高頻激勵融冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輸電線路高頻融冰裝置，屬于輸配電輔助裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高寒地區(qū)輸電線路冬季因受冰雪危害引起的供電中斷事故通常都是較嚴重的，其修復(fù)工作難度大，周期長，停電影響面積廣，因此一直是全世界范圍內(nèi)需要解決的難點問題。輸電線路覆冰不僅嚴重影響電網(wǎng)穩(wěn)定運行，而且對整個國民經(jīng)濟發(fā)展都有影響。世界上很多國家都對覆冰輸電線路融冰技術(shù)進行了廣泛而深入的研究，有很多方法已經(jīng)被應(yīng)用到了實際融冰過程中并取得了一定的效果。
[0003]目前，根據(jù)融冰機理的不同，可以將國內(nèi)外比較成熟的輸電線路融冰技術(shù)分為熱力融冰(過電流法)、機械除冰(機械法)及自然脫冰(被動法)三類。
[0004]( I)過電流法，將兩條線路的負荷通過覆冰較重的一條線路或者使覆冰線路末端變電站的全部負荷都通過重冰區(qū)的一條線路，以此增加該線路的電流，達到融冰的目的。此方法在覆冰初期，采用科學(xué)調(diào)度，有一定的效果，但是改變電網(wǎng)的潮流分配也會使電網(wǎng)的調(diào)度難度加大，影響電網(wǎng)的可靠性等指標；對于500kV及以上電壓等級的線路由于導(dǎo)線截面積大，融冰時需要很大的融冰電流，無法使用此方法。
[0005](2)機械法是使用機械外力手工使覆冰自行脫落的融冰方法。常用的是滑輪刮鏟法和強力振動法。由于機械法操作效率低，需要投入大量的操作人員和相應(yīng)的裝置，在保證供電可靠性的前提下無法得到廣泛的運用。
[0006](3)被動法，在導(dǎo)線或者絕緣子表面涂上具有憎水性能的涂料，可使凍雨或者雪在凍結(jié)或粘接到導(dǎo)線或絕緣子表面之前就可在自然力的作用下自行滑落，或者使冰或雪在導(dǎo)線或絕緣子上的附著力明顯降低，以大道防止覆冰、減少線路出現(xiàn)冰害事故的目的。這種方法只有在足夠的陽光輻射等條件下才有效，對自然環(huán)境的依賴較大，不利于廣泛運用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種高頻激勵融冰裝置，能夠根據(jù)現(xiàn)場情況確定最優(yōu)高頻激勵參數(shù)，較之國外提出的高頻融冰參數(shù)在頻率和電壓等級上都大為降低，提高了安全性能，大大減少了高頻對通信的影響。減少線路的傳輸電流，提高發(fā)熱功率；在不斷電的情況下達到短時間內(nèi)融冰的效果。
[0008]本實用新型通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):一種高頻激勵融冰裝置，由高頻激勵電源和兩個陷波器組成，高頻激勵電源設(shè)置在線路中央，線路兩邊裝設(shè)陷波器，將線路的高頻信號限制在需要融冰的線路范圍內(nèi)，防止對其它輸電線路、電氣設(shè)備造成危害。I套高頻激勵融冰裝置需要2個陷波器實現(xiàn)高頻阻抗匹配。
[0009]所述高頻激勵電源由三相電源、三相變壓器、整流器、逆變器、PffM發(fā)生器、三相RLC串聯(lián)電路、三相RLC串聯(lián)負載構(gòu)成，三相電源、三相變壓器、整流器、逆變器、三相RLC串聯(lián)電路、三相RLC串聯(lián)負載依次串聯(lián)，整流器與逆變器之間安裝輸電線路等效電阻和輸電線路等效電容，逆變器連接PWM發(fā)生器。輸電線路等效電阻和輸電線路等效電容用于模擬輸電線路的電路情況
[0010]進一步，在各線路節(jié)點安裝電壓表測量電壓，并由示波器顯示波形。
[0011]本實用新型的技術(shù)效果:
[0012]1、能夠根據(jù)現(xiàn)場情況確定最優(yōu)高頻激勵參數(shù)，較之國外提出的高頻融冰參數(shù)在頻率和電壓等級上都大為降低，提高了安全性能，大大減少了高頻對通信的影響。
[0013]2、將高頻激勵電源源設(shè)置為最佳參數(shù)后，施以高頻激勵，電磁場的部分能量分別儲存在導(dǎo)線與覆冰中并轉(zhuǎn)換為熱能用于融冰，而其中的絕大部分是儲存在覆冰中，施以高頻高壓激勵一小時后，覆冰整體溫度升高，覆冰區(qū)域的最低溫度超過0°C，達到0.3479°C。從覆冰最外層到導(dǎo)線最內(nèi)層溫度逐漸升高，依次為0.3479°C,0.67480C……、2.963°C、
3.29°C，施以高頻激勵80分鐘后，覆冰已完全融化，融冰效率明顯優(yōu)于普通激勵融冰方法。并且總共367.lkj/m的能量損耗中有高達269.3 kj/m的能量損耗于融化覆冰，這表明覆冰在該高頻強電場的反復(fù)極化下變成有損電介質(zhì)，自身發(fā)熱，所以能量利用率非常高，降低了損耗，有更好的經(jīng)濟性。
[0014]3、高頻激勵電源源與陷波器分開，在實際應(yīng)用中既可固定安裝在特定線路使用也可移動使用，大大提高了靈活性。通過在線路中央加設(shè)高頻激勵源，線路兩邊裝設(shè)陷波器，將線路的高頻信號限制在需要融冰的線路范圍內(nèi)，防止對其它輸電線路、電氣設(shè)備造成危害，真正做到了有的放矢。
【附圖說明】
[0015]圖1是高頻激勵融冰裝置示意圖。
[0016]圖2為高頻激勵電源的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中S1.高頻激勵電源、S2.陷波器1、S3.陷波器I1、S4.線路、1.三相電源、2.三相變壓器、3.整流器、4.輸電線路等效電阻、5.輸電線路等效電容、6.逆變器、7.PffM發(fā)生器、8.三相RLC串聯(lián)電路、9.三相RLC串聯(lián)負載、101-105.電壓表、111-114.示波器。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種高頻激勵融冰裝置，由高頻激勵電源S1、陷波器I S2、陷波器II S3組成，高頻激勵電源SI設(shè)置在線路S4中央，線路S4兩邊分別裝設(shè)陷波器I S2、陷波器II S3，通過陷波器I S2和陷波器II S3將線路S4的高頻信號限制在需要融冰的線路范圍內(nèi)，防止對其它輸電線路、電氣設(shè)備造成危害。
[0019]如圖2所示，所述高頻激勵電源由三相電源1、三相變壓器2、整流器3、逆變器6、PffM發(fā)生器7、三相RLC串聯(lián)電路8、三相RLC串聯(lián)負載9、電壓表、輸電線路等效電阻4、輸電線路等效電容5、示波器構(gòu)成，三相電源1、三相變壓器2、整流器3、逆變器6、三相RLC串聯(lián)電路8、三相RLC串聯(lián)負載9依次串聯(lián)，整流器3與逆變器4之間安裝一個輸電線路等效電阻4和一個輸電線路等效電容5，逆變器6連接PffM發(fā)生器7，三相電源I輸出端安裝電壓表101，三相變壓器2輸出端安裝電壓表102，電壓表101和電壓表102連接示波器111，不波器111可顯不電壓表101和電壓表102波形，逆變器6輸入端安裝電壓表103，電壓表103連接示波器112，示波器112可顯示電壓表103波形，三相RLC串聯(lián)電路8的輸入端安裝電壓表104，電壓表104連接示波器113，示波器113可顯示電壓表104波形，三相RLC串聯(lián)負載9的輸入端安裝電壓表105，電壓表105連接示波器114，示波器114可顯示電壓表105波形。
[0020]18kV、20kHz高頻融冰步驟:
[0021](I)低壓試驗。接入控制電源，對裝置的冷卻系統(tǒng)進行測試。在無異常的情況下，再進行低壓觸發(fā)試驗。依次驗證每個晶閘管都能夠觸發(fā)導(dǎo)通。
[0022](2)空載投切與調(diào)壓試驗。主要目的是驗證融冰電源在額定電壓、無電流情況下的耐壓能力及裝置在空載模式下的控制系統(tǒng)功能特性。
[0023](3)帶線路融冰試驗。第I階段升壓至額定值的50 %左右，運行一段時間后再將輸出電壓降至O后退出，用以檢驗系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及正常投退功能。若一切正常，則進入第2階段升壓至額定值進行試驗，重點測試線路溫升及裝置融冰能力。
[0024]根據(jù)氣候和介質(zhì)參數(shù)，確定最佳融冰頻率:首先，粗調(diào)頻率，使兩種熱功率近似相等；然后，細調(diào)頻率，使線路長度等于線路上電壓波的半波長的整數(shù)倍，即相當(dāng)于使融冰電源在電壓波節(jié)點處接入線路。這樣，在融冰熱功率一定的前提下，可將電源工作電壓降到最低。
【主權(quán)項】
1.一種高頻激勵融冰裝置，其特征在于:由高頻激勵電源和兩個陷波器組成，高頻激勵電源設(shè)置在線路中央，線路兩邊裝設(shè)陷波器；所述高頻激勵電源由三相電源、三相變壓器、整流器、逆變器、PffM發(fā)生器、三相RLC串聯(lián)電路、三相RLC串聯(lián)負載構(gòu)成，三相電源、三相變壓器、整流器、逆變器、三相RLC串聯(lián)電路、三相RLC串聯(lián)負載依次串聯(lián)，整流器與逆變器之間安裝輸電線路等效電阻和輸電線路等效電容，逆變器連接PWM發(fā)生器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻激勵融冰裝置，其特征在于:在各線路節(jié)點安裝電壓表測量電壓，并由示波器顯示波形。
【專利摘要】本實用新型提供了一種高頻激勵融冰裝置，由高頻激勵電源和兩個陷波器組成，高頻激勵電源設(shè)置在線路中央，線路兩邊裝設(shè)陷波器，將線路的高頻信號限制在需要融冰的線路范圍內(nèi)，防止對其它輸電線路、電氣設(shè)備造成危害。能夠根據(jù)現(xiàn)場情況確定最優(yōu)高頻激勵參數(shù)，較之國外提出的高頻融冰參數(shù)在頻率和電壓等級上都大為降低，提高了安全性能，大大減少了高頻對通信的影響。
【IPC分類】H02G7/16
【公開號】CN204928049
【申請?zhí)枴緾N201520706723
【發(fā)明人】杜振川, 陳佩瑤, 熊海強
【申請人】國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月11日