一種用于多分裂導(dǎo)線的交流線路不停電融冰方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多分裂導(dǎo)線的交流線路的融冰方法，在線路融冰段中部的每一相線路上都串聯(lián)至少一臺(tái)融冰變流器，每臺(tái)融冰變流器至少設(shè)置兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈，兩組一次側(cè)線圈串入一相線路中部使該相電流分兩路流過兩組一次側(cè)線圈并在二次側(cè)線圈中感生二次電流，二次側(cè)線圈經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，其輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流電流后加載于該相線路多分裂子導(dǎo)線所構(gòu)成的融冰回路形成融冰環(huán)流，控制融冰環(huán)流和線路本身負(fù)荷電流的發(fā)熱量疊加后，達(dá)到保線或融冰效果。制成的融冰裝置分相懸掛于三相高壓線路的中部，與高壓線路等電位運(yùn)行，裝置的絕緣要求低、體積小，造價(jià)低，不會(huì)引發(fā)線路對(duì)地及相間故障。
【專利說明】一種用于多分裂導(dǎo)線的交流線路不停電融冰方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力線路的融冰方法及其電力裝置，特別是一種用于對(duì)多分裂導(dǎo)線的交流線路進(jìn)行不停電融冰的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線路覆冰問題，是世界各國(guó)普遍關(guān)心的重要問題。
[0003]檢索國(guó)際國(guó)內(nèi)電力線路的融冰技術(shù)，常用的分為兩類:一種是采用人工除冰或機(jī)械除冰，除冰工作量大，停電時(shí)間長(zhǎng)，停電損失大，且機(jī)械除冰方法沒有成熟。第二類是熱力融冰，熱力融冰又分為停電融冰和不停電融冰兩類。
[0004]停電融冰的常用方法有以下兩種:
[0005]1、交流短路升流融冰:
[0006]將2?3條欲融冰線路(如110KV或220KV線路)通過刀閘操作串接起來，在串接線路末端人工短路，首段直接加交流電源(如IOKV或35KV)進(jìn)行短路升流融冰。這是在南方諸省融冰實(shí)踐中最常用的方法，其優(yōu)點(diǎn)是不需要專用設(shè)備，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)非常實(shí)用。缺點(diǎn)在于其短路施加電源的電壓不可調(diào)，投切電源時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊較大。事先要對(duì)串聯(lián)線路的條數(shù)進(jìn)行計(jì)算，串聯(lián)線路選定困難，還需對(duì)保護(hù)定值和保護(hù)投入方式進(jìn)行臨時(shí)調(diào)整。在相關(guān)的幾個(gè)變電站中都要空出一條母線用于融冰線路的串接，使電網(wǎng)運(yùn)行方式更為薄弱。刀閘操作時(shí)間長(zhǎng)，難以應(yīng)對(duì)多條線路同時(shí)發(fā)生覆冰時(shí)的融冰要求。這一方法在短路升流過程中既消耗有功，又要消耗大量的無功，無功消耗量大約為有功消耗量的4倍，對(duì)電網(wǎng)電壓影響很大，以至在500KV及以上線路無法使用。
[0007]2、利用SVC無功靜補(bǔ)裝置作為融冰裝置，對(duì)線路進(jìn)行直流短路融冰:
[0008]SVC無功靜補(bǔ)裝置作為融冰裝置是2008年春我國(guó)出現(xiàn)的罕見冰災(zāi)之后，湖南省電科院研制的，當(dāng)線路發(fā)生覆冰后，將線路停運(yùn)，線路末端人工短路，先在首段的兩相上加入經(jīng)SVC型無功靜補(bǔ)裝置整流輸出的直流電壓，對(duì)線路的兩相進(jìn)行直流短路融冰，結(jié)束后再對(duì)第三相進(jìn)行融冰。其優(yōu)點(diǎn)在于裝置輸出的直流電壓可調(diào)，可適應(yīng)于任何長(zhǎng)度和電壓等級(jí)的線路。和交流短路融冰相比不消耗系統(tǒng)無功。覆冰時(shí)作為融冰設(shè)備，平時(shí)作為無功靜止補(bǔ)償裝置，設(shè)備利用率高。缺點(diǎn)是一次只能融兩相，融冰時(shí)間長(zhǎng)，刀閘操作及人工設(shè)置短路線工作量大，且要停電進(jìn)行。
[0009]從以上兩種常用的停電融冰的方法相比，可以發(fā)現(xiàn)，直流融冰只需提供產(chǎn)生歐姆熱的有功電流，無需提供無功電流，故直流融冰所需的裝置容量比交流融冰小得多。
[0010]不停電融冰的方法主要有以下3類:
[0011]1、調(diào)整系統(tǒng)潮流，加大融冰線路負(fù)荷的方法:
[0012]通過調(diào)度切除一條線路，將兩條線路的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到一條線路使其融冰，或使重冰線路末端變電站的全部負(fù)荷電流都通過重冰區(qū)的一條線路。此方法使用中可能破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)際效果尚需進(jìn)一步研究。目前理論探討較多，很少有實(shí)際應(yīng)用的案例。
[0013]2、上世紀(jì)70年代始，寶雞市供電局在110KV雙分裂導(dǎo)線的線路上，將常年易發(fā)生覆冰的線路段的雙分裂導(dǎo)線的間隔棒更換為絕緣間隔棒，在融冰段兩端采用金屬間隔棒短接子導(dǎo)線構(gòu)成融冰回路，在線路中部建設(shè)融冰站，從線路融冰段中部T接變壓器作為融冰電源，降壓、隔離、整流后，加入每相雙分裂導(dǎo)線構(gòu)成的融冰回路中形成融冰環(huán)流，控制融冰環(huán)流和線路本身負(fù)荷電流發(fā)熱量疊加實(shí)現(xiàn)不停電融冰。這是目前唯一在用的不停電融冰方法，也是融冰實(shí)踐中的一個(gè)特例，因?yàn)镮lOkv線路大多采用單根導(dǎo)線，采用雙分裂的極少。由于使用在110KV線路上，電壓低，方法簡(jiǎn)單。對(duì)于更高電壓等級(jí)，如超高壓和特高壓線路中部T接融冰變壓器，變壓器對(duì)地和相間絕緣要求高，體積和造價(jià)隨之提高，也非常容易由T接變壓器引發(fā)線路對(duì)地及相間故障。
[0014]3、中國(guó)專利申請(qǐng)“不停電融冰兼SVG型無功靜補(bǔ)復(fù)合裝置及其使用方法”(CN201110410482.4和CN201210545515.0)，分別采用UPFC和SSSC技術(shù)，通過對(duì)平行線路或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的某一條線路的潮流進(jìn)行調(diào)整使其達(dá)到融冰電流，同時(shí)在不需融冰季節(jié)，可切換為SVG型無功靜補(bǔ)裝置使用，一套裝置兩種功能，設(shè)備利用率大大提高。用于IlOkv及以下平行線路或環(huán)網(wǎng)線路的融冰時(shí)，其所需裝置容量與其電壓等級(jí)的變電站所需無功靜補(bǔ)的容量一致。但此方法用于220kv及以上線路的融冰時(shí)，所需的裝置容量隨線路電壓的升高而增大，經(jīng)濟(jì)性不佳。
[0015]基于以上的分析，可以將電力線路不停電融冰的問題分為三類分別研究:一是單根導(dǎo)線的平行線路或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)線路的融冰問題，一般是10KV、35KV、110KV的輸電線路，采用上述中國(guó)專利申請(qǐng)(CN201110410482.4和CN201210545515.0)的方法可行；二是向用戶供電的單電源線路，無法構(gòu)成環(huán)網(wǎng)且是單根導(dǎo)線線路的融冰問題，一般是0.4KVU0KV及35KV配網(wǎng)線路，目前還沒有成熟的不停電融冰方案；三是多分裂導(dǎo)線的不停電融冰問題，主要是220KV及以上高壓、超高壓、特高壓輸電線路。
[0016]因此，解決多分裂導(dǎo)線的不停電融冰問題是 申請(qǐng)人:研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]針對(duì)多分裂導(dǎo)線不停電融冰的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于多分裂導(dǎo)線的交流線路不停電融冰方法及其裝置。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0019]一種用于多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰方法，其特征在于，該方法在線路融冰段中部的每一相線路上都串聯(lián)至少一臺(tái)融冰變流器，每臺(tái)融冰變流器至少設(shè)置兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈，兩組一次側(cè)線圈串入一相線路中部使該相電流分兩路流過兩組一次側(cè)線圈并在二次側(cè)線圈中感生二次電流，二次側(cè)線圈經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，其輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流電流后加載于該相線路多分裂子導(dǎo)線所構(gòu)成的融冰回路形成融冰環(huán)流，控制融冰環(huán)流和線路本身負(fù)荷電流的發(fā)熱量疊加后，達(dá)到保線效果或融冰效果。
[0020]上述融冰變流器，由至少兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈共同繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上組成，其中的兩組一次線圈和二次側(cè)線圈之間相互絕緣，并通過閉合鐵芯建立磁聯(lián)系，當(dāng)同向交流電流流過兩組一次側(cè)線圈時(shí)，在閉合鐵芯中產(chǎn)生同方向磁通并鍵連二次側(cè)線圈，在二次側(cè)線圈感生二次電流，二次側(cè)線圈出口設(shè)置分接頭或有載調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)二次側(cè)線圈輸出電流的大小，二次側(cè)線圈出口可帶負(fù)載運(yùn)行，或者短路運(yùn)行于空載狀態(tài)，但不可開路運(yùn)行，且:
[0021]當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈經(jīng)多抽頭輸出時(shí)，通過切換開關(guān)或電子開關(guān)的選擇，使多抽頭至少有一路處于導(dǎo)通狀態(tài)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流電流加載于融冰回路；
[0022]或者，當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈經(jīng)有載調(diào)節(jié)器輸出時(shí)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流后加載于融冰回路；
[0023]或者，當(dāng)一臺(tái)融冰變流器具有多個(gè)二次側(cè)線圈時(shí)，多個(gè)二次側(cè)線圈可以串聯(lián)或并聯(lián)后輸出。
[0024]采用上述方法制備的多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置，其特征在于，在線路融冰段中部的每一相線路上，由至少一臺(tái)融冰變流器、至少一臺(tái)整流橋、一套控制器及電源部分、兩組旁路開關(guān)組成，其中，融冰變流器至少有兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上，在每相線路融冰段中部，將分裂導(dǎo)線束分兩組并聯(lián)后分別串入融冰變流器的兩組一次側(cè)線圈，使每相線路電流分兩路流過兩組一次線圈，對(duì)于2、4、
6、8、10、…偶數(shù)的分裂導(dǎo)線束(L)，兩組一次側(cè)線圈分別串入1、2、3、4、5根分裂子導(dǎo)線束，對(duì)于3、5、7、9、11、…奇數(shù)分裂導(dǎo)線，第一組一次側(cè)線圈(Wl)串入2、3、4、5、6根分裂子導(dǎo)線束，第二組一次側(cè)線圈串入1、2、3、4、5根分裂子導(dǎo)線束，兩組旁路開關(guān)分別并聯(lián)在融冰變流器兩個(gè)一次側(cè)線圈兩端，融冰變流器二次側(cè)線圈經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，并與整流橋的交流側(cè)電連接，整流橋的直流側(cè)與多分裂導(dǎo)線組成的融冰回路電連接，控制器及電源部分控制整個(gè)裝置的運(yùn)行。
[0025]或者，上述不停電融冰裝置中，變流器兩個(gè)一次側(cè)線圈兩端的兩組旁路開關(guān)省去時(shí)，在二次線圈的出口設(shè)置一組旁路開關(guān)。
[0026]本發(fā)明的用于多分裂導(dǎo)線的交流線路不停電融冰方法及其裝置，帶來的有益效果是，在線路融冰段中部每相線路上串聯(lián)融冰變流器，提供融冰電流，融冰變流器、整流回路及其控制回路和電源部分等整套融冰設(shè)備可以全部采用懸空布置，與線路等電位運(yùn)行，裝置的絕緣要求低、體積小、造價(jià)低。整套融冰設(shè)備全部懸空布置，即使融冰設(shè)備發(fā)生故障，對(duì)線路的安全運(yùn)行影響較小?，F(xiàn)有技術(shù)中在線路中部T接融冰變壓器作為整流電源，容易造成線路對(duì)地及相間故障。而串接融冰變流器及整套裝置與線路等電位運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生線路對(duì)地和相間故障。融冰變流器二次側(cè)經(jīng)整流后接入融冰回路，發(fā)揮了直流融冰時(shí)裝置容量低、體積小、造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是雙分裂導(dǎo)線融冰裝置的單相接線原理圖。
[0028]圖2是融冰變流器的工作原理圖。
[0029]圖3是四分裂導(dǎo)線線路的融冰裝置接線框圖。
[0030]圖4是五分裂導(dǎo)線線路的融冰裝置接線框圖
[0031]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0032]多分裂導(dǎo)線，系指線路的每一相導(dǎo)線是由至少2根及以上子導(dǎo)線組成的導(dǎo)線束，子導(dǎo)線束之間用間隔棒排列固定。一般可以有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11根等幾種分裂形式，實(shí)際工程應(yīng)用中，極個(gè)別IlOKV輸電線路和大多數(shù)220KV、330KV輸電線路采用雙分裂，500KV線路大多采用4分裂，750KV采用6分裂，1000KV采用8分裂。大多為偶數(shù)分裂，采用奇數(shù)分裂數(shù)的導(dǎo)線較為少見。
[0033]線路的融冰段，可以是一條線路的全長(zhǎng)，也可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，選擇線路中部跨越山區(qū)、風(fēng)口等易于發(fā)生覆冰的一段線路作為融冰段。
[0034]分裂子導(dǎo)線組成的融冰回路，系指將線路多分裂子導(dǎo)線融冰段的間隔棒采用絕緣間隔棒，使多分裂子導(dǎo)線之間保持絕緣，在線路融冰段的兩端采用金屬間隔棒將分裂子導(dǎo)線電連接組成的環(huán)形回路。當(dāng)把整條線路作為融冰段時(shí)，整條線路上全部采用絕緣間隔棒，依靠線路兩側(cè)的固有電氣連接(一般在線路出口隔離刀閘的接線端上已將分裂導(dǎo)線連為一體)構(gòu)成融冰回路。
[0035]按照本發(fā)明的技術(shù)方案，多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰方法，該方法在線路融冰段中部的每一相線路上都串聯(lián)至少一臺(tái)融冰變流器，每臺(tái)融冰變流器至少設(shè)置兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈，兩組一次側(cè)線圈串入一相線路中部使該相電流分兩路流過兩組一次側(cè)線圈并在二次側(cè)線圈中感生二次電流，二次側(cè)線圈經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，其輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流電流后加載于該相線路多分裂子導(dǎo)線所構(gòu)成的融冰回路形成融冰環(huán)流，控制融冰環(huán)流和線路本身負(fù)荷電流的發(fā)熱量疊加后，達(dá)到保線效果或融冰效果。
[0036]采用上述方法制備的多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置，在線路融冰段中部的每一相線路上，由至少一臺(tái)融冰變流器RB、至少一臺(tái)整流橋ZLQ、一套控制器及電源部分KZQ、兩組旁路開關(guān)(P1、P2)組成，其中，融冰變流器RB至少有兩組一次側(cè)線圈(Wl、W2)和至少一組二次側(cè)線圈WO繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上，在每相線路融冰段中部，將分裂導(dǎo)線束L分兩組并聯(lián)后分別串入融冰變流器RB的兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)，使每相線路電流分兩路流過兩組一次線圈(W1、W2)，對(duì)于2、4、6、8、10、…偶數(shù)的分裂導(dǎo)線束L，兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)分別串入1、2、3、4、5根分裂子導(dǎo)線束L，對(duì)于3、5、7、9、11、…奇數(shù)分裂導(dǎo)線，第一組一次側(cè)線圈Wl串入2、3、4、5、6根分裂子導(dǎo)線束L，第二組一次側(cè)線圈W2串入1、2、3、
4、5根分裂子導(dǎo)線束L，兩組旁路開關(guān)(P1、P2)分別并聯(lián)在融冰變流器RB兩個(gè)一次側(cè)線圈(WU W2)兩端，融冰變流器RB 二次側(cè)線圈WO經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，并與整流橋ZLQ的交流側(cè)電連接，整流橋ZLQ的直流側(cè)與多分裂導(dǎo)線L組成的融冰回路電連接，控制器及電源部分KZQ控制整個(gè)裝置的運(yùn)行。
[0037] 圖1是融冰裝置在雙分裂導(dǎo)線上的單相原理圖。L1，L2表示一相雙分裂線路的兩根子導(dǎo)線(線路的其它兩相未畫出，原理相同)。G1、G2為雙分裂導(dǎo)線所選擇的融冰段(線路中間的一部分)兩端的金屬間隔棒，用于短接兩根分裂導(dǎo)線L1、L2構(gòu)成融冰回路，融冰段線路中間均采用絕緣間隔棒(圖中未畫出)，若選擇整條線路都作為融冰回路，則整條線路上均采用絕緣間隔棒，依靠線路雙分裂導(dǎo)線L1、L2兩端的固有電氣連接短接L1、L2構(gòu)成融冰回路。W1、W2為融冰變流器RB串接于雙分裂導(dǎo)線融冰段中部的兩個(gè)一次側(cè)線圈，WO為帶有4個(gè)抽頭的融冰變流器RB的二次側(cè)線圈(具體抽頭個(gè)數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置)。Tl~T12為可控硅，DU D2為整流二極管(也可用可控硅)，T5~T12與Dl、D2組成鏈?zhǔn)秸鳂騔LQ，C為平波電容，整流輸出加載于雙分裂導(dǎo)線L1、L2構(gòu)成的融冰段的中部(即左右融冰回路電阻相等之處，才可使左右兩路融冰環(huán)流大小相等)，整流回路的T5?T12工作時(shí)必須全角度導(dǎo)通(在零度導(dǎo)通角時(shí)導(dǎo)通)，以防二次線圈斷流產(chǎn)生高壓，工作中只選擇一路導(dǎo)通，圖中T5與T6，T7與T8，T9與T10，Tll與T12共四路，可根據(jù)分接頭的個(gè)數(shù)設(shè)置路數(shù)。S1、Tl、T2與S2、T3、T4分別構(gòu)成兩組旁路開關(guān)P1、P2，用于對(duì)融冰變流器RB —次線圈Wl、W2的投、切?？刂破骷半娫床糠諯ZQ通過兩組電流互感器CT1、CT2分別采集線路電流和裝置的融冰電流，其輸出信號(hào)分別控制S1、S2、T1?T12的工作狀態(tài)，并可通過無線方式接收遠(yuǎn)控指令并遠(yuǎn)傳狀態(tài)信號(hào)。
[0038]圖1中，當(dāng)旁路開關(guān)中SI和S2接通時(shí)，融冰變流器RB的兩組一次側(cè)線圈W1、W2被短接，兩根線路L1、L2被直通，整套融冰裝置在退出狀態(tài)。當(dāng)要投入融冰裝置時(shí)，先讓Tl?T4全角度導(dǎo)通(脈沖觸發(fā)角為零)后，斷開開關(guān)SI和S2，然后再使Tl?T4停止導(dǎo)通，線路電流將分兩路流過變流器RB的一次側(cè)線圈Wl和W2，同時(shí)整流橋可根據(jù)線路電流的大小和欲加載的融冰電流大小，通過選擇T5?T12中的一路全角度導(dǎo)通來選擇二次側(cè)線圈WO的不同抽頭輸出，當(dāng)線路電流較小時(shí)接通電流輸出大的抽頭，線路電流較大時(shí)接通電流輸出小的抽頭，目的使線路傳輸電流與外加融冰電流相疊加的效果達(dá)到預(yù)先設(shè)定的保線效果或融冰效果。
[0039]多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置退出時(shí)，先全角度開通Tl?T4將一次側(cè)線圈(W1、W2)短接，再投入開關(guān)SI和開關(guān)S2將融冰變流器RB的一次側(cè)線圈(W1、W2)短接直通，之后使Tl?T4停止導(dǎo)通，多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置退出工作。
[0040]當(dāng)然，也可省去圖1中的旁路開關(guān)Pl和P2，在融冰變流器RB 二次線圈WO的出口設(shè)置一組旁路開關(guān)P，接通時(shí)短接融冰變流器的二次線圈WO使變流器RB處于空載運(yùn)行狀態(tài)，旁路開關(guān)P斷開時(shí)，融冰變流器RB工作于融冰狀態(tài)，以下在圖4實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041]當(dāng)采用本發(fā)明的上述多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置應(yīng)用于其它多分裂導(dǎo)線時(shí)，對(duì)于2、4、6、8、10等偶數(shù)分裂線路，融冰變流器RB的兩組一次線圈W1、W2可分別串入1、2、3、4、5根子導(dǎo)線，對(duì)于3、5、7、9、11等奇數(shù)分裂線路，第一組一次線圈Wl可串入2、
3、4、5、6根子導(dǎo)線，第二組一次線圈W2可串入1、2、3、4、5根子導(dǎo)線，以下結(jié)合其它實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0042]控制器及電源部分KZQ由控制器和電源組成，考慮到融冰設(shè)備要設(shè)置在線路中部，往往是深山地區(qū)，且整個(gè)電源及控制器需要和融冰設(shè)備一樣全部懸空布置，故電源可以由電池組加太陽(yáng)能光伏充電或設(shè)置專用的電流互感器進(jìn)行充電?？刂破鞑糠諯ZQ通過電流互感器CT1、CT2檢測(cè)線路電流和融冰變流器RB出口電流，控制P1、P2及Tl?T12的工作狀態(tài)?？刂破鞑糠滞ㄟ^無線通訊方式接受遠(yuǎn)方控制指令并遠(yuǎn)傳狀態(tài)信號(hào)，還可與現(xiàn)有技術(shù)中的覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)聯(lián)合工作。控制器及電源部分KZQ按照現(xiàn)有技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不做論述重點(diǎn)。
[0043]每相線路上的整套多分裂導(dǎo)線的交流線路的融冰裝置(融冰變流器RB、橋式整流橋ZLQ、旁路開關(guān)Pl和P2、控制器及電源KZQ)均采用架空布置方式，整套裝置與電力線路同電位運(yùn)行，裝置及電力線路對(duì)地及相間不會(huì)引發(fā)短路故障。即使融冰裝置發(fā)生故障，也不會(huì)對(duì)一次線路的運(yùn)行產(chǎn)生大的影響。
[0044]圖2是融冰變流器RB的工作原理圖。是融冰裝置的核心，融冰變流器RB實(shí)際上是一臺(tái)特殊的、功率傳遞型的電流互感器，它由至少兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)和至少一組二次側(cè)線圈WO共同繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上組成，其中的兩組一次線圈(W1、W2)和二次側(cè)線圈WO之間相互絕緣，并通過閉合鐵芯建立磁聯(lián)系，當(dāng)同向交流電流流過兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)時(shí)，在閉合鐵芯中產(chǎn)生同方向磁通并鍵連二次側(cè)線圈W0，在二次側(cè)線圈WO感生二次電流，二次側(cè)線圈WO出口設(shè)置分接頭或有載調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)二次側(cè)線圈WO輸出電流的大小，二次側(cè)線圈WO出口可帶負(fù)載運(yùn)行，或者短路運(yùn)行于空載狀態(tài)，但不可開路運(yùn)行，且:
[0045]當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈WO經(jīng)多抽頭輸出時(shí)，通過切換開關(guān)或電子開關(guān)的選擇，使多抽頭至少有一路處于導(dǎo)通狀態(tài)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路ZLQ成直流電流加載于融冰回路；
[0046]或者，當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈WO經(jīng)有載調(diào)節(jié)器輸出時(shí)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路ZLQ成直流后加載于融冰回路；
[0047]或者，當(dāng)一臺(tái)融冰變流器具有多個(gè)二次側(cè)線圈WO時(shí)，多個(gè)二次側(cè)線圈WO可以串聯(lián)或并聯(lián)后輸出。
[0048]圖2中的兩組一次側(cè)線圈(Wl、W2)和一組二次側(cè)線圈WO共同繞制在一個(gè)閉合鐵芯上，線圈之間相互絕緣通過鐵芯建立磁聯(lián)系。當(dāng)每相分裂線路子導(dǎo)線的電流Ii分兩路流過融冰變流器RB的兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)時(shí)，兩個(gè)一次側(cè)線圈(W1、W2)在閉合鐵芯中產(chǎn)生的同向磁通相疊加后形成一次磁通Φ I,—次磁通鍵連二次側(cè)線圈WO并在二次側(cè)線圈中產(chǎn)生二次電流12，12產(chǎn)生二次磁通Φ2，一、二次磁通(Φ 1、Φ2)在鐵芯中方向相反。融冰變流器(RB)與電流互感器工作原理相同，其二次側(cè)不允許開路，當(dāng)二次側(cè)開路運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)線圈(WO)中沒有電流產(chǎn)生(12=0)，也就不會(huì)有二次磁通(Φ2=0)與一次磁通相平衡，一次磁通Φ I會(huì)使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱燒損并在開路的二次側(cè)線圈WO上產(chǎn)生高電壓危及設(shè)備的安全運(yùn)行。但融冰變流器RB的二次側(cè)線圈WO可以短路運(yùn)行(R=0)，當(dāng)二次側(cè)線圈WO短路時(shí)是融冰變流器RB的空載運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)二次側(cè)線圈(W1、W2)所產(chǎn)生的磁通Φ I和Φ2基本抵消后只有一個(gè)很小的激磁磁通Φ0，此時(shí)二次側(cè)線圈(WO)有電流12但端電壓U2為0，功率輸出為0，很小的激磁磁通Φ0僅維持鐵芯中的磁滯渦流損耗和二次側(cè)線圈WO的銅損。與電流互感器一樣，融冰變流器(RB)中Φ0的大小決定著功率傳輸?shù)拇笮?，?dāng)二次回路中有負(fù)載時(shí)(R>0)，二次側(cè)線圈WO的電流12隨負(fù)載增加將有稍有減小(Φ 1=Φ2+Φ0)，Φ0將增大，同時(shí)二次側(cè)線圈WO的端電壓U2隨二次回路負(fù)載電阻的增加而線性升高，一次側(cè)電壓降Ul也將升高并滿足I1XU1=I2XU2，此時(shí)，二次側(cè)線圈(WO)的輸出功率為I2XU2或(12)2XR。
[0049]融冰變流器RB與電流互感器工作原理相同，差別在于所要傳遞的功率大小不同，電流互感器用于測(cè)量和保護(hù)，其二次回路均設(shè)計(jì)為小電流(一般IA?5A)，二次負(fù)載小(一般零點(diǎn)幾歐)近乎于短路工作狀態(tài)，其一次側(cè)線圈匝數(shù)較少，二次側(cè)線圈的匝數(shù)很多、線徑細(xì)、內(nèi)阻大。而融冰變流器RB 二次回路需要設(shè)計(jì)為大電流和較高的負(fù)載電阻值，如對(duì)于500KV線路(LGJ-400X4)，當(dāng)線路傳輸功率在500MW時(shí)，融冰變流器二次側(cè)線圈WO需輸出電流約1720A才可使線路達(dá)到保線狀態(tài)(不結(jié)冰)。每IOOkm的500KV線路每相子導(dǎo)線所形成的融冰回路的總電阻約2歐姆，二次線圈的電阻小，若要在線路傳輸功率在600MW時(shí)，每根子導(dǎo)線上有相當(dāng)于800A的融冰電流時(shí)，融冰變流器RB的輸出功率將達(dá)到約13麗。故融冰變流器RB 二次輸出電流也很大，當(dāng)線路傳輸負(fù)荷較小時(shí)，二次側(cè)線圈WO所要輸出的融冰電流將大于一次側(cè)電流，一次側(cè)線圈(Wl、W2)的匝數(shù)此時(shí)要高于二次側(cè)線圈WO的匝數(shù)，一次、二次側(cè)線圈(Wl、W2、WO )的線徑均很粗。
[0050]現(xiàn)有技術(shù)都用變壓器作為整流源，本發(fā)明使用與電流互感器原理相同的變流器做整流源。下表將變壓器和變流器的性能進(jìn)行對(duì)照。
[0051]
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰方法，其特征在于，該方法在線路融冰段中部的每一相線路上都串聯(lián)至少一臺(tái)融冰變流器，每臺(tái)融冰變流器至少設(shè)置兩組一次側(cè)線圈和至少一組二次側(cè)線圈，兩組一次側(cè)線圈串入一相線路中部使該相電流分兩路流過兩組一次側(cè)線圈并在二次側(cè)線圈中感生二次電流，二次側(cè)線圈經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，其輸出的交流電流經(jīng)整流回路成直流電流后加載于該相線路多分裂子導(dǎo)線所構(gòu)成的融冰回路形成融冰環(huán)流，控制融冰環(huán)流和線路本身負(fù)荷電流的發(fā)熱量疊加后，達(dá)到保線效果或融冰效果。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的融冰變流器由至少兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)和至少一組二次側(cè)線圈(WO)共同繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上組成，其中的兩組一次線圈(Wl、W2)和二次側(cè)線圈(WO)之間相互絕緣，并通過閉合鐵芯建立磁聯(lián)系，當(dāng)同向交流電流流過兩組一次側(cè)線圈(Wl、W2)時(shí)，在閉合鐵芯中產(chǎn)生同方向磁通并鍵連二次側(cè)線圈(W0)，在二次側(cè)線圈(WO)感生二次電流，二次側(cè)線圈(WO)出口設(shè)置分接頭或有載調(diào)節(jié)器，以調(diào)節(jié)二次側(cè)線圈(WO )輸出電流的大小，二次側(cè)線圈(WO )出口可帶負(fù)載運(yùn)行，或者短路運(yùn)行于空載狀態(tài)，但不可開路運(yùn)行，且: 當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈(WO)經(jīng)多抽頭輸出時(shí)，通過切換開關(guān)或電子開關(guān)的選擇，使多抽頭至少有一路處于導(dǎo)通狀態(tài)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路(ZLQ)成直流電流加載于融冰回路； 或者，當(dāng)融冰變流器的二次側(cè)線圈(WO)經(jīng)有載調(diào)節(jié)器輸出時(shí)，將輸出的交流電流經(jīng)整流回路(ZLQ)成直流后加載于融冰回路； 或者，當(dāng)一臺(tái)融冰 變流器具有多個(gè)二次側(cè)線圈(WO )時(shí)，多個(gè)二次側(cè)線圈(WO )可以串聯(lián)或并聯(lián)后輸出。
3.權(quán)利要求1或2所述方法制備的多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置，其特征在于，在線路融冰段中部的每一相線路上，由至少一臺(tái)融冰變流器(RB)、至少一臺(tái)整流橋(ZLQ)、一套控制器及電源部分(KZQ)、兩組旁路開關(guān)(P1、P2)組成，其中，融冰變流器(RB)至少有兩組一次側(cè)線圈(Wl、W2)和至少一組二次側(cè)線圈(WO)繞制在同一個(gè)閉合鐵芯上，在每相線路融冰段中部，將分裂導(dǎo)線束(L)分兩組并聯(lián)后分別串入融冰變流器(RB)的兩組一次側(cè)線圈(Wl、W2)，使每相線路電流分兩路流過兩組一次線圈(Wl、W2)，對(duì)于2、4、6、8、10、…偶數(shù)的分裂導(dǎo)線束(L)，兩組一次側(cè)線圈(W1、W2)分別串入1、2、3、4、5根分裂子導(dǎo)線束(L)，對(duì)于3、5、7、9、11、…奇數(shù)分裂導(dǎo)線，第一組一次側(cè)線圈(Wl)串入2、3、4、5、6根分裂子導(dǎo)線束(L)，第二組一次側(cè)線圈(W2)串入1、2、3、4、5根分裂子導(dǎo)線束(L)，兩組旁路開關(guān)(P1、P2)分別并聯(lián)在融冰變流器(RB)兩個(gè)一次側(cè)線圈(W1、W2)兩端，融冰變流器(RB) 二次側(cè)線圈(WO)經(jīng)分接頭或有載調(diào)節(jié)器輸出，并與整流橋(ZLQ)的交流側(cè)電連接，整流橋(ZLQ)的直流側(cè)與多分裂導(dǎo)線(L)組成的融冰回路電連接，控制器及電源部分(KZQ)控制整個(gè)裝置的運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的多分裂導(dǎo)線的交流線路的不停電融冰裝置，其特征在于，所述的融冰變流器(RB)一次側(cè)線圈(W1、W2)兩端并聯(lián)的旁路開關(guān)(P1、P2)省去時(shí)，在融冰變流器(RB) 二次側(cè)線圈(WO)的輸出端并聯(lián)旁路開關(guān)(P)。
【文檔編號(hào)】H02G7/16GK103915809SQ201410116926
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】賀長(zhǎng)宏, 賀瀚青 申請(qǐng)人:賀長(zhǎng)宏