保障直流融冰装置现场操作安全的措施

自2008年以来,每年冬季长时间持续的低温雨雪冰冻天气,造成部分地区线路断线、杆塔倒塌,电力供应中断,给国家和人民造成巨大的经济损失。为解决线路的覆冰问题,确保电网的稳定运行,南方电网公司及国家电网公司在多座变电站安装了直流融冰装置,对覆冰线路进行直流融冰。直流融冰装置的投运,增强了电网的抗冰能力,保证了在低温雨雪冰冻天气中线路持续稳定运行的能力。直流融冰,是指利用直流融冰装置整流后输出的直流电流在导线电阻中产生热量,使输电线路覆冰融化。随着电网直流融冰装置的广泛使用,为有效管控直流融冰现场操作的正确性,确保现场操作过程中不发生人身、电网事故,不发生误操作事故,     

SVC融冰技术在220kV变电站的应用研究

线路覆冰给电网安全运行带来很大隐患,SVC装置平时可作为一种动态无功补偿设备用于加强电网安全稳定性;当线路覆冰严重时,SVC经过简单切换可作为一种直流融冰装置,以下简单介绍了SVC用于融冰的基本原理,并以某220kV变电站为例,说明了SVC融冰的可行性。     

湖南院研制的新型线路直流融冰装置现场试用成功

我国南方长时间的冰冻天气,造成湖南省电网输电线路严重覆冰,导致大面积断线、倒塔,对电网的安全稳定运行带来了极大的破坏。湖南省电力试研院针对输电线路覆冰问题,日夜攻关,提出用直流融冰的解决方案,研制了新型线路直流融冰装置,在国内首次现场试运成功。     

220kV站街变直流融冰装置试验及其应用

直流融冰是解决架空导线覆冰是最直接、最有效、最可靠的融冰方式之一,但由于直流融冰装置只在线路覆冰期间投入运行,大部分时间都处于冷备用状态。为保证直流融冰装置在线路覆冰期间能正常运行,须定期对直流融冰装置进行检查及低压整流试验,通过试验检查晶闸管、二次系统设备的工作状况,使直流融冰装置在覆冰季前进入热备用状态,保证输电线路在冰灾期间的安全稳定运行。     

直流融冰装置的研制与应用

输电线路的持续覆冰会导致输电线路严重受损,造成电网部分或全网停运。为了防止这种情况的再次出现,进行输电线路的融冰是一种很好的方法,直流融冰技术的研究与应用对于电网抗击冰灾具有重大意义。通过对南方电网各电压等级架空线路直流融冰参数进行仔细分析和计算,提出了适用于南方电网的交流输电线路的直流融冰技术方案,介绍了南方电网直流融冰装置样机的研制及其应用,特别介绍了60 MW, 25 MW和500 kW直流融冰装置的样机设计、工厂测试、现场试验和现场实际融冰效果。     

直流融冰装置在500kV变电站的应用

随着直流融冰装置在南方电网主网架输电通道上的应用,使得线路覆冰情况得到了有效解决,保证了电网的安全稳定运行。然而,500 k V变电站的直流融冰装置在线路融冰的实际中出现了一些显著问题,笔者对直流融冰装置实际应用中出现的问题进行了分析,并提出了有效的预防改进措施。     

新型整流桥串并联切换直流融冰装置

我国南方地区冬季气温低湿度高,在远距离传输的高压输电线路上经常出现区域覆冰问题,覆冰严重时会造成杆塔倒塌等电力事故,本文研究的新型整流桥串并联切换直流融冰装置即用于解决输电线路覆冰问题,避免造成大面积供电中断。本文基于常规十二脉动直流融冰装置,通过原理分析、参数设计和仿真验证提出一种新型直流融冰拓扑,可以同时满足导线融冰的大电流和地线融冰的高电压需求。相比于常规十二脉动直流融冰装置,采用新型直流融冰拓扑可以选用一半容量的换流变压器和一半电流定额的晶闸管,显著降低设备成本;在大电流输出模式下可以有效减小注入系统的谐波电流,从而减小接入点的系统电压畸变。本文研究的新型整流桥串并联切换直流融冰装置有利于降低直流融冰装置的设备投资成本,同时改善直流融冰装置投入运行时的系统电压质量。关键词：线路覆冰;直流融冰装置;串并联切换;切换刀闸;平衡电抗器;成本优势中图分类号：TM755     

南方电网直流融冰技术的研究与应用

极端寒冷气候条件引起的输电线路覆冰会导致输电线路严重受损,造成电网部分或全网停运。融冰技术和覆冰预警系统的研究与应用对于电网抗击冰灾具有重大的意义。文章介绍了由南方电网技术研究中心实施的融冰技术研究的几个方面,包括融冰关键参数试验、直流融冰装置样机的研制、覆冰监测预警系统研发等。详细介绍了60MW、25MW和500kW直流融冰装置样机设计、工厂测试和变电站现场测试。研究成果表明,在直流融冰技术在关键技术上取得了一批具有自主知识产权的原创性成果,并建立了国内第一个完整的直流融冰集成技术体系;覆冰监测预警系统研发实现了线路灾害（覆冰）预警系统的系统功能规范化、终端功能集成化,通信规约统一化和应用支撑平台一体化。     

XZP-300绝缘子串自然积污及其直流覆冰闪络特性

绝缘子覆冰严重威胁输电线路的安全运行。国内外在人工气候室对输电线路覆冰的机理、绝缘子覆冰闪络特性开展了大量研究,但对现场运行电压下绝缘子覆冰前的自然积污及其覆冰闪络特性研究甚少,为此,对某电网500kV直流线路运行1a后XZP-300绝缘子的积污情况及其直流冰闪特性开展了试验研究,研究结果表明:带运行电压下XZP-300绝缘子表面的积污存在不均匀度,且下表面堆积的盐密、灰密比上表面严重;自然积污下绝缘子的覆冰闪络电压比人工染污下的覆冰闪络电压高;人工染污且污秽不均匀分布下的绝缘子覆冰闪络电压比污秽均匀分布下的高;绝缘子覆冰闪络电压存在极性效应,且正极性电压比负极性电压高。     

交直流融冰电源的研究及应用

输电线路作为电能传输的重要通道,一旦发生覆冰故障会对电网的安全稳定运行造成不可估量的影响,因此只有对基于热融法的交直流融冰技术进行及时、合理的应用,才能避免或减少覆冰对线路的不利作用。在交直流融冰技术应用过程中,交直流融冰电源的供电至关重要。提出了系统电源与交直流融冰装置结合的供电方式,并分析了交、直流融冰电源的区别及适用范围,以期为现场的线路融冰提供技术支持。     

交流输电系统直流融冰装置设计及其应用

为了应对越来越频繁的冰灾,减少覆冰造成的电网设备破坏,避免大面积断线倒塔,进行了直流融冰装置的研发和应用。根据各电压等级架空线路直流融冰参数分析结果和人工气候试验室试验结论,提出了适用于我国电网交流输电线路的直流融冰技术方案。基于直流融冰关键参数研究结果,针对直流融冰的特殊性和变电站实际情况,提出了带专用整流变压器的12脉动直流融冰装置和不带专用整流变压器的6脉动直流融冰装置这2种经济实用的拓扑结构,完成了样机研发和现场试验。根据实际应用效果,进行了直流融冰装置的推广应用。2009—2012年覆冰期直流融冰装置在国内特别是南方电网的实际应用表明,这种直流融冰装置显著提高了电网抵御冰灾的能力。     

兼具SVG无功补偿功能的集约型直流融冰装置

正我国南方地区冰雪灾害频发,输电线路覆冰后容易引起断线倒杆,严重威胁到电网的安全稳定运行和供电可靠性。为了应对冰雪灾害对电网设施的影响,各种抗冰融冰技术得到了越来越多的关注。特别是2008年我国南方地区特大冰灾以来,国内多家单位研制了多种型号的直流融冰装置,每年冬季都会对大量覆冰线路实施融冰,有效防止了倒塔断线事故。根据设备功能的不同,这些融冰装置主要可分为2     

500kV官山变电站直流融冰兼SVC装置的研究及应用

结合500kV官山变电站的实际需求,设计了直流融冰兼SVC装置技术方案;介绍了直流融冰兼SVC装置的基本结构、原理、功能和运行方式,并通过电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对技术方案中的部分线路进行仿真;仿真结果表明,本方案的直流融冰兼SVC装置有效地解决了长距离超高压线路的覆冰问题,并且提高了电网电压的支撑能力。     

直流融冰装置整流技术的比较

输电线路覆冰会引起线路断线、杆塔倒塌、大面积停电等事故,给国民生活造成严重影响,直流融冰技术是解决线路覆冰的有效手段。介绍了直流融冰技术的原理以及目前已实际应用的三种直流融冰技术,并对三种整流技术的电路结构、特点及适用范围进行了对比分析,得出结论:基于二极管整流技术的直流融冰装置结构简单、成本较低,但是由于电压控制问题,只适用于中长距离线路融冰;基于晶闸管整流技术的直流融冰装置输出电压、电流可以连续调节,且可以作为SVC使用,是目前应用最广泛的直流融冰装置;基于PWM整流技术的直流融冰装置电能质量及无功特性较好,但由于成本及技术问题,目前仅在短距离、小容量融冰中有所应用。结论对直流融冰实际应用中装置的选择有一定的指导意义。     

南方电网主网架直流融冰工作流程与融冰效率研究

自2008年冰灾后,南方电网在西电东送主网架输电通道中加装了6套直流融冰装置,其中高肇直流高坡站直流融冰装置为南方电网首套高压直流输电线OPGW融冰装置。现有的研究工作大多只涉及线路两侧未安装融冰短接刀闸情况下相线融冰技术的研究与计算,实际上,地线覆冰是仅次于相线覆冰的影响系统冰期安全运行的因素,融冰短接刀闸的装设能够大大提高融冰效率。在此背景下,笔者介绍了6套直流融冰装置特别是高坡站OPGW直流融冰装置的概况,分析了基于覆冰预警系统的直流融冰工作流程及安装融冰短接刀闸前后的融冰效率。最后,对分析结果进行了总结,指出OPGW融冰具有可行性和必要性,并建议制定工作流程、加装融冰刀闸以提高融冰效率。     

电力线路覆冰机理及融冰技术研究综述

近年来,电网覆冰事故频发,给电网安全运行带来严重威胁。详细阐述线路覆冰的形成机理、影响因素,为覆冰模型研究及预测、防冰方法提供参考。综述覆冰线路的融冰技术,给出各融冰方法目前适用的电压等级,从安全性、经济性、可操作性等方面进行了综合评价,得出在针对覆冰输电线路的各种融冰方法中,不存在同时满足安全性高、费用低,且可操作性强的融冰技术的结论。结合融冰原理及工程实际,为更好达到融冰效果及节能考虑,应更加重视融冰电流与融冰时间的仿真计算及试验研究。提出在今后的覆冰研究工作中,应把覆冰前的预测工作、覆冰后的融冰除冰工作放到核心位置,从覆冰机理与模型、覆冰监测与预警、防冰等各方面进行深入研究,不断提高电网抗冰减灾能力。     

输电线路完善化融冰技术综述

由于我国气象条件复杂,输电线路极其容易覆冰。输电线路的融冰方法众多,但是仅有少数方法在一定范围内得到工程的实际运用。其于覆冰的临界条件、融冰时间和覆冰临界电流的计算方法;通过与机械除冰法、被动除冰法的比较,说明热力融冰法仍是目前解决输电线路覆冰的最好方法。阐述了交直流融冰法的原理、适用范围及运行效果。重点介绍将基于SVC的直流融冰策略和基于GPRS的输电线路在线监测装置相结合的完善化融冰方案,在非融冰期能提升SVC的使用效率,且能及时准确地掌握输电线路覆冰情况,为电网生产和运行提供决策依据,是未来的发展方向。     

35 kV线路融冰方案的优化

冰雪灾害中,输电线路覆冰严重,为确保电网安全稳定运行和对用户的正常供电,应及时有效地对覆冰线路融冰。在2008年1月南方的冰雪灾害中,实施传统的串接多线路的35 kV线路融冰方案比较困难,为此文章对上述融冰方案在实际应用中遇到的问题进行了分析,针对这些问题及35 kV线路覆冰的特点,提出了一种临时安装配电变压器对35 kV线路覆冰段融冰的方案。实际应用结果表明,该方案的融冰效果较好。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

融冰装置在韶关现场试验成功

2009年1月10日,在广东韶关110kV通梅线,首次进行了广东电网直流融冰装置投运后的实际融冰试验。随着直流融冰装置输出电流的稳步提高,导线温度开始逐步上升,当导线温度升至8～10℃时,线路上的覆冰纷纷掉落。此次试验的成功,标志着广东电网抗灾保障能力的提高经受住了实践的检验。