰方式很适合于枯水期小负荷工况。
在融冰的同时，还可以保证换流站向交流系统传输功率，从而实现不停电融冰。
由于采用了金属回线而非大地回线，没有电流流入大地，因此对大地及其附近设备无影响;且接地极的电压仍为零电位，因此对接地极绝缘也没有影响。
500kV直流地线融冰方法
500kV直流地线融冰方法张锐;曹双全【摘要】介绍输电线路抗冰改造、加装融冰装置及增加覆冰在线监测装置等措施，在线路覆冰初期，启动融冰装置对覆冰导线、地线进行融冰，有效地保护了输电线路的安全。
%took many measures such as transmission lines resisting ice, increasing melting ice device and measure of the icing on-line monitoring device, At the beginning of transmission lines iced, starting melting ice device to melt ice for iced conductor lines and grounding lines, taking these measures can protect the safety of the transmission lines effectively.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P121-123)【关键词】南方电网;直流融冰;直流线路;直流融冰装置【作者】张锐;曹双全【作者单位】南方电网超高压输电公司曲靖局，云南曲靖 655000;南方电网超高压输电公司曲靖局，云南曲靖 655000【正文语种】中文【中图分类】TM75某±500 kV同塔双回直流输电工程，是我国第一个两回直流线路同塔架设、换流站同址建设的直流输电工程，该系统是我国目前输电容量最大的高压直流输电系统。
线路途经10 mm、15 mm、20 mm、30 mm四个冰区。
为提高线路抗冰能力，加装地线直流融冰装置，地线进行了相关改造，地线覆冰严重时，可对802 km架空地线和395 km光纤复合地线 (OPGW)进行融冰。
到目前为止，国内外已报道的除冰防冰方法约30多种，可分为4类：热力防冰法、机械除冰法、自然脱冰法和其他防冰法[1]。
500kV电网输电线路中抗冰融冰技术的应用 王鹏
500kV电网输电线路中抗冰融冰技术的应用王鹏摘要：随着电网的改造迅速发展，连接覆冰地区的高压、超高压输电线路的范围的越来越广，覆冰造成电网受灾的地区的可能性就越多。
覆冰对电网的安全运行造成的影响，国内外对覆冰的问题一直较为关注。
有关研究和运行技术人员一直在研究输电线路覆冰的形成机理，探索预防和减少输电线路发生冰灾事故的方案和技术措施。
尤其是随着全球气候的变暖，各类气象灾害更为频繁，特高压输电工程的建设，造成严冬输电线路发生冻雨覆冰的范围的扩大。
因此，输电线路的直流融冰的研究和应用对于电网抗击冰灾具有重大的意义。
本文介绍了500kV 输电线路覆冰的危害，直流融冰技术的原理，提出了在500kV变电站的交流输电线路中对直流融冰装置应用的研究。
关键词：直流融冰技术；500kV变电站；直流融冰装置1 500kV输电线路覆冰的危害500kV输电线路覆冰的危害主要包括：（1）过荷载。
500kV输电线路覆冰后的实际重量超过设计值很多，从而导致架空输电线路机械和电气方面的事故，一般过荷载又可分为垂直荷载、水平荷载、纵向荷载及振动荷载；（2）导线覆冰舞动事故。
由于500kV输电线路不均匀覆冰，在风的作用下产生舞动，覆冰导线低频高幅舞动将造成导线断股、金具损坏、杆塔倾斜或相间短路等严重事故，（3）不同期脱冰或不均匀履冰事故。
相邻档导线不均匀履冰或不同期脱冰会产生张力差，使导线、地线在线夹内滑动，严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全部断裂，钢芯抽动，（4）绝缘子串冰闪事故。
绝缘子覆冰或被冰凌桥结后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，融冰时绝缘子的局部表面电阻增加而形成闪络事故，闪络发展过程中持续电弧烧伤绝缘子，从而引发绝缘子绝缘强度的降低。
2直流融冰原理直流融冰法就是通过直流融冰装置把电力系统或交流电动机获得的交流电能转化为直流电能，再把直流电能传输到待融冰线路导线中，利用直流短路电流的作用在导线电阻中产生热量令导线发热、从而使覆冰融化的方法。
500kV高肇直流输电系统融冰升级及试验分析
为积极应对冰 雪凝冻灾害气 候对高肇 直流输 电设备 的影
响， 除在 线 路 进 行 了抗 冰 加 固外 ， 方 电 网 自 ２０ 南 ０ ８年 就 致 力 于
直流输 电系统的融冰模式研究 ， 力求通过在控制系统增加 融冰 模式的运行 方式 ， 目前 已经 在 ５ ０Ｖ高肇直流输 电系统成功实 ０ｋ
Ｌ Ｎ通信 正常的情 况下才能 下发 融冰 方式及正 向融冰 和反 向 Ａ
融 冰方 式命 令 。当站 控 接 收 到 融冰 方 式 命 令 后 转 入 融 冰 运行 方
式时会 返回一个融冰状态 上送 ＨＭ 和极控 极 １ Ｉ 和极 ２及对站 ， 只有在融冰 模式下运行人 员才 能下 发正向或 反向融冰 指令， 正 向融冰和反 向融冰模 式发送 到极控和对站 。融冰模 式／ 正常 模
器 界面均为 不定义状态 ， 制地点丢 失 ， 功控制模 式 中无 功 控 无 定 值 （ １０ ａ、０ ｖｒ 可 能变 至 （ ｌＯ ａ、０ Ｍｖｒ， 在 一 ２ Ｍｖｒ８ Ｍ ａ） 一 Ｏ Ｍｖｒ１０ ａ） 须 进行融冰 时将其 改回原来 的定值。
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图 １ 高肇 直流双 向融冰方式运行示意图 ８ 广 科 ０１ 第２ 期 ０ 东 技２ ¨ １ ２
逻 辑 ， 备 进 入 融 冰 运 行 方 式 必需 的 条件 ， 准 比如 调 整 功 率方 向 ，
专 版 Ｉ 力建设 １ 电
５ ０ Ｖ高肇直流输 电系统 融冰升级及试 验分析 ０ｋ
刘 东， 陈宏 志 ， 杜松 轩
（ 南方 电网超高压输 电公司广州 局 ， Ｉ 广东 广州 ５０ ６ ） １６ ３
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基于500kv输电线路的融冰方法
随着电力需求的增加，输电线路承载的负荷也越来越大。
在寒冷的冬季，输电线路上可能会积聚冰雪，给电力传输带来很大的困扰。
为了保障电力系统的稳定运行，需要采取一些融冰方法来解决这一问题。
本文将介绍基于500kv输电线路的融冰方法。
一、机械融冰方法
机械融冰方法是一种常见且有效的融冰方式。
它通过人工或机械设备对输电线路上的积冰进行清除，以恢复线路的正常运行。
机械融冰方法主要包括以下几种：
1. 人工清除法：通过人工爬上输电塔或使用爬升车等设备，利用工具将积聚在导线和绝缘子上的冰雪清除。
这种方法适用于积冰较轻的情况，但需要投入大量人力和时间，效率较低。
2. 高压水枪融冰法：利用高压水枪将高压水流喷射到输电线路上的冰雪上，通过水流的冲击力和压力将冰雪击碎，并迅速融化。
这种方法效率较高，但需要大量的水源和供水设备。
3. 振动装置融冰法：通过在输电线路上安装振动装置，利用振动的力量将积聚的冰雪震落。
这种方法适用于积冰较轻的情况，但对输电线路本身的振动性能要求较高。
二、加热融冰方法
加热融冰方法是利用加热设备对输电线路上的冰雪进行融化的方式。
它主要包括以下几种方式：
1. 导线自加热法：通过在输电导线表面安装自加热装置，利用导线本身的电阻加热效应将导线表面的冰雪融化。
这种方法无需额外的能源供应，但需要考虑导线的导电性和加热效果。
2. 热风融冰法：通过在输电线路周围喷射热风，利用热风的温度将冰雪迅速融化。
这种方法需要供热设备和热风喷射装置，但可以快速、高效地融化冰雪。
三、化学融冰方法
化学融冰方法是利用化学物质对冰雪进行融化的方式。
它主要包括以下几种方式：
1. 融雪剂喷洒法：通过喷洒融雪剂，利用融雪剂的化学性质将冰雪迅速融化。
融雪剂可以选择氯化钠、硝酸钙等化学物质，但需要考虑对环境的影响和成本问题。
2. 化学反应融冰法：通过利用化学反应产生的热量将冰雪融化。
例如，可以使用氧化铝和水反应产生热量，将冰雪融化。
这种方法需要选择合适的化学反应物质，并考虑反应产生的副产品对环境的影响。
基于500kv输电线路的融冰方法主要包括机械融冰方法、加热融冰
方法和化学融冰方法。
不同的融冰方法适用于不同的情况，可以根据实际情况选择合适的方法。
在实际应用中，还需要考虑成本、环境影响等因素，综合考虑选择最合适的融冰方法，以确保输电线路的正常运行。