專利名稱：三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電壓輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于三分裂導(dǎo)線的高壓輸電線路融冰
裝置
背景技術(shù)：
在冬季低溫度、高濕度的環(huán)境中，高壓電力輸電線路會(huì)發(fā)生覆冰現(xiàn)象，嚴(yán)重覆冰導(dǎo)致輸電線路桿塔倒塌、導(dǎo)線斷線等影響電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重大事故，引起電網(wǎng)大面積停電，嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活，并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。高壓輸電線路防冰、融冰和除冰一直是國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)?，F(xiàn)有的高壓輸電線路除冰防冰技術(shù)尚不成熟，不能滿足大面積防冰除冰的要求，部分除冰技術(shù)雖可在工程中應(yīng)用，但需在外加設(shè)備或人工操作指導(dǎo)下進(jìn)行。如公開號CN101527442A的中國發(fā)明專利公布說明書所公開的一種多根導(dǎo)線的防冰輸電線路，它是在多根導(dǎo)線輸電線路的兩端增加融冰開關(guān)，不需要融冰時(shí)各導(dǎo)線均正常通電，覆冰后需要融冰時(shí)中斷供電，采取手動(dòng)操作開關(guān)的方式，使一根導(dǎo)線傳輸電流，其余導(dǎo)線斷開，手動(dòng)操作逐步使各導(dǎo)線的冰層融化。該方法需要增設(shè)開關(guān)裝置，改變輸電線路的結(jié)構(gòu)，融冰過程必須中斷供電，融冰存在安全隱患且操作極其不方便，融冰成本高，融冰啟動(dòng)和終止均需人為主觀干預(yù)，不能區(qū)別對待不同程度的覆冰線段和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)防冰，對于超高壓線路用開關(guān)閘分合導(dǎo)線不可行，特別是不能滿足特高壓分裂導(dǎo)線的防冰；又如公開號CN101459327的中國發(fā)明專利所公開的一種多分裂輸電線路自動(dòng)融冰方法及其專用開關(guān)，它是采用在覆冰輸電線路兩端變電站安裝專用開關(guān)，然后人工遙控發(fā)出指令，使專用開關(guān)發(fā)生動(dòng)作實(shí)現(xiàn)輸電線路電流全部轉(zhuǎn)移至待融冰的子導(dǎo)線，該子導(dǎo)線發(fā)熱、融冰，該發(fā)明專利需要人工判斷現(xiàn)場線路是否存在覆冰，并需電力調(diào)度部門配合調(diào)節(jié)線路負(fù)荷，最后在現(xiàn)場人工遙控發(fā)出融冰指令，無法實(shí)現(xiàn)根據(jù)覆冰程度的需要分區(qū)段和實(shí)時(shí)智能融冰，對于微氣候微氣象等局部覆冰區(qū)段技術(shù)人員很難趕到現(xiàn)場觀測覆冰情況和發(fā)出融冰指令。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于三分裂導(dǎo)線輸電線路的電流循環(huán)智能融冰裝置，它根據(jù)環(huán)境條件和覆冰狀態(tài)的測量結(jié)果，自動(dòng)控制斷路器開、合，將三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸?shù)呢?fù)荷電流分別轉(zhuǎn)移至單根子導(dǎo)線，增大子導(dǎo)線電流密度達(dá)到融冰目的。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有三個(gè)電流輸入端R、三個(gè)電流輸出端S和設(shè)置在電流輸入端與電流輸出端之間的電流循環(huán)智能融冰裝置主體，所述電流循環(huán)智能融冰裝置主體包括有匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和安裝有電流輸出端的電流輸出板，三個(gè)電流輸入端R固定在匯流導(dǎo)電板上，匯流導(dǎo)電板與分流導(dǎo)電板之間由作為取電互感器的一次線圈導(dǎo)電棒連接，在分流導(dǎo)電板上設(shè)置有三根導(dǎo)電桿，三根導(dǎo)電桿穿過隔離板連接到參考電壓板上，在電流輸出板和隔離板之間設(shè)置有三個(gè)帶旁路開關(guān)的斷路器，每個(gè)斷路器的滅弧室一端均與電流輸出板固定并連接到一個(gè)對應(yīng)的電流輸出端S，斷路器的滅弧室另一端穿過參考電壓板，并與一個(gè)斷路器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，在分流導(dǎo)電板上還設(shè)置有智能控制器和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元，智能控制器和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元位于隔離板與分流導(dǎo)電板之間，智能控制器分別與內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接。進(jìn)一步，所述智能控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元由以參考電壓板為基準(zhǔn)的取電互感器供電。進(jìn)一步，所述斷路器和旁路開關(guān)均設(shè)置獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步，所述裝置還包括有外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元，外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元用于監(jiān)測環(huán)境參數(shù)、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流和導(dǎo)線覆冰荷載狀況，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線通信和有線連接兩種方式發(fā)送至智能控制器。進(jìn)一步，所述分流導(dǎo)電板包括有絕緣子板和導(dǎo)電子板，導(dǎo)電子板嵌于絕緣子板的中心位置，導(dǎo)電子板上設(shè)置有三個(gè)用于穿過導(dǎo)電桿的孔和一個(gè)用于安裝取電互感器的孔。進(jìn)一步，所述裝置還包括有兩根分別依次穿過匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和電流輸出板的絕緣桿。進(jìn)一步，所述裝置還包括有絕緣外殼，匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和電流輸出板均安裝在絕緣外殼內(nèi)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明可以通過內(nèi)置和外置二種方式的覆冰參數(shù)監(jiān)測單元檢測到的外部環(huán)境條件判斷是否出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象，智能控制器控制斷路器的開合，將三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸?shù)呢?fù)荷電流轉(zhuǎn)移至一部分子導(dǎo)線上，增大子導(dǎo)線電流密度達(dá)到融冰目的，智能控制器根據(jù)取電傳感器測量的負(fù)荷電流和外部環(huán)境參數(shù)自動(dòng)計(jì)算融冰時(shí)間，在該部分子導(dǎo)線完融冰后，控制斷路器將電流依次轉(zhuǎn)移至另一部分子導(dǎo)線上，直至三根子導(dǎo)線表面冰層全部融化脫落，然后恢復(fù)正常工作狀態(tài)。本發(fā)明在工作過程中，由智能控制器整體控制，智能控制器工作的判斷標(biāo)準(zhǔn)由取電互感器和內(nèi)置和外置二種方式的覆冰參數(shù)監(jiān)測單元提供，可以實(shí)現(xiàn)無人工干預(yù)的輸電線路融冰工作。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。


本發(fā)明的

如下。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的工作流程 圖3為智能控制器的程序控制框 圖4為分流導(dǎo)電板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.匯流導(dǎo)電板；2.取電互感器；3.分流導(dǎo)電板；4.隔離板；5.參考電壓板；6.絕緣輸出板；7.導(dǎo)電桿；8.內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元；9.智能控制器；10.斷路器；
11.芳路開關(guān)；12.執(zhí)行機(jī)構(gòu)；13.導(dǎo)電子板；14.絕緣子板；15.絕緣外殼；16.絕緣桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，電流輸入端R經(jīng)匯流導(dǎo)電板I將三分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線的傳輸電流集中，利用取電互感器2測量三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸電流總值，經(jīng)分流導(dǎo)電板3和導(dǎo)電桿7傳輸至參考電壓板5，參考電壓板5連接著所有斷路器10和并聯(lián)旁路開關(guān)11的一端，斷路器10和旁路開關(guān)11的另一端分別連接著固定于絕緣輸出板6的子導(dǎo)線電流輸出端子S，且每一根子導(dǎo)線對應(yīng)連接著一個(gè)斷路器10和一個(gè)并聯(lián)旁路開關(guān)11，三個(gè)斷路器10初始狀態(tài)為閉合狀態(tài)，三個(gè)并聯(lián)旁路開關(guān)11初始狀態(tài)處于開斷狀態(tài)。智能控制器9根據(jù)外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元8測量結(jié)果和內(nèi)置的控制程序，發(fā)出是否啟動(dòng)融冰指令。隔離板4用于將執(zhí)行機(jī)構(gòu)12與智能控制器9、內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元8進(jìn)行隔離和保護(hù)。參考電壓板5是取電互感器的電源電壓參考點(diǎn)，取電互感器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)12、內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元8和智能控制器9提供工作電源。旁路開關(guān)11在斷路器10失效時(shí)提供電流通道。絕緣桿16分別連接著匯流導(dǎo)電板1、分流導(dǎo)電板3、隔離板4、參考電壓板5和絕緣輸出板6,用于機(jī)械固定和安裝定位。如圖4所不,分流導(dǎo)電板3包括有絕緣子板14和導(dǎo)電子板13,導(dǎo)電子板13嵌于絕緣子板3的中心位置，導(dǎo)電子板13上設(shè)置有三個(gè)用于穿過導(dǎo)電桿7的孔，并在其中心設(shè)置一個(gè)用于安裝取電互感器2 —次導(dǎo)電棒的孔。若智能控制器9判斷不需要啟動(dòng)融冰，則智能控制器9發(fā)出指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)12，執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定斷路器10和旁路開關(guān)11保持在初始狀態(tài)，使三分裂各子導(dǎo)線按正常傳輸電流狀態(tài)下運(yùn)行。當(dāng)智能控制器9判斷需要啟動(dòng)融冰時(shí)，通過控制相應(yīng)斷路器的開關(guān)，可以執(zhí)行以下融冰方式
I)根據(jù)裝置內(nèi)置和外置的環(huán)境參數(shù)、覆冰狀態(tài)和取電傳感器測量的負(fù)荷電流的測量結(jié)果，利用三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置將輸電線路傳輸電流自動(dòng)轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線I，使子導(dǎo)線I電流增大、發(fā)熱，根據(jù)覆冰狀態(tài)和取電傳感器測量的負(fù)荷電流自動(dòng)計(jì)算融冰時(shí)間，在自動(dòng)計(jì)算的時(shí)間內(nèi)融化該子導(dǎo)線的冰層。如果智能控制器9判斷需要啟動(dòng)融冰，則智能控制器9發(fā)出指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)12，然后由執(zhí)行機(jī)構(gòu)12確定子導(dǎo)線I1、子導(dǎo)線III所連接的斷路器10動(dòng)作“開斷”使三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸電流轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線I上，使子導(dǎo)線I發(fā)熱、融冰，由智能控制器9確定融冰時(shí)間。2)子導(dǎo)線I的冰層融化結(jié)束，三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)融冰裝置自動(dòng)將輸電線路傳輸電流智能轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線II，使該子導(dǎo)線電流增大、發(fā)熱，根據(jù)覆冰狀態(tài)和取電傳感器測量的負(fù)荷電流自動(dòng)計(jì)算融冰時(shí)間，在自動(dòng)計(jì)算的時(shí)間內(nèi)融化該子導(dǎo)線的冰層。步驟
I)中，如果子導(dǎo)線I融冰結(jié)束，由智能控制器9發(fā)出指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)12，首先使子導(dǎo)線II所連接的斷路器10動(dòng)作“閉合”，然后子導(dǎo)線I所連接的斷路器10動(dòng)作“開斷”，則三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸電流轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線II上，使子導(dǎo)線II發(fā)熱、融冰，由智能控制器9確定融冰時(shí)間。3)子導(dǎo)線II的冰層融化結(jié)束，三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)融冰裝置自動(dòng)將輸電線路傳輸電流智能轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線III，使該子導(dǎo)線電流增大、發(fā)熱，根據(jù)覆冰狀態(tài)和取電傳感器測量的負(fù)荷電流自動(dòng)計(jì)算融冰時(shí)間，在自動(dòng)計(jì)算的時(shí)間內(nèi)融化該子導(dǎo)線的冰層。步驟
2)中，如果子導(dǎo)線II融冰結(jié)束，由智能控制器9發(fā)出指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)12，首先使子導(dǎo)線III所連接的斷路器10動(dòng)作“閉合”，然后子導(dǎo)線II所連接的斷路器10動(dòng)作“開斷”，則三分裂導(dǎo)線輸電線路傳輸電流轉(zhuǎn)移至子導(dǎo)線III上，使子導(dǎo)線III發(fā)熱、融冰，由智能控制器9確定融冰時(shí)間。4)當(dāng)三根子導(dǎo)線的冰層全部融冰結(jié)束，智能裝置恢復(fù)正常傳輸電流的導(dǎo)通狀態(tài)，等待下一個(gè)覆冰過程和啟動(dòng)下一次融冰過程，以這種方法達(dá)到循環(huán)除冰的目的。如圖2所示，外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境參數(shù)、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流和導(dǎo)線覆冰荷載狀況，并將上述參數(shù)通過無線方式實(shí)時(shí)傳輸給智能控制器9，內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元8實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境參數(shù)、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流和導(dǎo)線覆冰荷載狀況，并將上述參數(shù)通過有線方式實(shí)時(shí)傳輸給智能控制器9，智能控制器9根據(jù)外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元、內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元8和取電互感器2所提供的數(shù)據(jù)，根據(jù)內(nèi)置的控制程序發(fā)出指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)12決定斷路器10和并聯(lián)旁路開關(guān)11的工作狀態(tài)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述裝置包括有三個(gè)電流輸入端R、三個(gè)電流輸出端S和設(shè)置在電流輸入端與電流輸出端之間的電流循環(huán)智能融冰裝置主體，所述電流循環(huán)智能融冰裝置主體包括有匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和安裝有電流輸出端的電流輸出板，三個(gè)電流輸入端R固定在匯流導(dǎo)電板上，匯流導(dǎo)電板與分流導(dǎo)電板之間由作為取電互感器的一次線圈導(dǎo)電棒連接，在分流導(dǎo)電板上設(shè)置有三根導(dǎo)電桿，三根導(dǎo)電桿穿過隔離板連接到參考電壓板上，在電流輸出板和隔離板之間設(shè)置有三個(gè)帶旁路開關(guān)的斷路器，每個(gè)斷路器的滅弧室一端均與電流輸出板固定并連接到一個(gè)對應(yīng)的電流輸出端S，斷路器的滅弧室另一端穿過參考電壓板，并與一個(gè)斷路器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，在分流導(dǎo)電板上還設(shè)置有智能控制器和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元，智能控制器和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元位于隔離板與分流導(dǎo)電板之間，智能控制器分別與內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述智能控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和內(nèi)置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元由以參考電壓板為基準(zhǔn)的取電互感器供電。
3.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述斷路器和旁路開關(guān)均設(shè)置獨(dú)立的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述裝置還包括有外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元，外置覆冰參數(shù)監(jiān)測單元用于監(jiān)測環(huán)境參數(shù)、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線電流和導(dǎo)線覆冰荷載狀況，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線通信和有線連接兩種方式發(fā)送至智能控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述分流導(dǎo)電板包括有絕緣子板和導(dǎo)電子板，導(dǎo)電子板嵌于絕緣子板的中心位置，導(dǎo)電子板上設(shè)置有三個(gè)用于穿過導(dǎo)電桿的孔和一個(gè)用于安裝取電互感器的孔。
6.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述裝置還包括有兩根分別依次穿過匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和電流輸出板的絕緣桿。
7.如權(quán)利要求1所述的三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，其特征在于所述裝置還包括有絕緣外殼，匯流導(dǎo)電板、分流導(dǎo)電板、隔離板、參考電壓板和電流輸出板均安裝在絕緣外殼內(nèi)。
全文摘要
一種三分裂導(dǎo)線輸電線路電流循環(huán)智能融冰裝置，它通過監(jiān)測外部環(huán)境條件判斷是否出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象，由智能控制器控制斷路器的開、合，將三分裂導(dǎo)線傳輸?shù)目傠娏鞣謩e轉(zhuǎn)移至一根子導(dǎo)線上，增大子導(dǎo)線電流密度達(dá)到融冰目的。智能控制器采用取電傳感器測量的負(fù)荷電流、覆冰參數(shù)監(jiān)測單元測量的覆冰狀態(tài)和外部環(huán)境條件自動(dòng)計(jì)算所需融冰時(shí)間，在一根子導(dǎo)線完成融冰后，智能控制器控制斷路器將電流轉(zhuǎn)移至另一根子導(dǎo)線上，直至三根子導(dǎo)線上的冰層完全融化脫落，再正常工作狀態(tài)。本發(fā)明在工作過程中，由智能控制器進(jìn)行整體控制，智能控制器工作的判斷標(biāo)準(zhǔn)由取電互感器和覆冰參數(shù)監(jiān)測單元與外部環(huán)境條件提供，可實(shí)現(xiàn)無人工干預(yù)的輸電線路自動(dòng)融冰除冰工作。
文檔編號H02G7/16GK103066543SQ201310021108
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月16日
發(fā)明者蔣興良, 蔣正龍, 張志勁, 陸佳政, 胡建林, 李波, 胡琴 申請人:湖南省電力公司科學(xué)研究院, 重慶大學(xué), 國家電網(wǎng)公司