输电线路地线直流融冰技术与应用

第1章 概述

1.1 覆冰的危害

1.2 覆冰的分类

1.3 输电线路覆冰等级

参考文献

第2章 电流融冰数学模型

2.1 电流融冰的计算模型

2.2 融冰电流的主要影响因素

参考文献

第3章 直流融冰装置和融冰方法

3.1 直流融冰装置

3.2 直流融冰装置的融冰方法

3.3 利用换流站装置的直流融冰方法

3.4 交流直流融冰方法比较

参考文献

第4章 地线融冰

4.1 地线融冰的特殊性

4.2 地线全绝缘对线路的影响

4.3 地线绝缘间隙的选择

4.4 地线融冰接线方式

参考文献

第5章 地线融冰自动接线装置

5.1 地线融冰自动接线

5.2 地线融冰自动接线装置方案

5.3 地线融冰自动接线装置的设计

5.4 地线融冰自动接线装置主要部件

5.5 装置安装

5.6 操作步骤

5.7 装置应急预案

5.8 装置试验

参考文献

第6章 OPGW地线融冰

6.1 0PGW温度特性

6.2 融冰通流温升对OPGW的影响

参考文献

第7章 地线融冰实例

7.1 500kV青山乙线地线融冰实例（纯普通地线）

7.2±500kV高肇直流地线融冰实例（纯普通地线）

7.3 500kV青山甲线架空地线融冰实例（OPGW 普通地线）

7.4 ±500kV溪洛渡右岸电站送电广东地线融冰实例（OPGW 普通地线）

参考文献2100433B

《输电线路地线直流融冰技术与应用》依托中国南方电网有限责任公司超高压输电公司输电线路直流融冰运行实践及相关科研项目成果，通过对国内外现有融冰技术的原理和装置及应用情况的全面调研以及分析研究的基础上编写而成。全书主要介绍了输电线路覆冰的危害、分类、等级：电流融冰原理及数学模型；临界融冰电流，融冰时间，最大融冰电流，最大融冰长度，融冰影响因素：直流融冰装置及其融冰方法，利用换流站装置的直流融冰方法，交流、直流融冰方法比较；地线融冰的特殊性，地线全绝缘对线路的影响，融冰时地线绝缘间隙的选择，地线融冰接线方式；地线融冰自动接线及装置；OPGW地线融冰，OPGW温度特性，融冰通流温升对OPGW的影响；地线融冰实例等。《输电线路地线直流融冰技术与应用》内容翔实、图文并茂，理论分析、实验研究及工程应用全面深入，反映了输电线路地线直流融冰最新技术成果，具有很强的实用性和指导性。

《输电线路地线直流融冰技术与应用》可以作为高等学校相关专业本科生、研究生的教材，也可以供高等学校教师以及从事输电线路融冰技术研究、设计、运行、维护等方面的专业技术人员和管理人员阅读参考。

直流融冰的主回路设置方法专利目的

《直流融冰的主回路设置方法》的目的：提出直流融冰的主回路设置方法，适用于高压及特高压电网输电线路的融冰，通过扩展直流融冰回路的少量一次设备，实现将无功控制功能作为直流融冰装置的辅助功能，提供线路需要的感性无功功率的功能，进行动态无功补偿。

直流融冰的主回路设置方法技术方案

《直流融冰的主回路设置方法》的技术方案是：

直流融冰的主回路设计方法，包括三相三绕组整流变压器、12脉动整流装置、控制保护装置、自动切换装置和直流侧刀闸，三相三绕组整流变压器的接线组采用D/d0/y11或Y/y0/d11接线、三相三绕组整流变压器的两个低压侧绕组相位移30度，其特征是：三相三绕组整流变压器的2组低压侧的三相输出分别连接到12脉动整流装置的2个阀组的三相输入，12脉动整流装置的正负极输出在直流融冰方式时分别通过直流侧开关连接到需要进行融冰的三相交流线路，形成直流融冰主回路（如图2所示），可对三相交流线路进行直流融冰；在无功补偿方式扩展一次设备可分别形成直流融冰主回路（如图4、图5所示）。

其中，如图3所示，增加第一组电抗器和转换开关刀闸，在整流变压器与整流装置之间每相串连1台电抗器L_TCR，每台电抗器两侧和一把转换开关刀闸并联（如图3所示），根据需要可以增加滤波器。

其中，如图4所示，闭合并联的转换开关刀闸电抗器L_TCR旁路（即短接），则主回路进入融冰运行状态；打开并联的转换开关刀闸将电抗器L_TCR连接至换流器，再把直流融冰装置的正、负极母排与两个阀组之间的中性点母线之间短接，则主回路进入无功补偿运行状态，作为晶闸管控制的星形连接的可控电抗器运行。

其中，如图5所示，另设有第二组电抗器和转换开关刀闸，每台电抗器两侧和一转换开关刀闸并联，并在换流器两个阀组的直流侧和交流侧增加连接线，每台电抗器两侧和一转换开关刀闸串联接在连接线上，分别按照“直流侧A相接交流侧B”，“直流侧B接交流侧C”和“直流侧C接交流侧A”的方式连接，打开转换开关刀闸将电抗器L_TCR连接至换流器，则主回路进入无功补偿运行状态，作为晶闸管控制的三角形连接的可控电抗器运行。

由于整流变压器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接线，副边两个绕组相位移30度；融冰整流装置采用12脉动接线方式，融冰装置运行时对系统的谐波和无功影响很小。以用于500千伏交流线路融冰的60兆瓦固定式直流融冰装置为例，其直流融冰运行时需要的有功、无功和滤波的总容量约为75兆伏安，通常不到变电站500千伏主变35千伏侧容量的1/3，对系统影响很小；直流融冰装置运行时产生的谐波是12k±1次谐波，k为1，2，3，...，即融冰装置运行时产生的谐波主要是11、13次等特征谐波。融冰装置运行时产生的谐波对系统影响很小，对融冰装置本身的稳定运行没有影响，但是35千伏侧略超过相关中国国家标准，融冰运行时可以不必装设交流滤波器设备；对500千伏侧和220千伏侧的电压谐波畸变影响很小，满足相关中国国家标准。

融冰整流装置对三相线路采用的融冰方式为：退出运行的线路，通过二相/三相的自动切换装置，由控制装置来自动切换三相线路连接到整流装置，保证三相线路均衡融冰，切换过程中整流装置及开关的操作都由自动顺序控制来实现。这种融冰方式的特点是三相线路融冰程度均衡，不会产生三相导线的张力差并对杆塔造成影响。该技术具体可以参考同时提出的另一申请“直流融冰三相交流线路自动切换的方法”中。

直流融冰的主回路设置方法改善效果

《直流融冰的主回路设置方法》有益效果：融冰装置兼具有SVC功能，通过扩展一次设备，融冰装置在不承担融冰功能时可以兼做静止型动态无功补偿装置，进行动态无功补偿，充分利用用户投资；同时回路接线简单，有效地解决日常运行维护的问题。与AREVA技术方案亦有所不同，AREVA技术方案采用设备较多、接线复杂，在进行直流融冰和无功补偿（SVC）工作方式转换时，改接线工作量很大；且直流融冰和无功补偿（SVC）工作时都必须配置交流滤波器。