本發(fā)明涉及電氣工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置。
背景技術(shù)：
：08年我國(guó)南方地區(qū)冰災(zāi)以來(lái)，直流融冰裝置在電網(wǎng)系統(tǒng)得到了較大發(fā)展，如固定式直流融冰裝置、移動(dòng)式直流融冰裝置等，為電網(wǎng)冬季安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，其中移動(dòng)式直流融冰裝置由于運(yùn)輸方便，可以靈活布點(diǎn)于有融冰需求的不同變電站，有效提高了融冰裝置利用率而得到更廣泛應(yīng)用，但移動(dòng)式直流融冰裝置由于受道路運(yùn)輸條件與載重的限制，各車載融冰部件的容量、尺寸、結(jié)構(gòu)和絕緣等受到嚴(yán)格限制，對(duì)移動(dòng)式直流融冰裝置的設(shè)計(jì)提出較高要求，其亦成為移動(dòng)式直流融冰裝置研制的瓶頸。因此，開展移動(dòng)式直流融冰裝置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究，具有重要的理論和技術(shù)價(jià)值。國(guó)內(nèi)、外少數(shù)高校和科研單位對(duì)移動(dòng)式直流融冰裝置進(jìn)行了研究，裝置具有定制化、結(jié)構(gòu)差異大等特點(diǎn)，不同單位甚至同一單位生產(chǎn)的移動(dòng)式直流融冰裝置幾乎沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，給裝置運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)較大困難，甚至存在安全使用的風(fēng)險(xiǎn)，因此，開展主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置采取系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)一，裝置容量和車載融冰部件與融冰線路長(zhǎng)度、線型及變電站電源系統(tǒng)有關(guān)，給裝置結(jié)構(gòu)統(tǒng)一設(shè)計(jì)帶來(lái)很大困難；特點(diǎn)二，每種采取系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的移動(dòng)式直流融冰裝置的組合可以滿足所有變電站線路的融冰需求，給系統(tǒng)化設(shè)計(jì)帶來(lái)很高要求；特點(diǎn)三，為了保證運(yùn)輸與變電站使用安全，系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的移動(dòng)式直流融冰裝置需要配置車載安全運(yùn)輸系統(tǒng)與移動(dòng)式接地系統(tǒng)，給裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出更高要求。因此，如何開展主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，有效解決優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，為主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與最終研制提供有效指導(dǎo)，已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種適用于移動(dòng)式直流融冰裝置滿足不同變電站需求、采用模塊化與功能分層化設(shè)計(jì)、僅需通過(guò)變換少量部件實(shí)現(xiàn)不同融冰特性的融冰裝置、滿足變電站不同融冰需求的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置，包括移動(dòng)式接地系統(tǒng)、移動(dòng)式融冰系統(tǒng)和車載運(yùn)輸系統(tǒng)，所述移動(dòng)式接地系統(tǒng)包括車載系統(tǒng)接地部件，所述車載系統(tǒng)接地部件和變電站的接地系統(tǒng)相連，所述移動(dòng)式融冰系統(tǒng)布置于車載運(yùn)輸系統(tǒng)上，所述移動(dòng)式融冰系統(tǒng)包括電壓處理部件、整流部件、感應(yīng)電壓抑制部件、投入刀閘和車載控制與保護(hù)部件，所述電壓處理部件的輸入端和變電站電源相連、輸出端依次通過(guò)整流部件、感應(yīng)電壓抑制部件、投入刀閘和三相融冰線路相連，所述電壓處理部件、整流部件、感應(yīng)電壓抑制部件、投入刀閘的接地端均與車載系統(tǒng)接地部件相連，所述電壓處理部件、整流部件、感應(yīng)電壓抑制部件、投入刀閘的輸出端分別與車載控制與保護(hù)部件的輸入端相連，且所述車載控制與保護(hù)部件和變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連。優(yōu)選地，所述電壓處理部件為三相融冰電抗部件，所述整流部件為6脈波二極管整流部件。優(yōu)選地，所述電壓處理部件為12脈波融冰變壓部件，所述整流部件為12脈波二極管整流部件。優(yōu)選地，所述電壓處理部件為三相融冰調(diào)壓部件，所述整流部件為6脈波二極管整流部件。優(yōu)選地，所述投入刀閘為用于將直流電壓轉(zhuǎn)換成兩相串聯(lián)或兩并一串后輸出到三相融冰線路進(jìn)行直流融冰六相輸出刀閘部件。優(yōu)選地，所述車載運(yùn)輸系統(tǒng)包括車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件和牽引部件，所述車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件的輸入端和車載控制與保護(hù)部件的輸入端相連、輸出端和牽引部件的控制系統(tǒng)相連。本發(fā)明主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置具有下述優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置可有效實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)移動(dòng)式融冰裝置容量和車載融冰部件統(tǒng)一，解決裝置結(jié)構(gòu)統(tǒng)一優(yōu)化設(shè)計(jì)的難題。2、本發(fā)明主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置可有效提高主網(wǎng)移動(dòng)式融冰裝置的適用性與利用率，解決所有變電站線路的融冰需求。3、本發(fā)明主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置可有效提升主網(wǎng)移動(dòng)式融冰裝置各車載部件及整體使用、運(yùn)輸安全性，解決融冰應(yīng)急系統(tǒng)對(duì)高安全性的要求。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中移動(dòng)式融冰系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中移動(dòng)式融冰系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例三中移動(dòng)式融冰系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說(shuō)明：1、移動(dòng)式接地系統(tǒng)；11、車載系統(tǒng)接地部件；2、移動(dòng)式融冰系統(tǒng)；21、電壓處理部件；22、整流部件；23、感應(yīng)電壓抑制部件；24、投入刀閘；25、車載控制與保護(hù)部件；3、車載運(yùn)輸系統(tǒng)；31、車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件；32、牽引部件。具體實(shí)施方式下文將分別以長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置、中長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置、短距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置為例，對(duì)本發(fā)明主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一：本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置具體為長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置。如圖1所示，本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置包括移動(dòng)式接地系統(tǒng)1、移動(dòng)式融冰系統(tǒng)2和車載運(yùn)輸系統(tǒng)3，移動(dòng)式接地系統(tǒng)1包括車載系統(tǒng)接地部件11，車載系統(tǒng)接地部件11和變電站的接地系統(tǒng)相連，移動(dòng)式融冰系統(tǒng)2布置于車載運(yùn)輸系統(tǒng)3上，移動(dòng)式融冰系統(tǒng)2包括電壓處理部件21、整流部件22、感應(yīng)電壓抑制部件23、投入刀閘24和車載控制與保護(hù)部件25，電壓處理部件21的輸入端和變電站電源相連、輸出端依次通過(guò)整流部件22、感應(yīng)電壓抑制部件23、投入刀閘24和三相融冰線路相連，電壓處理部件21、整流部件22、感應(yīng)電壓抑制部件23、投入刀閘24的接地端均與車載系統(tǒng)接地部件11相連，電壓處理部件21、整流部件22、感應(yīng)電壓抑制部件23、投入刀閘24的輸出端分別與車載控制與保護(hù)部件25的輸入端相連，且車載控制與保護(hù)部件25和變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連。本實(shí)施例中，車載系統(tǒng)接地部件11用于對(duì)各車載融冰部件進(jìn)行接地保護(hù)，具體采用JD-10/35kV型車載系統(tǒng)接地部件，且與變電站的接地系統(tǒng)相連，本實(shí)施例中車載系統(tǒng)接地部件11采用綜合接地方式。本實(shí)施例中，電壓處理部件21用于將輸入電壓濾波變壓后輸出，具體采用采用BY-10kV型濾波調(diào)壓部件；整流部件22用于將輸入交流電壓變?yōu)橹绷麟妷狠敵?，具體采用ZLQ-10kV型二極管整流部件；感應(yīng)電壓抑制部件23采用阻容型感應(yīng)電壓抑制結(jié)構(gòu)，抑制線路上的感應(yīng)電壓，避免對(duì)整流器運(yùn)行造成影響，具體采用YZDY-10kV型感應(yīng)電壓抑制部件；投入刀閘24用于對(duì)三相融冰線路進(jìn)行選擇，具體為用于將直流電壓轉(zhuǎn)換成兩相串聯(lián)或兩并一串后輸出到三相融冰線路進(jìn)行直流融冰六相輸出刀閘部件。本實(shí)施例中，投入刀閘24具體采用DZ-6-10kV型刀閘，DZ-6-10kV型刀閘采用六副并聯(lián)刀閘組成，但兩兩合閘電氣閉鎖，用于對(duì)三相融冰線路進(jìn)行選擇。在工作狀態(tài)下，電壓處理部件21的輸入端接380V、10kV或35kV電源系統(tǒng)，對(duì)輸入電壓進(jìn)行變壓后輸出到整流部件22，整流部件22將輸入交流電壓整流成直流后輸出到感應(yīng)電壓抑制部件23的輸入端，感應(yīng)電壓抑制部件23輸出端接投入刀閘24，投入刀閘24將直流電壓轉(zhuǎn)換成兩相串聯(lián)或兩并一串后輸出到三相融冰線路進(jìn)行直流融冰。本實(shí)施例中，車載控制與保護(hù)部件25為各融冰部件綜合二次采集系統(tǒng)，車載控制與保護(hù)部件25具體采用KZBH-10kV型車載顯示、控制與保護(hù)部件，用于為各融冰部件提供統(tǒng)一的顯示、控制與保護(hù)，且和變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連，可由向變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端輸出跳閘保護(hù)信號(hào)。本實(shí)施例中，車載運(yùn)輸系統(tǒng)3包括車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31和牽引部件32，車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31的輸入端和車載控制與保護(hù)部件25的輸入端相連、輸出端和牽引部件32的控制系統(tǒng)相連。本實(shí)施例中，車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31用于對(duì)各融冰部件安全運(yùn)輸可行性進(jìn)行評(píng)估得到是否滿足運(yùn)輸條件的結(jié)果，并將是否滿足運(yùn)輸條件發(fā)送給牽引部件32的控制系統(tǒng)，車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31具體采用CZAQYS-10/35kV型車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估系統(tǒng)；牽引部件32具體采用YDSQY-50T型牽引汽車。在工作狀態(tài)下，車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31實(shí)時(shí)檢測(cè)評(píng)估各車載部件運(yùn)輸安全狀況并匯總后輸出到牽引部件32，以確定本實(shí)施例的移動(dòng)式直流融冰裝置是否可以安全運(yùn)輸。需要說(shuō)明的是，車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估部件31具體如何進(jìn)行對(duì)各融冰部件安全運(yùn)輸可行性進(jìn)行評(píng)估是CZAQYS-10/35kV型車載部件安全運(yùn)輸評(píng)估系統(tǒng)的現(xiàn)有功能，不在本實(shí)施例的討論之類，在此不再展開說(shuō)明。如圖2所示，本實(shí)施例中為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰，電壓處理部件21為三相融冰電抗部件，所述整流部件22為6脈波二極管整流部件，此外變電站電壓電源一般選擇10kV或35kV，電壓處理部件21的輸入端和10kV或35kV變電站電源相連、車載控制與保護(hù)部件25和10kV或35kV變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連。本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置的融冰容量25MW，融冰距離可滿足50～150km長(zhǎng)線路融冰需求，根據(jù)設(shè)備和輸電線路的參數(shù)計(jì)算得出的不同型號(hào)和長(zhǎng)度的輸電線路的融冰距離統(tǒng)計(jì)如下表1所示。表1：長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰時(shí)不同型號(hào)和長(zhǎng)度的輸電線路的融冰距離統(tǒng)計(jì)表。如2013年1月4日16時(shí)55分，湖南郴州220kV福外I線覆冰厚度為12mm，該線路型號(hào)為2*LGJ-300，長(zhǎng)度為66.355k，結(jié)合表1可知，可利用本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置對(duì)其成功進(jìn)行直流融冰。實(shí)施例二：本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，其主要不同點(diǎn)為本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置具體為中長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置。如圖3所示，本實(shí)施例中，電壓處理部件21為12脈波融冰變壓部件，整流部件22為12脈波二極管整流部件。同樣地，變電站電壓電源一般選擇10kV或35kV，電壓處理部件21的輸入端和10kV或35kV變電站電源相連、車載控制與保護(hù)部件25和10kV或35kV變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連。本實(shí)施例的中長(zhǎng)距離移動(dòng)式融冰裝置的融冰容量9.1MW，融冰距離可滿足2～50km長(zhǎng)線路融冰需求，根據(jù)設(shè)備和輸電線路的參數(shù)計(jì)算得出的不同型號(hào)和長(zhǎng)度的輸電線路的融冰距離統(tǒng)計(jì)如表2所示。表2：中長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰時(shí)不同型號(hào)和長(zhǎng)度的輸電線路的融冰距離統(tǒng)計(jì)表。導(dǎo)線型號(hào)最短距離(km)最長(zhǎng)距離(km)LGJ×1201.1946.69LGJ×1501.2549.40LGJ×1851.2854.26LGJ×2401.4458.08LGJ×3001.6162.74LGJ×4001.8066.55LGJQ-3001.5264.10LGJQ-4001.7564.75LGJQ-5001.7573.822*LGJ-2401.3752.802*LGJ-3001.8957.042*LGJ-4002.5276.06參見表3可知，本實(shí)施例的中長(zhǎng)距離移動(dòng)式融冰裝置的融冰距離為1.19～76.06km之間。如2015年2月2日16時(shí)32分，湖南懷化110kV觀煙線覆冰厚度為10.5mm，該線路型號(hào)為L(zhǎng)GJ-240，長(zhǎng)度為37.9km。結(jié)合表2可知，可利用本實(shí)施例的中長(zhǎng)距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置對(duì)其進(jìn)行直流融冰。實(shí)施例三：本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，其主要不同點(diǎn)為本實(shí)施例的主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置具體為短距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置。如圖4所示，本實(shí)施例中，電壓處理部件21為三相融冰調(diào)壓部件，整流部件22為6脈波二極管整流部件。而且，變電站電壓電源一般選擇380V，電壓處理部件21的輸入端和10kV或35kV變電站電源相連、車載控制與保護(hù)部件25和380V變電站電源的保護(hù)跳閘輸入端相連。本實(shí)施例的短距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置的融冰容量224kW，融冰距離可滿足0～2km長(zhǎng)線路融冰需求，根據(jù)設(shè)備和輸電線路的參數(shù)計(jì)算得出的不同型號(hào)和長(zhǎng)度的輸電線路的融冰距離統(tǒng)計(jì)如表3所示。導(dǎo)線型號(hào)最短距離(km)最長(zhǎng)距離(km)LGJ×12001.30LGJ×15001.37LGJ×18501.51LGJ×24001.62LGJ×30001.75LGJ×40001.85LGJQ-30001.78LGJQ-40001.80LGJQ-50002.052*LGJ-24001.472*LGJ-30001.592*LGJ-40002.12參見表3可知，本實(shí)施例的短距離主網(wǎng)移動(dòng)式直流融冰裝置的最長(zhǎng)融冰距離為2.12km。對(duì)比實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三可知，每種實(shí)施方式與系統(tǒng)原理接線圖相比不同的僅為移動(dòng)式融冰系統(tǒng)2部分的具體結(jié)構(gòu)，每種實(shí)施方式可根據(jù)融冰需要進(jìn)行選擇，其中融冰容量根據(jù)式(1)和(2)進(jìn)行確定，融冰距離根據(jù)式(3)和(4)進(jìn)行確定。Pmin=1.5Imin2r0l---(1)]]>Pmax=2Imax2r0l---(2)]]>式(1)和(2)中，Pmin為最小直流融冰容量，Pmax為最大直流融冰容量，Imin為輸電線路的最小融冰電流，Imax為輸電線路的最大融冰電流，l為輸電線路的長(zhǎng)度，r0為輸電線路的單位長(zhǎng)度電阻，系數(shù)1.5表示融冰方式為輸電線路兩相并聯(lián)再與第三相串聯(lián)，系數(shù)2表示融冰方式為輸電線路兩相串聯(lián)。L＝U/(1.5Ir0)(3)L＝U/(2Ir0)(4)式(3)和(4)中，U為直流融冰電壓，I為輸電線路的最小融冰電流，l為輸電線路的融冰距離，r0為輸電線路的單位長(zhǎng)度電阻，系數(shù)1.5表示融冰方式為輸電線路兩相并聯(lián)再與第三相串聯(lián)，系數(shù)2表示融冰方式為輸電線路兩相串聯(lián)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3