專利名稱：一種多分裂輸電線路自動(dòng)融冰方法及其專用開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高電壓、大功率輸電線路上預(yù)防冰雪災(zāi)害的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)電容量的不端增加，電網(wǎng)的日益擴(kuò)展，越來(lái)越多的大功 率、高電壓、跨區(qū)域遠(yuǎn)距離輸電線路途經(jīng)低溫、高濕冰凍地區(qū)，全 球每年都有多個(gè)國(guó)家和地區(qū)多次發(fā)生因輸電線路嚴(yán)重覆冰而造成
的電網(wǎng)瓦解和大面積停電事故。2008年元月的冰雪災(zāi)害使中國(guó)華 中和南方地區(qū)的電網(wǎng)線路發(fā)生大范圍倒塔、限電，造成直接經(jīng)濟(jì)損 失超過(guò)千億元。造成事故的原因是低溫、高濕的天氣環(huán)境使輸電導(dǎo) 線上結(jié)了很厚很重的冰，水的重力拉斷導(dǎo)線，導(dǎo)致桿塔失去平衡而 發(fā)生鏈形式跨塌。
目前融;水的方法力口下
1、 交流短路法該法只適合非分裂型、小功率輸送線路。存 在消耗電量大，負(fù)荷轉(zhuǎn)移難，且需多回路串接的缺陷。關(guān)鍵是融冰 時(shí)需要將線路停電，損失了負(fù)荷。
2、 復(fù)合導(dǎo)線法該法造價(jià)昂貴，受條件限制，不適合多分裂 型輸電線路。
3、 人工敲擊法只適合于低壓配電線路。
4、 直流法該法解決了多回線路停電、串接問(wèn)題，但是仍存 在將線路停電而損失負(fù)荷的缺陷，并且對(duì)大功率多分裂輸電線路融 冰無(wú)能為力。
5、 電流諧振法該法存在與直流法一樣的缺陷。大功率、高電壓輸電線路的每相電流采用多根大截面子導(dǎo)線聯(lián)
合輸送方式，俗稱多分裂輸電線路。500千伏及以上超高壓線路一 般采用四分絮及以卜-形l目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)多分裂輸電線^各 融冰的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多分裂輸電線路自動(dòng)融冰方法及其 專用開(kāi)關(guān)，做到線路不停電，不損失負(fù)荷。 技術(shù)方案如下
1、 將需要融冰的多分裂線路區(qū)段上的線夾、掛板、間隔支撐 器、均壓器、防振器及所有輔助裝置改成絕緣結(jié)構(gòu)，使各個(gè)子導(dǎo)線 之間相互隔離并相互絕纟彖。
2、 在需要融冰的多分裂輸電線路區(qū)段端部桿塔或變電站龍門 架上安裝專用開(kāi)關(guān)，專用開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)是內(nèi)腔里有子導(dǎo)線數(shù)目相同的 動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，各個(gè)子導(dǎo)線分別連接各自嵌在絕緣端蓋上的 靜觸頭座，動(dòng)觸頭通過(guò)滑動(dòng)觸頭、滑動(dòng)觸頭座、匯流管及引流法蘭 連接下 一 區(qū)段的輸電線路或設(shè)備，方形中心柱兩端分別固定在絕緣 端蓋和滑動(dòng)觸頭座上，每組動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)都有控制其通、斷 的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速齒輪箱固定在方形中心柱上，方形中心柱上安有 具遙控信號(hào)接收功能的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置。
3、 若采用人工遙控自動(dòng)融冰方法，則預(yù)先計(jì)算允許發(fā)熱的載 流密度，即用線路運(yùn)行負(fù)荷電流除以一根子導(dǎo)線的橫截面積如果 載流密度小于1. 5A/ mm2,則通知電力調(diào)度室增加線路負(fù)荷；如果 載流密度為1. 5A-3A/mii^可以給一根子導(dǎo)線融冰；如果載流密度大 于3A/ mm2,則可以同時(shí)給二才艮子導(dǎo)線融冰。
4、 經(jīng)遙控器發(fā)出指令在維持待融水的一根或兩根子導(dǎo)線動(dòng)、 靜觸頭組合開(kāi)關(guān)接通的前提下，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其余子導(dǎo)線的動(dòng)、
6靜觸頭組合開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將輸電線路運(yùn)行負(fù)荷電流全部加到待融冰的子導(dǎo)線上，使該子導(dǎo)線上電流密度增大而發(fā)熱、融冰。
L依歡接i閨待融冰的子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)^斷開(kāi)暫時(shí)不融冰的其余子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，直到所有的子導(dǎo)線融完冰后，接通全部子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)。
經(jīng)模擬試驗(yàn)鋁質(zhì)子導(dǎo)線在載流密度為2. 5A/ mm2、環(huán)境溫度l(TC的條件下，通電半小時(shí)，子導(dǎo)線溫度上升到35°C。試一瞼表明本發(fā)明在10~20分鐘內(nèi)可以融掉一根子導(dǎo)線上的覆冰， 一個(gè)小時(shí)可以融掉四分裂輸電線5^上的覆冰.
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)是在不停電的前提下，自動(dòng)融冰，利用負(fù)荷電流融冰，不損失輸電負(fù)荷，無(wú)需倒閘操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高融冰工作的安全性，本發(fā)明適用于二分裂及以上的多分裂輸電線i 各。


圖l是多分裂輸電線路自動(dòng)融冰專用開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是四分裂輸電線路冰霜傳感器信號(hào)控制自動(dòng)融冰電路原理圖，圖中K「K4分別為子導(dǎo)線1-4的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，d-C4分別為子導(dǎo)線1-4的電流互感器，CJ廣CJ4分別為子導(dǎo)線1-4的限流繼電器線圈，P廣P4分別為安裝需要融水區(qū)段的子導(dǎo)線1-4的冰霜傳感器(目前有北京中電領(lǐng)航科技有限公司、邯鄲博潤(rùn)智能電子有限公司等單位生產(chǎn))，E「E4分別為向P廣P4提供電源的子導(dǎo)線電流源互感器。
圖3是四分裂輸電線路自動(dòng)控制原理圖，圖中A為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置的芯片，H廣H4分別為子導(dǎo)線1-4的合閘中間繼電器線圈，HJ-HJ分別為合閘中間繼電器H「H4的常閉接點(diǎn),T廠T4分別為子導(dǎo)線1-4的分閘中間繼電器的線圏，TJ-TJ分別為分閘中間繼電器T廠T4的常閉接點(diǎn)，1HZ-4HZ分別為子導(dǎo)線1-4的合閘行程開(kāi)關(guān)，1TZ-4TZ分別為子導(dǎo)線1-4的分閘行程開(kāi)關(guān)，1CJ-4CJ分別為限流繼電器CL-CI^常閉接點(diǎn)。
圖4是驅(qū)動(dòng)電機(jī)D啟動(dòng)電路圖，圖中HJ為合閘中間繼電器常開(kāi)接點(diǎn)，TJ為分閘中間繼電器常開(kāi)接點(diǎn)。
圖5是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置電源圖
圖6是冰霜傳感器電源圖
圖7是四分裂輸電線路(A相)斷面圖
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一 人工遙4空自動(dòng)融冰方法
本實(shí)施例的融冰方法和上述技術(shù)方案一樣，此處不再贅述.下面詳細(xì)介紹專用開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理.
如圖1所示，引流法蘭1、絕緣端蓋12分別通過(guò)0型密封圏27及法蘭螺栓24固定在金屬外殼3兩端法蘭盤上，方形中心柱19 一端通過(guò)0型密封圈31及充氣螺絲16固定在絕緣端蓋12上，充氣螺絲16中心孔上安有三通閥17,三通閥17的一個(gè)出口安有氣壓表30，另一個(gè)出口為充放氣接口，方形中心柱19端部有與充氣螺絲16中心孔相通的氣孔29,方形中心柱19另一端固定在滑動(dòng)觸頭座4上,匯流管2—端固定在滑動(dòng)觸頭座4上、另一端通過(guò)0型密封圈26、螺絲25固定在引流法蘭1上；金屬外殼3內(nèi)有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)K，絕緣端蓋12上嵌有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的靜觸頭座13，頭部鑲有銅鵠護(hù)環(huán)10的靜觸頭11旋套在靜觸頭座13內(nèi)，頭部鑲有銅鴒觸頭9的動(dòng)觸頭6尾部位于滑動(dòng)觸頭5中心孔內(nèi)，滑動(dòng)觸頭5固定在滑動(dòng)觸頭座4上，動(dòng)觸頭6前部位于導(dǎo)向套7內(nèi)，導(dǎo)向套7經(jīng)支承桿20固定在方形中心柱19上，每組動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)K的驅(qū)動(dòng)電機(jī)D、變速齒輪箱8分別
8動(dòng)觸頭6中部裝有與變速齒輪箱8輸出齒輪相嚙合的齒條28,相對(duì)齒條28兩端位置處分別有合閘碰頭22、分閘碰頭23固定在動(dòng)觸頭6上，滑動(dòng)觸頭5前端^有分閘限位開(kāi)關(guān)TZ,導(dǎo)向套7后端安有合閘限位開(kāi)關(guān)HZ,導(dǎo)向套7前端安有子導(dǎo)線電流互感器C,方形中心柱19上安裝具有遙控信號(hào)接收功能的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置21,相應(yīng)在絕緣端蓋12上嵌有天線座14及接收天線15,向驅(qū)動(dòng)電機(jī)D、計(jì)算機(jī)電氣自動(dòng)控制裝置21供給電源的電流源互感器B套在匯流管2上，整個(gè)內(nèi)腔里充有SF6氣體。
由于滑動(dòng)觸頭5、靜觸頭11中心孔為彈性結(jié)構(gòu)，因此能保證動(dòng)觸頭6與它們接觸良好，保證各觸頭接觸電阻小于100uO。由于動(dòng)觸頭6頭部有銅鴒觸頭9、靜觸頭11頭部有鋼鴒護(hù)環(huán)10,因此保護(hù)動(dòng)觸頭6、靜觸頭11在接觸或斷開(kāi)的瞬間不被^弧燒損。
專用開(kāi)關(guān)的接線方式是將需要融冰的多分裂輸電線路的各個(gè)子導(dǎo)線分別連接各自嵌在絕緣端蓋12上的靜觸頭座13,將引流法蘭1連接下一區(qū)段的輸電線路或設(shè)備。'
當(dāng)計(jì)算機(jī)電氣自動(dòng)控制裝置21接到需要某一子導(dǎo)線動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)的指令時(shí)，該組合的驅(qū)動(dòng)電機(jī)D反向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)減速齒輪箱8帶動(dòng)齒條28及動(dòng)觸頭6向后移動(dòng)，使動(dòng)觸頭6離開(kāi)靜觸頭11。當(dāng)分閘石並頭23石並到分閘限位開(kāi)關(guān)TZ時(shí)，驅(qū)動(dòng)電才幾D寸亭止旋轉(zhuǎn)，即已完成動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)K的斷開(kāi)。若接到需要該動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)K接通的指令，那末驅(qū)動(dòng)電機(jī)D正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)動(dòng)觸頭6向前移動(dòng)，直到合閘碰頭22碰到合閘限位開(kāi)關(guān)HZ為止。
實(shí)施例二冰霜傳感器信號(hào)控制自動(dòng)融冰方法
本實(shí)施例與例一基本相同，不同的是在需要融冰區(qū)段的各子導(dǎo)線上分別裝有冰霜傳感器及供給其電源的子導(dǎo)線'電流源互感器。
自動(dòng)控制原理及電路原理如圖2-6所示。當(dāng)線路覆冰達(dá)到5腿
9以上時(shí)，冰霜傳感器內(nèi)的諧振器振動(dòng)，并發(fā)出脈沖式融冰信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)子導(dǎo)線傳送給專用開(kāi)關(guān)內(nèi)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置，由計(jì)算機(jī)芯片按程序進(jìn)行融水。
例如四分裂輸電線路的各子導(dǎo)線編號(hào)如圖7所示，融冰動(dòng)作程序如下
(I )確認(rèn)所有子導(dǎo)線組合開(kāi)關(guān)K廠K4均為合閘狀態(tài)，開(kāi)始對(duì)l號(hào)子導(dǎo)線進(jìn)行融冰，即Ki合閘，依次斷開(kāi)L、 K3、 K2。
如果斷開(kāi)K4、 K3后,l號(hào)子導(dǎo)線載流密度大于1. 5A/腿卩時(shí)(此時(shí)2號(hào)子導(dǎo)線載流密度同樣大于1. 5A/腿2),限流繼電器CL動(dòng)作，常閉接點(diǎn)1CJ斷開(kāi)，使L不能斷開(kāi)，那末2號(hào)與l號(hào)子導(dǎo)線同時(shí)進(jìn)行融水。
(II ) 1號(hào)子導(dǎo)線融完冰后，將K2、 K3、 K4合閘并確認(rèn)后，開(kāi)始對(duì)2號(hào)子導(dǎo)線進(jìn)^f亍融水，即K2合閘，依次斷開(kāi)1(4、 K3、 L。
(III) 2號(hào)子導(dǎo)線融完冰后，將L、 K3、 L合閘并確認(rèn)后，開(kāi)始對(duì)3號(hào)子導(dǎo)線進(jìn)行融冰，即K3合閘，依次斷開(kāi)Id、 K2、 L。
如果斷開(kāi)Id、 K2后,3號(hào)子導(dǎo)線載流密度大于1.5A/mm2時(shí)，限流繼電器CL動(dòng)作，常閉接點(diǎn)3CJ斷開(kāi)，使L不能斷開(kāi)，那末4號(hào)與3號(hào)子導(dǎo)線同時(shí)進(jìn)行融水。
(IV) 3號(hào)子導(dǎo)線融完冰后，將K2、 K4合閘并確認(rèn)后，開(kāi)始對(duì)4號(hào)子導(dǎo)線進(jìn)行融冰，即K4合閘，依次斷開(kāi)Id、 K2、 K3。
10
權(quán)利要求
1、一種多分裂輸電線路的自動(dòng)融冰方法，其特征在于a、將需要融冰的多分裂輸電線路區(qū)段上的線夾、掛板、間隔支撐器、均壓器、防振器及所有輔助裝置改成絕緣結(jié)構(gòu)，使各個(gè)子導(dǎo)線之間相互隔離并相互絕緣；b、在需要融冰的多分裂輸電線路區(qū)段端部桿塔或變電站龍門架上安裝專用開(kāi)關(guān)，專用開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)是內(nèi)腔里有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，各個(gè)子導(dǎo)線分別連接各自嵌在絕緣端蓋的靜觸頭座，動(dòng)觸頭通過(guò)滑動(dòng)觸頭、滑動(dòng)觸頭座、匯流管及引流法蘭連接下一區(qū)段的輸電線路或設(shè)備，方形中心柱兩端分別固定在絕緣端蓋和滑動(dòng)觸頭座上，每組動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)都有控制其通、斷的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速齒輪箱固定在方形中心柱上，方形中心柱上安有具遙控信號(hào)接收功能的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置；c、若采用人工遙控自動(dòng)融冰方法，則預(yù)先計(jì)算允許發(fā)熱的載流密度，即用線路運(yùn)行負(fù)荷電流除以一根子導(dǎo)線的橫截面積如果載流密度小于1.5A/mm2.則通知電力調(diào)度室增加線路負(fù)荷；如果載流密度為1.5-3A/mm2，可以給一根子導(dǎo)線融冰；如果載流密度大于3A/mm2，則可以同時(shí)給二根子導(dǎo)線融冰；d、經(jīng)遙控器發(fā)出指令在維持待融冰的一根或兩根子導(dǎo)線動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)接通的前提下，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其余子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將輸電線路運(yùn)行負(fù)荷電流全部加到待融冰的子導(dǎo)線上，使該子導(dǎo)線上的電流密度增大而發(fā)熱、融冰；e、依次接通待融冰的子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)暫時(shí)不融冰的其余子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，直到所有的子導(dǎo)線融完冰后，接通全部子導(dǎo)線的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多分裂輸電線路的自動(dòng)融冰方法，其特征在于需要融冰區(qū)段上的各子導(dǎo)線上分別裝有冰霜傳感器及供給其電源的子導(dǎo)線電流源互感器。
3、 一種多分裂輸電線路自動(dòng)融冰專用開(kāi)關(guān)，其特征在于引流法蘭(1)、絕緣端蓋(12)分別通過(guò)0型密封圏(27 )及法蘭螺栓(24 )固定在金屬外殼(3)兩端法蘭盤上，方形中心柱(19) 一端通過(guò)0型密封圈(31 )及充氣螺栓(16 )固定在絕緣端蓋(12 )上，充氣螺栓(16)中心孔上安有三通閥U7),三通閥(17)的一個(gè)出口安有氣壓表(30)，另一個(gè)出口為充放氣接口，方形中心柱U9)端部有與充氣螺栓(16 )中心孔相通的氣孔(29 ),方形中心柱(19 )另一端固定在滑動(dòng)觸頭座(4)上，匯流管(2) —端固定在滑動(dòng)觸頭座(4)上、另一端通過(guò)O型密封圈(26)、螺栓(25)固定在引流法蘭(1)上；金屬外殼(3)內(nèi)有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)(K),絕緣端蓋(12)上嵌有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的靜觸頭座(13 )，頭部鑲有銅鎢護(hù)環(huán)(10 )的靜觸頭(11 )旋套在靜觸頭座(13 )內(nèi)，頭部鑲有銅鴒觸頭(9 )的動(dòng)觸頭(6 )尾部位于滑動(dòng)觸頭(5)中心孔內(nèi)，滑動(dòng)觸頭(5)固定在滑動(dòng)觸頭座(4)上，動(dòng)觸頭(6 )前部位于導(dǎo)向套(7 )內(nèi)、導(dǎo)向套(7 )經(jīng)支承桿(20 )固定在方形中心柱(19)上，每組動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)(K)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(D)、變速齒輪箱(8)分別固定在方形中心柱(19)上，相對(duì)齒條(28 )兩端位置處分別有合閘碰頭(22 )、分閘碰頭(23 )固定在動(dòng)觸頭(6 )上，滑動(dòng)觸頭(5 )前端安有分閘限位開(kāi)關(guān)(TZ ),導(dǎo)向套(7)后端安有合閘限位開(kāi)關(guān)(HZ),導(dǎo)向套(7)前端安有子導(dǎo)線電流互感器(C),方形中心柱(19)上安裝有具遙控信號(hào)接收功能的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置(21),相應(yīng)在絕緣端蓋(12)上嵌有天線座(14)及接收天線(15),向驅(qū)動(dòng)電機(jī)(D)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制裝置(21 )供給電源的電流源互感器(B )套在匯流器(2 )上，整個(gè)內(nèi)腔里充有SF6氣體。
全文摘要
一種多分裂輸電線路自動(dòng)融冰方法及其專用開(kāi)關(guān)，技術(shù)方案是首先使需要的多分裂輸電線路區(qū)段上的各個(gè)子導(dǎo)線相互隔離、相互絕緣，在該區(qū)段端部桿塔上安裝專用開(kāi)關(guān)，專用開(kāi)關(guān)內(nèi)有與子導(dǎo)線數(shù)量相同的動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)，然后經(jīng)遙控器發(fā)出指令在維持待融冰的一根或兩根子導(dǎo)線動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)接通的前提下，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其余子導(dǎo)線動(dòng)、靜觸頭組合開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將輸電線路運(yùn)行負(fù)荷電流全部加到待融冰的子導(dǎo)線上，使該子導(dǎo)線上的電流密度增大而發(fā)熱、融冰，接著照此方法依次給其它子導(dǎo)線融冰。本發(fā)明的特點(diǎn)是不停電的前提下自動(dòng)融冰，利用負(fù)荷電流融冰，不損失輸電負(fù)荷，無(wú)需倒閘操作，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高融冰工作的安全性。
文檔編號(hào)H02G7/16GK101459327SQ200910042449
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者彪 何 申請(qǐng)人:彪 何