本實(shí)用新型涉及融冰系統(tǒng)，具體涉及一種變壓器串聯(lián)設(shè)置的線路交流融冰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

受全球氣候變化影響，極寒冰雪天氣已成為嚴(yán)重威脅和影響電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的主要因素之一。導(dǎo)線覆冰易造成輸電線路出現(xiàn)導(dǎo)、地線斷股，分裂導(dǎo)線扭絞、間隔棒變形、斷裂、弧垂對(duì)地距離不足跳閘、脫冰舞動(dòng)跳閘等異常運(yùn)行工況，部分受微地形、微氣象影響嚴(yán)重的局部線路區(qū)段甚至出現(xiàn)斷線、倒塔等危急情況，造成線路強(qiáng)迫停運(yùn)，給電網(wǎng)安全運(yùn)行造成重大影響。

目前，35kV/10kV線路覆冰時(shí)，一般采用交流融冰作業(yè)或人工登塔敲冰方法除冰。交流融冰是將線路末端三相短接，利用短路電流產(chǎn)生的焦耳熱融化覆冰，該方法可全線融冰，融冰安全且效率較高。但是，不是所有線路都能適用于交流融冰方法。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于線路阻抗是定值，在融冰線路確定的前提下，且又由于變電站內(nèi)主變壓器無(wú)法更換，有些融冰線路的參數(shù)與變電站內(nèi)主變壓器會(huì)出現(xiàn)不匹配的情況，進(jìn)而出現(xiàn)“融冰電流小于最小融冰電流、大于線路最大融冰電流、或線路融冰需要大量無(wú)功功率而變電站主變無(wú)法提供”等問(wèn)題。如35kV/10kV的線路導(dǎo)線，若該線路阻抗等參數(shù)與變壓器的輸出電壓不匹配，會(huì)導(dǎo)致輸出電流高于線路最大融冰電流，從而導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行交流融冰。

當(dāng)要通過(guò)交流融冰方法實(shí)現(xiàn)融冰操作時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中只能通過(guò)采用人工登塔敲冰方式除冰。該方式導(dǎo)致操作困難、安全性不高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中有些融冰線路的參數(shù)與變電站內(nèi)主變壓器出現(xiàn)不匹配的情況時(shí)只能通過(guò)人工登塔敲冰方式除冰，進(jìn)而存在除冰操作更加困難且安全性不高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供操作更加簡(jiǎn)便、安全性更高的一種變壓器串聯(lián)設(shè)置的線路交流融冰系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種變壓器串聯(lián)設(shè)置的線路交流融冰系統(tǒng)，包括設(shè)置在變電站內(nèi)的主變壓器，與主變壓器的低壓端連接的10kV開(kāi)關(guān)柜，連接在開(kāi)關(guān)柜上的待融冰線路，所述開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有2個(gè)10kV間隔，一個(gè)間隔作為融冰間隔，另一個(gè)間隔為待融冰線路間隔；該開(kāi)關(guān)柜上還連接有融冰變壓器，該融冰變壓器的高壓端與開(kāi)關(guān)柜中融冰間隔連接、低壓端與待融冰線路間隔連接，主變壓器的低壓端與開(kāi)關(guān)柜上融冰間隔的輸入端連接，待融冰線路與開(kāi)關(guān)柜上待融冰線路間隔的輸出端連接；開(kāi)關(guān)柜上間隔電壓等級(jí)為10kV，所述融冰變壓器的變比為35±3×2.5％/10.5kV。

如：利用10kV作為線路融冰電源，待融冰線路的導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-25至LGJ-95之間的任意型號(hào)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)線路融冰電流超過(guò)了線路最大融冰電流而導(dǎo)致無(wú)法交流融冰的情況，當(dāng)出現(xiàn)該情況時(shí)，則可采用2.86kV作為融冰電源。具體實(shí)現(xiàn)方式為：運(yùn)輸1臺(tái)35kV變壓器至該變電站作為融冰變壓器，在融冰變壓器高壓側(cè)接入10kV，低壓側(cè)輸出2.86kV。將2.86kV接入根據(jù)覆冰區(qū)段導(dǎo)線已合適三相短接的待融冰線路上實(shí)現(xiàn)融冰。通過(guò)本實(shí)用新型方案的設(shè)置，可以使35kV/10kV線路導(dǎo)線在覆冰季節(jié)出現(xiàn)覆冰后，采用交流融冰方法對(duì)線路全線或部分區(qū)段進(jìn)行交流融冰。

即，本實(shí)用新型通過(guò)在待融冰線路與變電站內(nèi)主變壓器之間串聯(lián)一個(gè)的融冰變壓器，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)待融冰線路與主變壓器不匹配時(shí)無(wú)法交流融冰的問(wèn)題，通過(guò)增加設(shè)置的融冰變壓器，能有效改變待融冰線路的電壓，進(jìn)而使待融冰線路中的電流處于最小融冰電流和最大融冰電流之間，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)交流融冰的方法，操作更加簡(jiǎn)單、安全。

本實(shí)用新型的設(shè)置方式為現(xiàn)有交流融冰方法的有效補(bǔ)充，提升了線路交流融冰適用性，使得以前需采用人工除冰的線路可以采用本實(shí)用新型方法進(jìn)行交流融冰。并且，該方法具有安全性高、操作簡(jiǎn)便，充分利用了已有設(shè)備開(kāi)展，無(wú)需額外投入，可保障35kV/10kV線路在覆冰季節(jié)的安全穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述融冰變壓器與融冰間隔之間以及融冰變壓器與待融冰線路間隔之間均采用三相10kV交聯(lián)聚乙烯電纜連接。

進(jìn)一步，所述變電站為35kV變電站，所述主變壓器的變比為35±3×2.5％/10.5kV。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型采用變壓器串聯(lián)方式，通過(guò)該方式實(shí)現(xiàn)的交流融冰方法可作為傳統(tǒng)交流方法的補(bǔ)充，能有效使待融冰線路的交流融冰阻抗能夠相互匹配，提升了交流融冰普遍適用性；

2、本實(shí)用新型的方法充分利用了現(xiàn)有甚至退役電力設(shè)備，具有安全性高、操作簡(jiǎn)便、零成本的特點(diǎn)，可保障電網(wǎng)中壓配網(wǎng)線路冬季安全穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱：

1-主變壓器，2-開(kāi)關(guān)柜，3-待融冰線路，4-融冰變壓器。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

實(shí)施例1

一種變壓器串聯(lián)設(shè)置的線路交流融冰系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)中包括設(shè)置在變電站內(nèi)的主變壓器1，與主變壓器1的低壓端連接的開(kāi)關(guān)柜2，連接在開(kāi)關(guān)柜2上的待融冰線路3，在工作時(shí)，待融冰線路3的電壓與主變壓器1的低壓端相同。

當(dāng)變電站為35kV變電站，待融冰線路3的導(dǎo)線型號(hào)是LGJ-50，采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式進(jìn)行融冰時(shí)，其參數(shù)與變電站中主變壓器1的輸出電壓不匹配，導(dǎo)致無(wú)法采用交流融冰方式進(jìn)行融冰。具體原因如下：

主變壓器1的容量為4MVA，變比為35±3×2.5％/10.5kV。該待融冰線路3為單回線路、無(wú)分支，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-50，三相10kV交聯(lián)聚乙烯電纜。與該主變壓器1連接的待融冰線路3全長(zhǎng)為8.06kM，待融冰線路的總阻抗為(4.49+j3.19Ω)，待融冰線路的歷史覆冰厚度10mm，待融冰線路的實(shí)際輸出電壓為V₁為10.5kV。

通過(guò)檢測(cè)得知，該融冰線路的最大耐受電流491.7A，臨界融冰電流為165.5A。通過(guò)即可計(jì)算出工作時(shí)的實(shí)際融冰電流I₁，該公式中R表示為待融冰線路的電阻值，X表示為待融冰線路的電抗值；待融冰線路中的實(shí)際輸出電壓為V₁。

通過(guò)上述描述可知：本實(shí)施例中的R為4.49Ω，X為3.19Ω，V₁為10.5kV，通過(guò)上述公式計(jì)算出I₁的值為1100.7A，因而I₁的值大于最大耐受電流491.7A，無(wú)法實(shí)現(xiàn)交流融冰操作。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型中在所述待融冰線路3和主變壓器1之間還串聯(lián)設(shè)置有融冰變壓器4，如圖1所示，具體設(shè)置如下：

所述開(kāi)關(guān)柜2內(nèi)具有融冰間隔和待融冰線路間隔，該開(kāi)關(guān)柜2上還連接有融冰變壓器4，該融冰變壓器4的高壓端與融冰間隔連接、低壓端與待融冰線路間隔連接，主變壓器1的低壓端與開(kāi)關(guān)柜2上融冰間隔連接，待融冰線路3與開(kāi)關(guān)柜2上待融冰線路間隔連接。

本實(shí)施例中該融冰變壓器4的容量為4MVA，變比為35±3×2.5％/10.5kV，檢測(cè)得知：該融冰變壓器4的二次短路阻抗r為1.77Ω，待融冰線路的實(shí)際輸出電壓V₂降低至2.86kV。

此時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)線路中實(shí)際電壓值調(diào)節(jié)線路中融冰電流為I₂，該I₂的計(jì)算公式為：

通過(guò)該計(jì)算公式計(jì)算出I₂的值為226A，該值大于臨界融冰電流165.5A，小于最大融冰電流491.7A，滿足該線路交流融冰要求。

融冰變壓器3在融冰時(shí)為降壓運(yùn)行，該變壓器實(shí)際最大出力S_max的計(jì)算公式為其中，U為融冰變壓器3處于降壓運(yùn)行時(shí)二次側(cè)運(yùn)行電壓，I為融冰變壓器3二次側(cè)最大通流電流，I為219.9A，U為2.86kV，即可計(jì)算出S_max的值為1.08MW。

融冰消耗有功功率：P＝3I₂²R＝3×226²×4.49＝0.69MW；

融冰需要無(wú)功功率：Q＝3I₂²X＝3×226²×3.19＝0.49MW。

小于融冰變壓器實(shí)際最大出力。

綜上，該線路采用本實(shí)用新型方法進(jìn)行全線交流融冰是可行的。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例中所述融冰變壓器4與待融冰線路3之間、以及融冰變壓器4與主變壓器1之間均通過(guò)10kV交聯(lián)聚乙烯電纜連接，該待融冰線路3的導(dǎo)線型號(hào)可以為L(zhǎng)GJ-25至LGJ-95之間的某一種。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。