[发明专利]一种在输电线路末端注入无功电流的融冰装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在输电线路末端注入无功电流的融冰装置，属于高压输电系统领域。

背景技术

随着全球气候变化，大范围的气象灾害在世界范围内频繁发生。北欧和北美地区多次遭遇大范围冰雪灾害事故。近年来，我国也频频发生重大冰害事故。继2005年全国大面积冰害事故后，2008年1月，我国南方大部分省市遭遇了多年未遇的恶劣冰雪天气，输电线路的覆冰事故造成了大面积停电，并影响了通信、交通、旅游等相关行业，给国民经济带来了巨大损失。在抗击冰害期间，我国各有关方面采用了一些融冰方法，但这些方法的应用受到气象条件、运行条件、网架结构和技术因素等很多因素限制，实施难度较大，可借鉴的成功经验和案例很少，技术上并不完善。

国外相关科研机构在电力线除冰领域取得了一定成果。目前，国内外提出的防冰除冰方法约有30余种，主要分为加热融冰、机械除冰和自然脱冰等几类，应用较多的是加热融冰方法，主要有以下几种方法：

短路融冰(参见：苑吉河，蒋兴良，易辉，等.输电线路导线覆冰的国内外研究现状.高电压技术，2003，30(1)：6-10.)，理论上成立，受线路网架结构限制，有些线路不具备实施条件。融冰需停电进行，运行方式复杂，操作量大，影响面大，需要容量大。短路电流受电压，线路阻抗制约很难调整和控制。

调负融冰(参见：蒋兴良，张丽华.输电线路除冰防冰技术综述.高电压技术，1997，23(1)：73-77.，以及参见：山霞，舒乃秋.关于架空输电线除冰措施的研究.高电压技术，2006，32(4)：25-27.)，在辐射型供电网架中无法实施，最大负荷是一定的，负荷调整不了。在环型供电网架中有实施条件，需解环运行方能进行负荷调整，但负荷不好调整和控制，对正常供电有影响，实施调度比较困难，操作量大。

直流电流融冰(参见：常浩，石岩，殷威扬，等.交直流线路融冰技术研究.电网技术，2008，32(5)：1-6.)，直流融冰在500kV超高压直流输电系统已试验成功，并得到推广应用(参见：张辉，韩学山，王艳玲.架空输电线路运行载流量分析.电网技术，2008，32(14)：31-35.，以及参见：马玉龙，徐玲玲，石岩，等.三广直流工程融冰运行方式仿真试验.电网技术，2008，32(19)：22-25.)。该技术在交流系统中也得到应用，但存在功率消耗大，融冰时不仅融冰线路要停电，而且还要消耗15万千瓦至20万千瓦的融冰功率，相当于一个中等城市的供电负荷，增加其他线路负荷压力，对电网影响较大。同时需要直流电源和电力电子器件，成本很高。交流线路直流短路兼无功静止补偿融冰技术，已在220kV和500kV交流线路中应用，但技术和经济可行性有待进一步完善。

上述热融冰方法技术上存在一定局限性，有待进一步完善，为了克服上述问题，有人提出了电容补偿电感调负融冰方法(参见：刘刚，赵学增，陈永辉，等.电容补偿电感调负融冰方法.电网技术，2008，32(S2)：99-102.)，克服了短路融冰的瓶颈问题，但同时也存在大容量可调电感没有成型设备，采用电容补偿电感调负融冰方法设备投资大等问题。

发明内容

本发明的目的是解决采用电容补偿电感调负融冰方法存在大容量可调电感没有成型设备，设备投资大的问题，提供了一种在输电线路末端注入无功电流的融冰装置。

本发明包括第一隔离开关和第二隔离开关，输电线路的两端分别设置第一隔离开关和第二隔离开关，它还包括近端融冰隔离开关、远端融冰隔离开关和无功补偿装置，无功补偿装置与近端融冰隔离开关的一端相连，第一隔离开关和输电线路近端的连接点与融冰隔离开关的另一端相连，第二隔离开关和输电线路远端的连接点与远端融冰隔离开关的一端相连，远端融冰隔离开关的另一端与远端变压器副边母线相连。

本发明的优点：

(1)融冰线路不受线路长度限制，融冰时不用进行短路电流计算和考虑阻抗匹配确定线路短路位置及对线路进行三相短路工作。

(2)融冰时对运行电网没有冲击，不会产生覆冰脱落时导线舞动发生相间短路事故，不产生电网电压下降问题，安全性、稳定性好。

(3)融冰时线路不需短路，需要容量小，损失消耗电能少。

(4)本发明装置为大多变电站原有设备，所需成本极低，经济效益好。