输电导线高频临界融冰影响因素研究

基于传热学理论分析了输电导线高频临界融冰状态时热平衡,探索了高频融冰临界电流和融冰时间的计算方法,应用有限元软件ANSYS对相关影响因素进行了分析。研究结果表明：临界电流和融冰时间受风速影响较大,近似呈正线性相关,与环境温度近似呈负线性相关。融冰时间随覆冰厚度的增大而呈线性增加,但覆冰厚度对临界电流影响较小。本文研究成果为高频融冰技术在导线融冰及电网融冰科学调度方面的应用提供了理论依据。     

输电线路直流融冰的临界电流和融冰时间分析

国家电网公司和南方电网公司均把直流融冰作为输电线路除冰的重点发展技术.为此,应用传热学的基本原理分析了输电线路直流融冰的热平衡过程,提出了临界融冰电流和融冰时间的计算模型,模型的计算结果得到了试验验证.分析的结果表明,临界融冰电流和融冰时间受环境温度和风速的影响明显,环境温度越低,或者风速越大,均会造成临界融冰电流变大,或者使融冰时间变长.     

输电线路直流短路融冰的临界电流分析

根据导线覆冰后短路融冰的物理过程,分析直流融冰的基本条件,通过融冰的热平衡过程分析,建立直流临界融冰条件的物理数学模型,提出计算冰面温度和临界融冰电流的方法,分析影响冰面温度和临界融冰电流的因素,并在人工气候室对建立的模型和提出的方法进行了试验验证,试验结果和计算结果基本吻合。分析计算和试验结果表明:在进行直流短路融冰时,融冰电流必须大于临界融冰电流,并根据覆冰和环境条件合理选择融冰电流;临界融冰电流是冰面温度、导线直径和覆冰厚度的函数,冰面温度决定了临界融冰电流,冰面温度与风速、覆冰厚度、导线直径和环境温度等均有关;覆冰厚度虽对临界融冰电流有影响,但不明显,影响临界融冰电流的主要因素是环境温度和风速。     

局部对流换热对输电线路高频激励融冰的影响

在覆冰导线高频激励融冰温度场的分析与计算中,局部对流换热对温度场及高频激励融冰模型有很大影响。对此,文中分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过Ansys有限元软件对高频激励融冰模型的电磁场和热分析与计算,揭示了局部对流换热对高频融冰模型温度场及其迎风侧和背风侧的影响,表明了局部对流换热使导线背风侧覆冰先融化脱落,迎风侧覆冰后融化脱落。覆冰导线外表面的温度随对流换热的系数增大而下降,下降速度随对流换热系数增大而减缓。该研究成果有利于进一步改进和优化高频激励融冰计算模型。     

基于电磁-热耦合场的输电线路高频激励融冰分析与计算

覆冰事故是影响架空输电线路安全运行的重要因素。根据架空输电线路高频激励融冰的原理分析,建立了输电线路电磁-温度场二维有限元分析模型,确定耦合场的边界条件,求解得到输电线路内部磁场分布情况。将得到的焦耳热和介质热作为热源直接转化到热场模型中计算分析,并采用有限元ANSYS软件仿真求解出覆冰输电线路温度随施加激励时间的分布情况。此外,基于此模型通过仿真分析得出不同的外界因素对高频激励融冰时间的影响规律。该研究成果为高频激励融冰技术应用于输电线路融冰提供一定的参考价值。     

输电线路高频、高压激励融冰技术研究

针对2008年南方电网50年未遇的罕见冰雪灾害情况,介绍了国内外输电线路高频、高压融冰有关理论及当前研究状况.参照110 kV输电线路建立融冰仿真计算模型,对不同线路长度、频率、冰介质参数进行仿真计算,对融冰设备的设计、制造进行了初步分析,提出了需要进一步研究的问题和研究思路.     

输电线路分裂导线电流转移智能融冰装置通过鉴定

<正>日前,由重庆广仁铁塔制造有限公司、重庆大学等单位合作研发的输电线路分裂导线电流转移智能融冰装置通过国家电网专家组的鉴定验收。此次研发的分裂导线电流转移智能融冰装置在融冰组数、电流转移方式、环境参数、融冰过程温度、覆冰参数等方面实现了智能控制。将该装置安装     

掌握导线覆冰临界电流做好预防措施

提出导线覆冰临界电流的概念，并据此提出增大输电线路无功电流的方法，使导线不结冰，从而达到消除线路冰害事故的目的。     

新型电流互感器式输电线路导线融冰机器人的研制

正介绍一种新型电流互感器式的电力线路自动融冰装置,主要适用于110 kV和220 kV交流电力线路冬季导线上初期覆冰时的融冰、除冰工作。该机器人通过新型电流互感器的在线取电和蓄电池供电两种方式,为其提供动力和发热电阻电源。该成果利用超声波传感器探测盲区技     

500kV输电线路融冰技术研究

对500kV输电线路导线进行了融冰电流--时间特性试验温升试验,计算研究了改变线路潮流分布实现防止线路覆冰和融冰的可行性、三相短路融冰的可能性、直流融冰的可能性,研究了采用新型导线融冰的可行性.在此基础上,提出了相应的500kV输电线路融冰方案.     

对流换热对覆冰导线高频融冰温度分布的影响

根据流体力学的基本原理,应用有限元分析软件ANSYS建立覆冰导线高频融冰时的外流场模型,得到覆冰导线高频融冰时的周围空气流场、压力场分布规律及覆冰导线表面对流换热差异性。分析了高频融冰过程中的热量损失和对流换热的影响因素,通过电磁与热分析,揭示了高频激励融冰过程呈不均匀非对称融冰规律,覆冰导线迎风侧压力大、温度低,背风侧压力小、温度高,表明不均匀对流换热使覆冰导线背风侧先融化,迎风侧后融化。在环境温度和覆冰厚度一定的条件下,覆冰导线外表面温度随对流换热系数的增大而降低。     

基于3D有限元模型的架空输电线路融冰电流计算

给出了架空输电线路直流融冰所涉及的两个重要参数:最小融冰电流和最大允许融冰电流的概念及计算方法。基于有限元法,以500kV架空输电线路常用的LGJ300/40钢芯铝绞线为模型,建立了覆冰导线3D热-电耦合仿真模型,计算出不同气候条件下、不同覆冰厚度的最小融冰电流,以及导线正常运行所允许的最大融冰电流,讨论了各种气候情况下融冰电流调节裕度,总结了最小融冰电流随环境条件和覆冰厚度的变化规律,可为运行人员提供重要的决策依据。     

防止导线覆冰临界电流的传热研究

对导线覆过程进行传热分析,建立了导线覆冰过程的热平衡方程,导出适合任何条件的导线表面温度表达式,提出防止导线覆冰临界电流的计算公式,表明临界电流的大小与风流,含湿量,气温,过冷却水滴直径及导线本身特性有关,为通过科学调度负荷实现预防导线覆冰提供了理论依据。     

500kV输电线路采用新型导线融冰的可性行研究

介绍了Z型导线和耐热铝合金导线等新型导线的特性,对普通钢芯铝绞线和钢芯耐热铝合金导线进行了融冰和温升对比试验,得出了采用耐热铝合金导线可以达到运行条件下防止线路覆冰的目的或覆冰线路融冰的目的、并且可以提高线路的热稳定输送容量的结论.     

输电线路单导线覆冰形状对直流大电流融冰时间的影响

直流大电流融冰是输电线路冰灾防御的有效手段。根据实际运行条件下输电线路单导线覆冰形状在导线各处不一的情况,计算分析单导线圆形覆冰和翼形覆冰的直流大电流融冰时间。计算结果表明,翼形冰融冰时间仅为圆形冰融冰时间的10%左右。在重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外观测研究站对LGJ—300/50和LGJ—400/35两种型号单导线进行直流大电流融冰实验。实验结果表明：LGJ—300/50导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的10.6%,LGJ—400/35导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的8.3%。基于此,该文提出抑制导线形成圆形冰促使其生长为翼形冰可降低直流大电流融冰时间,减少融冰能量消耗。     

江西省电网直流融冰计算研究

简述了江西电网开展直流融冰研究的目的及意义,建立了直流融冰,临界电流计算模型,分析了线径、冰厚、风速及环境温度对临界融冰电流的影响,并根据江西电网110 kV及以上输电线路参数进行仿真计算,得出江西电网典型110 kV、220 kV及全省网500 kV输电线路融冰电流、功率选择方案.     

江西省电网直流融冰计算研究

简述了江西电网开展直流融冰研究的目的及意义,建立了直流融冰临界电流计算模型,分析了线径、冰厚、风速及环境温度对临界融冰电流的影响,并根据江西电网110 kV及以上输电线路参数进行仿真计算,得出江西电网典型110 kV、220 kV及全省网500 kV输电线路融冰电流、功率选择方案。     

钢芯铝绝缘导线融冰传热数值分析

为消除电网覆冰灾害,对一种嵌入绝缘层的钢芯铝绞线结构进行了融冰研究,简要介绍了其在不断电情况下,利用线路运行电流实现在线融冰技术的原理。针对该导线结构,文章从传热学角度对其融冰物理过程进行了分析,建立了无重力条件下该导线融冰时的简易数学模型,推导了该导线达到融冰稳态时,导线各部分温度分布解析式,设计定制了嵌入绝缘层的钢芯铝绞线来进行融冰实验,实验结果验证了该导线融冰的有效性和可行性。     

四分裂导线运行电流分组融冰方法与现场试验

输电线路导线覆冰事故严重威胁电力系统的安全、可靠运行,特别是500 kV 网架主干线路一旦发生覆冰事故,可能导致系统解裂.提出了利用四分裂导线运行电流分组融冰方法,并进行了现场试验验证.研究结果表明:四分裂导线采用绝缘间隔棒,并在需要融冰的线路档距两侧安装合适的分合闸控制开关,可将分裂导线运行电流集中到某一根子导线或某一组子导线上,从而提高该融冰子导线电流密度并实现融冰;四分裂导线的覆冰形状和类型与气象环境参数有关;四分裂导线融冰过程包含导线升温冰层旋转阶段、冰层融化阶段和冰层脱落3个阶段;采用合理的四分裂导线运行电流分组融冰方法,可以实现四分裂导线融冰和脱冰,其融冰快慢与电流、环境温度、风速等有关