[发明专利]一种架空地线和复合光纤地线的直流融冰方法

说明书

技术领域

本发明是一种架空地线和复合光纤地线的直流融冰方法，属于输电网输电线路直流融冰应用的创新技术。

背景技术

随着全球气候的不断恶化，冰灾对输电线路造成的危害越发严重。特别是2008年初的冰灾，对我国电网造成了巨大的损失。

2008年冰灾后，我国电力科技工作者自主进行了直流融冰技术及装置的研发，成功研发出了具有完全自主知识产权的大功率直流融冰装置，主要包括带专用整流变压器、不带专用整流变压器和车载移动式等多种型式，进而在全国进行了推广应用。 

2011年1月，受持续低温雨雪凝冻天气影响，南方电网供电区域内贵州大部分地区、广西桂北地区、广东粤北地区和云南滇东北地区的输变电设施相继出现覆冰险情，先后导致1414条10kV及以上线路、70个35kV及以上变电站停运。2011年次冰灾是继2008年之后南方电网遭遇的又一次特重冰灾。但与2008年多条线路断线倒塔、500kV主网架遭受重创、电网多处解列或孤网运行、大量减供负荷相比，本次冰灾期间未发生220kV及以上线路倒塔事故，未发生县级及以上城市停电事故，确保了电网安全稳定运行和电力正常供应。2011年冰灾中，南方电网已经安装的19套直流融冰装置首次得到了全面实战检验，发挥了巨大的作用，累计对110kV及以上线路融冰227次，其中500kV线路40余次。

从近几年冰灾事故的损坏情况来分析，架空地线和复合光纤地线（OPGW）是输电线路中比较脆弱的一个环节，覆冰造成架空地线和复合光纤地线（OPGW）损坏，引起线路跳闸停运。根据南方电网2011年的实际情况，在解决架空导线覆冰后，地线覆冰和复合光纤地线（OPGW）已经成为线路跳闸和影响导线融冰后恢复送电成功的主要因素。

不同于架空导线，我国普通架空地线主要采用分段绝缘、一点接地方式，复合光纤地线（简称OPGW）基本上采用逐基接地方式，无法对架空地线和复合光纤地线（OPGW）直接进行融冰。由于绝缘地线可以显著降低输电线路损耗，国内外电力科技工作者一致在进行这方面的研究和实践，已有研究和实际应用表明架空地线和复合光纤地线（OPGW）绝缘运行是完全可行的。

因此，实现架空地线和复合光纤地线（OPGW）直流融冰，对提高输电线路整体防冰能力，保障电网供电可靠性有着十分重要的意义，经济效益和社会效益非常显著。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种降低直流融冰装置投资，操作方便，效率高的架空地线和复合光纤地线的直流融冰方法。

本发明的技术方案是：本发明架空地线和复合光纤地线的直流融冰方法,所述直流融冰方法所用的直流融冰装置包括有换流器、直流侧刀闸、控制保护系统，全线电气连通两根绝缘架空地线并联，或一根绝缘架空地线和一根绝缘复合光纤地线并联，以一相导线作为返回线，两根绝缘地线首端短接后通过直流侧刀闸接到直流融冰装置中换流器的负极，两根绝缘地线末端与需要融冰的三相交流线路中的任意一相导线末端短接，该任意一相导线通过直流侧刀闸与直流融冰装置中换流器的正极连接，控制保护系统与换流器连接，所述直流融冰实现方法包括如下步骤：

1）确定有架空地线和复合光纤地线融冰需求的输电线路；

2）对该输电线路架空地线和复合光纤地线的情况进行统计；

3）将架空地线非良导体地线更换为全线电阻率基本一致的良导体地线，将架空地线改造为经带并联间隙绝缘子绝缘、全线保持电气连接的绝缘架空地线，正常工作时架空地线对地全线路绝缘，当雷击架空地线或线路故障导致架空地线上出现暂态高电压时，架空地线则通过并联间隙电气导通接地；

4）将复合光纤地线改造为经带并联间隙绝缘子绝缘、全线保持电气连接的绝缘复合光纤地线；正常工作时复合光纤地线对地全线路绝缘；当雷击复合光纤地线或线路故障导致复合光纤地线上出现暂态高电压时，复合光纤地线则通过并联间隙电气导通接地；

5）对绝缘的架空地线和复合光纤地线在各种工况下的感应电压进行电磁暂态计算，采用导线、地线换位的方法将架空地线和复合光纤地线上的感应电压控制在1.5kV以内；

6）在对绝缘改造后架空地线和复合光纤地线开展融冰之前，将该线路停运，将两根绝缘地线，或者一根绝缘地线和一根绝缘复合光纤地线首端短接后通过直流侧刀闸接到直流融冰装置中换流器的负极，末端与需要融冰的三相交流线路中的任意一相导线末端短接，该任意一相导线通过直流侧刀闸接到直流融冰装置中换流器的正极；