本實用新型涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特高壓線路融冰系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國能源分布與負(fù)荷中心的分布極為不均衡，水電、煤炭等資源主要分布在西部和西北地區(qū)，而電力需求卻主要集中在東部和南部沿海地區(qū)，這決定了我國必須進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大規(guī)模、高效率輸電，以實現(xiàn)在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置電力資源。特高壓電網(wǎng)是解決我國能源資源與負(fù)荷中心呈逆向分布的必然選擇，而特高壓線路輸送距離長，其走廊所經(jīng)地區(qū)地形復(fù)雜，氣象條件多變，極易發(fā)生嚴(yán)重覆冰而出現(xiàn)倒塔斷線等事故。特高壓線路輸送容量大、供電范圍廣，可靠性要求非常高，一旦發(fā)生覆冰倒塔斷線，容易造成大電網(wǎng)解列，引起大面積停電，對國民經(jīng)濟(jì)和人民生產(chǎn)生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅。特高壓輸電線路如采用抗冰措施提高設(shè)計覆冰厚度，每公里投資就需要增加費用幾百萬，一條線路投資需增加費用十幾億。如采用融冰措施對特高壓輸電線路進(jìn)行融冰，融冰裝置僅需投資幾千萬，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
目前，電網(wǎng)輸變電設(shè)備防冰減災(zāi)國家重點實驗室已研制成功特高壓線路的融冰裝置，并在實驗室完成了各項試驗，性能滿足融冰要求。但是，裝置尚未應(yīng)用于實際工程，如應(yīng)用于實際，最關(guān)鍵的問題就是如何將裝置接入線路。如采用手動臨時接線的話，因特高壓線路融冰電流大，接線工作量非常巨大，需要40～50人花費3～4天時間，且冰雪天氣下上線路高空作業(yè)存在很大的安全隱患，不滿足特高壓線路融冰及時性與安全性的要求。因此，必須開展特高壓線路融冰裝置自動接入方法的研究，為特高壓線路安全、快速開展融冰工作提供技術(shù)支撐。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術(shù)問題：針對特高壓線路融冰裝置手動接線效率低、安全性差的現(xiàn)狀，提供一種可將特高壓線路融冰裝置自動接入待融冰特高壓線路，能夠顯著提高特高壓線路的融冰效率，節(jié)約大量人員，簡化現(xiàn)場操作，節(jié)省大量融冰時間，同時保障融冰人員的安全，安全、快速開展特高壓線路融冰工作，從而保證特高壓線路供電可靠性的特高壓線路融冰系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：
本實用新型提供一種特高壓線路融冰系統(tǒng)，包括特高壓線路融冰裝置、二轉(zhuǎn)三切換裝置、三相母線、第一地線融冰接入裝置、第二地線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰短路裝置和地線融冰短路裝置，所述二轉(zhuǎn)三切換裝置的兩個輸入端和特高壓線路融冰裝置的輸出端相連，所述二轉(zhuǎn)三切換裝置的三個輸出端各與三相母線中的一相母線相連，所述三相母線的各相分別通過導(dǎo)線融冰接入裝置和待融冰特高壓線路的各相相連，且所述三相母線的A相通過第一地線融冰接入裝置、待融冰特高壓線路的第一地線和地線融冰短路裝置相連，所述三相母線的C相通過第二地線融冰接入裝置、待融冰特高壓線路的第二地線和地線融冰短路裝置相連，所述地線融冰短路裝置還與待融冰特高壓線路的單相導(dǎo)線相連。
優(yōu)選地，所述特高壓線路融冰裝置、二轉(zhuǎn)三切換裝置、第一地線融冰接入裝置、第二地線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰短路裝置和地線融冰短路裝置上均設(shè)有用于控制自身投入和切除狀態(tài)的投切開關(guān)，所述二轉(zhuǎn)三切換裝置的每一相輸出端設(shè)有用于控制輸出正負(fù)極性的輸出極性切換開關(guān)。
本實用新型特高壓線路融冰系統(tǒng)的優(yōu)點如下：本實用新型包括特高壓線路融冰裝置、二轉(zhuǎn)三切換裝置、三相母線、第一地線融冰接入裝置、第二地線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰接入裝置、導(dǎo)線融冰短路裝置和地線融冰短路裝置，可將特高壓線路融冰裝置自動接入待融冰特高壓線路，通過各個接入裝置和短路裝置連接待融冰特高壓線路，即可實現(xiàn)對待融冰特高壓線路的自動融冰，融冰工作效率高，無需人工上塔接線，節(jié)約大量人員，節(jié)省大量融冰時間，同時保障融冰人員的安全，可安全、快速開展特高壓線路融冰工作，從而保證特高壓線路供電可靠性。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例一的特高壓線路融冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明：1、特高壓線路融冰裝置；2、二轉(zhuǎn)三切換裝置；3、三相母線；4、第一地線融冰接入裝置；5、第二地線融冰接入裝置；6、導(dǎo)線融冰接入裝置；7、導(dǎo)線融冰短路裝置；8、地線融冰短路裝置。
具體實施方式
實施例一：
如圖1所示，本實施例的特高壓線路融冰系統(tǒng)包括特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、三相母線3、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7和地線融冰短路裝置8，二轉(zhuǎn)三切換裝置2的兩個輸入端和特高壓線路融冰裝置1的輸出端相連，二轉(zhuǎn)三切換裝置2的三個輸出端各與三相母線3中的一相母線相連，三相母線3的各相分別通過導(dǎo)線融冰接入裝置6和待融冰特高壓線路的各相相連，且三相母線3的A相通過第一地線融冰接入裝置4、待融冰特高壓線路的第一地線和地線融冰短路裝置8相連，三相母線3的C相通過第二地線融冰接入裝置5、待融冰特高壓線路的第二地線和地線融冰短路裝置8相連，地線融冰短路裝置8還與待融冰特高壓線路的單相導(dǎo)線相連。
本實施例中，地線融冰短路裝置8與待融冰特高壓線路的B相導(dǎo)線相連，此外，也可以選擇與待融冰特高壓線路的A相或C相導(dǎo)線相連，對應(yīng)的兩相串聯(lián)融冰模式和兩并一串的融冰模式的連接方式也需要進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)整即可，其原理與本實施例相同，故在此不再贅述。
本實施例中，特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7和地線融冰短路裝置8上均設(shè)有用于控制自身投入和切除狀態(tài)的投切開關(guān)，二轉(zhuǎn)三切換裝置2的每一相輸出端設(shè)有用于控制輸出正負(fù)極性的輸出極性切換開關(guān)，因此特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7和地線融冰短路裝置8的操作均為開關(guān)按鈕操作，操作簡單方便，快捷高效。
本實施例中的待融冰特高壓線路為特高壓長南線，下文將以對特高壓長南線進(jìn)行融冰為例，對本實施例特高壓線路融冰系統(tǒng)的自動融冰方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。
本實施例特高壓線路融冰系統(tǒng)的自動融冰方法，步驟包括：
1)將特高壓長南線的三相導(dǎo)線、地線的電源拉開，特高壓長南線的地線包括第一地線和第二地線，從而將特高壓長南線斷電；
2)切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6和地線融冰短路裝置8，投入導(dǎo)線融冰短路裝置7將特高壓長南線的A、B、C三相導(dǎo)線短接；本實施例中，導(dǎo)線融冰短路裝置7具體在距長治變電站100km處投入導(dǎo)線融冰短路裝置7，將特高壓長南線的導(dǎo)線A、B、C三相短接；
3)投入導(dǎo)線融冰接入裝置6，將特高壓長南線的A、B、C三相導(dǎo)線接入三相母線3；
4)選擇特高壓長南線的導(dǎo)線融冰模式，導(dǎo)線融冰模式包括兩相串聯(lián)融冰模式和兩并一串的融冰模式；本實施例具體選擇兩相串聯(lián)融冰模式；
5)根據(jù)導(dǎo)線融冰模式控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的三個輸出端的輸出電壓正負(fù)極性；
6)投入特高壓線路融冰裝置1，對特高壓長南線的A、B、C三相導(dǎo)線融冰；
7)切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7，確定兩根地線的地線短接方式，地線短接方式包括兩根地線串聯(lián)的短接方式和單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式；
8)根據(jù)確定的地線短接方式控制地線融冰短路裝置8對特高壓長南線的地線接地；
9)根據(jù)地線短接方式將地線接入三相母線3；
10)根據(jù)地線短接方式控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的三個輸出端的輸出電壓正負(fù)極性；
11)投入特高壓線路融冰裝置1，將特高壓線路融冰裝置1的輸出電壓自動接入特高壓長南線的地線實現(xiàn)對特高壓長南線的地線的融冰；
12)在融冰完成后，切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7和地線融冰短路裝置8，退出融冰；
13)分別將特高壓長南線的三相導(dǎo)線、地線的電源合上，恢復(fù)特高壓長南線的正常供電。
本實施例中，步驟4)的詳細(xì)步驟包括：根據(jù)特高壓長南線的三相導(dǎo)線單相導(dǎo)線的電阻計算兩相串聯(lián)的電阻，兩相串聯(lián)的電阻為單相導(dǎo)線的電阻的兩倍，將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩相串聯(lián)的電阻得到融冰電流，如果融冰電流大于或等于特高壓長南線的三相導(dǎo)線的最小融冰電流，則優(yōu)先采用兩相串聯(lián)融冰模式；否則，如果融冰電流小于特高壓長南線的三相導(dǎo)線的最小融冰電流，則采用兩并一串的融冰模式。本實施例中將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩相串聯(lián)的電阻得到的融冰電流為10050A，大于長南線導(dǎo)線的最小融冰電流8000A，因此采用兩相串聯(lián)融冰模式。
本實施例中，步驟5)的詳細(xì)步驟包括：判定導(dǎo)線融冰模式的類型，如果導(dǎo)線融冰模式為兩相串聯(lián)融冰模式，則控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的A相輸出端的輸出電壓為正極性、C相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性；如果導(dǎo)線融冰模式為兩并一串的融冰模式，則控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的B相輸出端的輸出電壓為正極性、A相輸出端的輸出電壓為為負(fù)極性、C相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性。本實施例中，導(dǎo)線融冰模式為兩相串聯(lián)融冰模式，因此控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的A相輸出端的輸出電壓為正極性(“﹢”極電壓)、C相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性(“﹣”極電壓)。
本實施例中，步驟7)中確定地線短接方式的詳細(xì)步驟包括：根據(jù)特高壓長南線的單根地線的電阻計算兩根地線串聯(lián)的電阻，兩根地線串聯(lián)的電阻為單根地線的電阻的兩倍，將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩根地線串聯(lián)的電阻得到融冰電流，如果融冰電流大于或等于特高壓長南線的單根地線的最小融冰電流，則優(yōu)先采用兩根地線串聯(lián)的短接方式；否則，如果融冰電流小于特高壓長南線的單根地線的最小融冰電流，則采用單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式。本實施例中，將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩根地線串聯(lián)的電阻得到的融冰電流為520A，大于長南線地線的最小融冰電流400A，地線采用兩根地線串聯(lián)的短接方式。
本實施例中，步驟8)中通過地線融冰短路裝置8根據(jù)確定的地線短接方式控制兩根地線接地時，如果確定的地線短接方式為兩根地線串聯(lián)的短接方式，則將兩根地線中的第一地線和第二地線接入地線融冰短路裝置8實現(xiàn)短接；如果確定的地線短接方式為單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式，則將兩根地線中的第一地線或第二地線接入地線融冰短路裝置8實現(xiàn)短接。本實施例中，地線采用兩根地線串聯(lián)的短接方式，因此在距長治變電站100km處利用地線融冰短路裝置8將第一地線和第二地線接入該裝置實現(xiàn)短接。
本實施例中，步驟9)根據(jù)地線短接方式將地線接入三相母線3時，如果地線短接方式為兩根地線串聯(lián)的短接方式，則投入第一地線融冰接入裝置4和第二地線融冰接入裝置5；如果地線短接方式為單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式，當(dāng)選擇地線為第一地線時投入第一地線融冰接入裝置4和導(dǎo)線融冰接入裝置6，當(dāng)選擇地線為第二地線時投入第二地線融冰接入裝置5和導(dǎo)線融冰接入裝置6。本實施例中，地線采用兩根地線串聯(lián)的短接方式，因此投入第一地線融冰接入裝置4和第二地線融冰接入裝置5，將地線接入三相母線3。
本實施例中，步驟10)的詳細(xì)步驟包括：判定地線短接方式的類型，如果確定的地線短接方式為兩根地線串聯(lián)的短接方式，則控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的A相輸出端的輸出電壓為正極性、C相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性；如果地線短接方式為單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式，當(dāng)選擇地線為第一地線時則控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的A相輸出端的輸出電壓為正極性、B相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性，當(dāng)選擇地線為第二地線時則控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的B相輸出端的輸出電壓為正極性、B相輸出端的輸出電壓為負(fù)極性。本實施例中，地線采用兩根地線串聯(lián)的短接方式，因此長治變電站利用二轉(zhuǎn)三切換裝置2將A相輸出“﹢”極電壓，C相輸出“﹣”極電壓。
綜上所述，本實施例的特高壓線路融冰系統(tǒng)及其融冰方法具有下述有益效果：1、可將特高壓線路融冰裝置1自動接入待融冰特高壓線路，融冰工作效率高；2、所有接入裝置、切換裝置、短路裝置均可采用按鈕操作，操作簡單方便；3、無需人工上塔接線，節(jié)約大量人員，節(jié)省大量融冰時間，同時保障融冰人員的安全；4、可安全、快速開展特高壓線路融冰工作，從而保證特高壓線路供電可靠性。
實施例二：
本實施例的特高壓線路融冰系統(tǒng)和實施例一完全相同，本實施例中的待融冰特高壓線路為特高壓都榕線，下文將以對特高壓都榕線進(jìn)行融冰為例，對本實施例特高壓線路融冰系統(tǒng)的自動融冰方法進(jìn)行進(jìn)一步說明。
本實施例特高壓線路融冰系統(tǒng)的自動融冰方法，步驟包括：
1)將特高壓都榕線的三相導(dǎo)線、地線的電源拉開，特高壓都榕線的地線包括第一地線和第二地線，從而將特高壓都榕線斷電；
2)切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6和地線融冰短路裝置8，在距榕城變電站180km處投入導(dǎo)線融冰短路裝置7將特高壓都榕線的A、B、C三相導(dǎo)線短接；本實施例中，導(dǎo)線融冰短路裝置7具體在距長治變電站100km處投入導(dǎo)線融冰短路裝置7，將特高壓都榕線的導(dǎo)線A、B、C三相短接；
3)投入導(dǎo)線融冰接入裝置6，將特高壓都榕線的A、B、C三相導(dǎo)線接入三相母線3；
4)選擇特高壓都榕線的導(dǎo)線融冰模式，導(dǎo)線融冰模式包括兩相串聯(lián)融冰模式和兩并一串的融冰模式；本實施例具體選擇兩相串聯(lián)融冰模式；本實施例中，本實施例中將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩相串聯(lián)的電阻得到的融冰電流為9500A，小于都榕線導(dǎo)線的最小融冰電流10000A，導(dǎo)線采用兩并一串的融冰模式；
5)根據(jù)導(dǎo)線融冰模式控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的三個輸出端的輸出電壓正負(fù)極性；本實施例中導(dǎo)線采用兩并一串的融冰模式，因此利用榕城變電站二轉(zhuǎn)三切換裝置2將B相輸出“﹢”極電壓，A、C相輸出“﹣”極電壓；
6)投入特高壓線路融冰裝置1，對特高壓都榕線的A、B、C三相導(dǎo)線融冰；
7)切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7，確定兩根地線的地線短接方式，地線短接方式包括兩根地線串聯(lián)的短接方式和單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式；本實施例中，將特高壓線路融冰裝置1的輸出端電壓除以兩根地線串聯(lián)的電阻得到的融冰電流為320A，小于都榕線地線的最小融冰電流450A，地線采用單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式；
8)根據(jù)確定的地線短接方式控制地線融冰短路裝置8對特高壓都榕線的地線接地；本實施例中，具體是在距榕城變電站180km處利用地線融冰短路裝置8將第一地線或第二地線與B相導(dǎo)線接入該裝置實現(xiàn)短接；
9)根據(jù)地線短接方式將地線接入三相母線3；本實施例中，地線采用單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式，因此投入第一地線融冰接入裝置4和導(dǎo)線融冰接入裝置6，將地線接入三相母線3；
10)根據(jù)地線短接方式控制二轉(zhuǎn)三切換裝置2的三個輸出端的輸出電壓正負(fù)極性；本實施例中，地線采用單根地線串聯(lián)B相導(dǎo)線的短接方式，因此利用二轉(zhuǎn)三切換裝置2將A相輸出“﹢”極電壓，B相輸出“﹣”極電壓；
11)投入特高壓線路融冰裝置1，將特高壓線路融冰裝置1的輸出電壓自動接入特高壓都榕線的地線實現(xiàn)對特高壓都榕線的地線的融冰；
12)在融冰完成后，切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、第二地線融冰接入裝置5、導(dǎo)線融冰接入裝置6、導(dǎo)線融冰短路裝置7和地線融冰短路裝置8，退出融冰；本實施例中，榕城變電站切除特高壓線路融冰裝置1、二轉(zhuǎn)三切換裝置2、第一地線融冰接入裝置4、導(dǎo)線融冰接入裝置6，退出融冰裝置，在距榕城變電站180km處切除地線融冰短路裝置8；
13)分別將特高壓都榕線的三相導(dǎo)線、地線的電源合上，恢復(fù)特高壓都榕線的正常供電。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。