全桥MMC型融冰装置充电启动策略研究

本文针对MMC型直流融冰装置提出了一种新的充电启动策略,以减小装置启动时的冲击电流.通过对启动过程中子模块充电各阶段进行分析,研究了子模块直流电容电压和启动电流的相互关系,得出无冲击电流的子模块电容电压的最小值.提出了一种启动冲击电流小、安全可靠的启动策略.对这种启动策略进行了理论分析,推导了启动过程的解析公式,得出了理论最大充电功率,在减小冲击电流的情况下,启动时间最短.并在一台全桥MMC型融冰装置上实施.实验效果与之前通用启动策略仿真数据相比,大大减小了的MMC装置启动充电过程中的冲击电流的幅值,提高了设备运行的可靠性,验证了该启动控制策略的优越性.该技术对MMC柔性直流输电的启动策略也具有参考价值.     

图尔古松水电站泄洪深孔弧形闸门设计及融冰措施

图尔古松水电站位于东哈萨克斯坦州济良诺夫斯克西北30 km处,其深孔弧形闸门除承受高水头的静水压力、地震动水压力,还需考虑泥沙淤积以及温度变化的影响。弧形闸门是电站泄洪、排砂的主要控制设备,根据其受力与止水特点及环境特性,弧门设计采用主横框架结构,直支臂支撑,顶止水为P型和转铰止水双重水封,设计为温度-51~40℃,除考虑材料热胀冷缩的影响,还设计了有效的融冰措施,可满足挡水、运行和检修要求。     

寒区引水明渠抽水融冰试验

寒区冬季明渠引水长期遭受冰害困扰,严重制约工农业及居民生活用水,经济损失巨大.结合新疆红山嘴水电站2级引水明渠,采用原型观测方法,开展了2次抽水融冰试验.根据试验结果,分析了不同水井运行方式下,井后明渠沿程水温、井前后5m明渠水温及整个引水明渠沿程水温的变化情况,得到了上述情况下明渠水温的变化规律及水井运行制度对水温变化的影响.处于运行状态的水井井后明渠水温得到了显著提高,在井后50m范围内,水温急剧下降,并产生较大波动,超出该范围后,水温下降不明显,波动也相对平缓;井水和渠水的混掺及渠水与外界的热交换过程并不能在短时间、短距离内完成.2次试验气温基本相同,试验过程中明渠末端水温相差不大,都在1.5℃左右.     

一种智能融冰刀闸的研制与应用

为了防止输电线路遭受覆冰危害,需对覆冰线路进行融冰操作,而寒冷冬天爬塔拉刀闸危险系数高、作业风险大,为此研制了可远程调控的智能融冰刀闸,在塔下实现一键短路融冰.阐述了多种短路融冰原理,介绍了智能融冰刀闸各模块的研发及刀闸操作过程,最后通过实际应用证明了该装置的实用性。     

南水北调邢石段弧形闸门埋件融冰设计

针对南水北调总干渠四季输水的要求和弧门冬季运行的设计工况,采用了以超导液为传热介质、以电加热管和电加热器为加热源的新型电加热融冰装置。从融冰设备的工作原理、融冰设备的结构与布置、组装与试验及融冰设备的保温等方面分别进行了阐述,为有冬季运行需要融冰的工程提供了设计实例。     

输电线路直流融冰装置中快速短接装置

介绍了一种用于冬季高压覆冰线路的输电线路直流融冰快速短接装置,具有结构新颖、材料合理、重量小、便于安装作业的优势,阐述了其研制和工作背景,介绍了结构设计方案及实际工程中的操作效用。     

短线路融冰新方法试验及测试分析

为实施电网中短线路融冰，检验融冰方案有关参数设置的正确性，介绍了将三相串联、以大地做回路形成两相短路，实现线路融冰的新方法。通过在某一35kV短线路上进行现场试验，测试线路温升、工频参数、短路电流电压．与理论计算值比较，找出并分析了存在差别的原因，提出了融冰方案中短路计算应考虑的因素和继电保护定值应做相应调整等建议。验证了该方法的正确性和实用性。     

500kV输电线路短路融冰可行性研究

目前对于500kV线路的融冰以及220 kV双分裂导线的融冰难以取到合适的融冰电源,没有融冰手段,一般采用机械除冰.本报告重点研究华中电网典型方式下500kV线路短路融冰、带负荷融冰、直流融冰等方案对系统的影响及其实施的可行性.     

不同形貌冰棱的融化过程及其对覆冰闪络特性的影响

覆冰过程中沿绝缘子串形成的未桥接冰棱和桥接冰柱是造成融冰期绝缘子串发生闪络的主要因素。为此,根据融冰物理过程,研究了冰棱相变过程中水滴喷射对未桥接冰棱闪络的影响。研究发现:水滴喷射过程缩短了冰板间距,改变了冰棱前端的电场分布,是诱发冰板间隙电弧的重要原因。未桥接冰棱受耐受电压值影响,其闪络过程存在沿冰面放电和冰内放电两种形式。桥接冰柱的初始电弧通常出现在冰柱内部气隙处,其融冰闪络路径沿冰柱内部形成贯穿通道。试验结果表明:桥接冰柱发生闪络需要更多的融冰能量来形成贯通通道,而完成击穿过程,因此桥接冰柱的闪络电压值较未桥接冰棱略高。110 kV全尺寸玻璃绝缘子覆冰闪络试验进一步证明,融冰时液滴喷射会形成沿冰棱和水滴路径的闪络通道。综合以上结论认为,融冰滴水是导致未桥接冰棱较桥接冰柱更易发生闪络的重要因素。     

输电线路地线融冰的热平衡分析与计算

根据我国电网覆冰的现状,结合国内外融冰的实践经验,在分析地线融冰机理的基础上,结合传热学的原理,建立椭圆融冰的数学计算模型,从工程应用的角度出发,研究最小融冰电流的计算方法.通过计算LBGJ-100-20AC、LBGJ-120-20AC、LBGJ-150-40AC这3种铝包钢绞线的地线融冰电流,分析覆冰厚度、风速、环境温度以及融冰时间等因素对地线融冰的影响;计算不同地线材料与融冰电流的关系;最后,通过该文提出的计算模型计算目前输电线路工程常用地线材料的最小融冰电流.计算结果与目前工程应用较多的布尔斯道尔夫融冰电流计算公式对比,发现2种方法的计算结果吻合较好.分析计算结果表明:在架空输电线路直流融冰过程中,融冰电流是由覆冰厚度、环境温度、风速和地线材料等参数共同决定,其中,环境温度、覆冰厚度和地线材料对地线短路电流融冰均有显著影响,但风速的影响相对较小.该文提出的融冰电流计算模型,为输电线路地线融冰电流的选择及融冰装置的设计,提供了有效的参考.