500 kV输电线路移动式直流融冰试验分析

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浅谈直流融冰技术在超高压输电线路中的相关应用分析

一
在南方电网，直流融冰装置现已在多条覆冰线路成功使用，对冬季电网的安全稳定运行做出了巨大贡献。如南方电网公司超高压输电公司在覆冰区对其管辖的５００ｋＶ及其以上电压等级的线路分别安装有１１５ＭＷ和２２５ＭＷ直流融冰装置，每年冬季覆冰时期，当相关区域线路覆冰达到设计值的％时就会立刻开启融冰工作，启动直流融冰装置进行融冰。以５００ｋＶ贵广三回／贵广四回交流输电线路桂林至贤令山段为例，设计冰厚１５ｍｍ，当覆冰达到６ｍｍ（设计值的４０％．７０％）时，采用 ±２５ｋＶ直流融冰装置开始融冰。融冰电流按现场覆冰增速控制在３５００Ａ￣４５００Ａ之间，融冰时间一般按现场情况控制在３０ｍｉｎ￣１２０ｍｉｎ（线路融冰工作时间规定不超过１５０ｍｉｎ）。另外在国家电网。２００８年初，湖南中试所联合有关单位研发了小容量直流融冰装置，直流融冰电流为８００Ａ，在１１０ｋＶ矿山一段输电线路覆冰厚度约２０ｍｍ的变冷矿线进行现场直流融冰试验。２０ａｉｒｎ后，线路上的覆冰融化脱落。２０１２年１月份四川电网分别在普提站和东坡站加装了２套直流融冰装置，均达到了预期的融冰效果。事实证明直流融冰技术在输电线路融冰工作中的运用是切实可行的。综合考虑直流融冰技术的特点、应用范围以及已有工程应用经验，并考虑到变电站的实际情况，可以对５００ｋＶ架空输电线路利用直流融冰技术进行融冰。４应用中可能出现的问题分析４．１导、地线损耗。过高的温度可能会造成用材损耗，严重者可能造成断股断线。问题的关键在于控制融冰电流，以控制融冰过程中导、地线的温度。地线由于规格相对导线要更脆弱，其融冰电流要小、融冰时间应短。通过５００ｋＶ桂山甲乙线路融冰后对杆塔、导地线的检查，目前未曾发现导地线因融冰受损。４．２融冰冰闪问题。融冰过程中的冰闪问题主要是由于融冰顺序不合理可能造成导地线之间冰闪跳跃。当导、地线覆冰后，弧垂急剧降低，有时地线会降低得比导线更厉害，也就是说导、地线在融冰前的间隙已经很短。如果融冰时先融导线，导线脱冰上升，造成与覆冰地线间的间隙小于放电临界值时，发生融冰冰闪放电，

移动直流融冰技术在500_kV输电线路上的应用

电力技术应用移动直流融冰技术在500 kV 输电线路上的应用，李嗣，杨洪明，葛雄，陈光辉（国网湖北省电力有限公司超高压公司，湖北输电线路导地线覆冰舞动给电网安全稳定运行带来严峻挑战。

主要探索利用移动式直流装500 kV 斗江线现场融冰试验，验证了该直流融冰技术具有良好的适用性。

输电线路；覆冰舞动；移动式；直流融冰Application of Mobile DC Ice Melting Technology on 500 kVTransmission Lines, LI Si, YANG Hongming, GE Xiong, CHEN Guanghui(State Grid Hubei Extra High Voltage Commpanny, Wuhan Abstract: In recent years, the ice galloping of the 500 kV transmission lines leads to severe challenges to the safe and stable operation of the power grid. This paper mainly explores the feasibility of deicing ultra-high voltage transmission lines by using mobile DC devices. The on-site ice-melting test of DC ice-melting technology has good applicability.可控硅整流器电力系统B 相（或C 相）导线图1 直流融冰原理1.2 直流融冰参数计算1.2.1 融冰电流和融冰时间在现场工况和覆冰状态确定的情况下，融冰电流和融冰时间之间的关系为()()010101012T 0r 0T T T T T r 0rmin 0T T 3/422max900.045100.22ln 3180.57.240.7901 0002R T g D t g db R D R R R R d I R t t I R R R T vd T I R =0101012T 0r 0T T T T T 0r 0.045100.22ln R T g D t g db R T D R R R R d R t∆+++∆ ++（1）式中：I r 为融冰电流，A ；ΔT 为导体温度与外界气温之差，℃；d 为导线直径，cm ；D 为冰筒直径，cm ；b 为覆冰厚度，cm ；g 0为冰的密度，一般取0.9 g/cm 3；R 0为导线在0 ℃时的电阻率，Ω/m ；t r 为融冰时间，Telecom Power Technology状态下的电流。

500kV电网输电线路中抗冰融冰技术的应用王鹏

500kV电网输电线路中抗冰融冰技术的应用王鹏摘要：随着电网的改造迅速发展，连接覆冰地区的高压、超高压输电线路的范围的越来越广，覆冰造成电网受灾的地区的可能性就越多。

覆冰对电网的安全运行造成的影响，国内外对覆冰的问题一直较为关注。

有关研究和运行技术人员一直在研究输电线路覆冰的形成机理，探索预防和减少输电线路发生冰灾事故的方案和技术措施。

尤其是随着全球气候的变暖，各类气象灾害更为频繁，特高压输电工程的建设，造成严冬输电线路发生冻雨覆冰的范围的扩大。

因此，输电线路的直流融冰的研究和应用对于电网抗击冰灾具有重大的意义。

本文介绍了500kV 输电线路覆冰的危害，直流融冰技术的原理，提出了在500kV变电站的交流输电线路中对直流融冰装置应用的研究。

关键词：直流融冰技术；500kV变电站；直流融冰装置1 500kV输电线路覆冰的危害500kV输电线路覆冰的危害主要包括：（1）过荷载。

500kV输电线路覆冰后的实际重量超过设计值很多，从而导致架空输电线路机械和电气方面的事故，一般过荷载又可分为垂直荷载、水平荷载、纵向荷载及振动荷载；（2）导线覆冰舞动事故。

由于500kV输电线路不均匀覆冰，在风的作用下产生舞动，覆冰导线低频高幅舞动将造成导线断股、金具损坏、杆塔倾斜或相间短路等严重事故，（3）不同期脱冰或不均匀履冰事故。

相邻档导线不均匀履冰或不同期脱冰会产生张力差，使导线、地线在线夹内滑动，严重时将使导线外层铝股在线夹出口处全部断裂，钢芯抽动，（4）绝缘子串冰闪事故。

绝缘子覆冰或被冰凌桥结后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，融冰时绝缘子的局部表面电阻增加而形成闪络事故，闪络发展过程中持续电弧烧伤绝缘子，从而引发绝缘子绝缘强度的降低。

2直流融冰原理直流融冰法就是通过直流融冰装置把电力系统或交流电动机获得的交流电能转化为直流电能，再把直流电能传输到待融冰线路导线中，利用直流短路电流的作用在导线电阻中产生热量令导线发热、从而使覆冰融化的方法。

500kV高肇直流输电系统融冰升级及试验分析

为积极应对冰雪凝冻灾害气候对高肇直流输电设备的影
响，除在线路进行了抗冰加固外，方电网自２０南０８年就致力于
直流输电系统的融冰模式研究，力求通过在控制系统增加融冰模式的运行方式，目前已经在５０Ｖ高肇直流输电系统成功实０ｋ
ＬＮ通信正常的情况下才能下发融冰方式及正向融冰和反向Ａ
融冰方式命令。当站控接收到融冰方式命令后转入融冰运行方
式时会返回一个融冰状态上送ＨＭ和极控极１Ｉ和极２及对站，只有在融冰模式下运行人员才能下发正向或反向融冰指令，正向融冰和反向融冰模式发送到极控和对站。融冰模式／正常模
器界面均为不定义状态，制地点丢失，功控制模式中无功控无定值（１０ａ、０ｖｒ可能变至（ｌＯａ、０Ｍｖｒ，在一２Ｍｖｒ８Ｍａ）一ＯＭｖｒ１０ａ）须进行融冰时将其改回原来的定值。
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４０ｋ６Ｖ
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图１高肇直流双向融冰方式运行示意图８广科０１第２期０东技２ ¨ １２
逻辑，备进入融冰运行方式必需的条件，准比如调整功率方向，
专版Ｉ力建设１电
５０Ｖ高肇直流输电系统融冰升级及试验分析０ｋ
刘东，陈宏志，杜松轩
（南方电网超高压输电公司广州局，Ｉ广东广州５０６）１６３

±500kV同塔双回直流输电架空地线融冰时抑制直流感应电压研究

±500kV同塔双回直流输电架空地线融冰时抑制直流感应电压研究宋鑫蔡安勇王立春董欣徐维东马涛摘要：结合南方电网某±500kV同塔双回直流输电工程，在一回停运、一回以双极大地回线方式运行时，由于线路间直流感应电压导致融冰装置无法进行地线融冰作业，因此为抑制架空地线上感应电压对融冰装置的影响，使用电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD搭建仿真模型，分析了感应电压对融冰装置的影响，并在现有融冰装置直流侧避雷器过电压保护基础上，提出了加装并联高压电阻器抑制感应电压的措施。

仿真结果表明：在融冰装置直流侧出口处并联一定阻值的高压电阻器，能够将直流感应电压降低到融冰装置可以正常运行的电压水平。

关键词：融冰装置；感应电压；同塔双回；地线融冰0.引言南方电网某±500kV同塔双回直流输电线路全长1221.7km（折算成同塔双回长度）[1]，线路输送容量为6400MW，额定电流3200A[2]。

站内装备有1套12脉直流融冰装置，额定直流电压±20kV，额定直流电流1500A，额定直流输出功率60MW。

该装置可对架空地线、光纤复合架空地线（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire, OPGW），接地极进行融冰作业。

由于采用同塔双回形式的线路导线间的距离较近，则运行线路会在停运的待融冰线路上产生感应电压，该感应电压过大会导致融冰装置无法正常运行[2-3]。

为保证融冰装置能够可靠工作，对该感应过电压对融冰装置的影响进行分析，并提出相应的抑制措施。

本文以现场的感应电压作为数据来源，按照实际±500kV线路参数搭建PSCAD仿真模型，通过分析现有避雷器过电压保护的不足，提出了并联高压电阻器抑制感应电压的措施。

1.计算方法1.1 系统参数仿真研究以±500kV同塔双回线路的普通架空地线融冰为例，将该地线平均分为12段，每3段并联为1次融冰，具体参数如表1所示，接线如图1所示[4]，线路的杆塔和极线布置方式如图2所示[4]，即I回上＋、下－，Ⅱ回上－、下＋。

直流融冰技术在500kV变电站中的应用研究

直流融冰技术在 500kV 变电站中的应用研究摘要：近年来，全国气候反常，寒潮频繁袭击电网，造成大面积输电线路严重覆冰。

输电线路覆冰，不仅会引起闪络跳闸，而且可以损坏金具，造成杆、塔倒塌，严重威胁输电网安全运行。

但输电线路大多架设在野外山区，在严寒天气下抢修极为困难。

因此，有必要研发新的电网防冰融冰技术。

直流融冰技术便是一个很好的可选项。

本文将研究如何在500kV 变电站中应用直流融冰技术。

关键词：输电线路覆冰；500kV 变电站；直流融冰技术；应用；研究一、输电线路覆冰每年冬季与初春季节，来自西伯利亚的北方冷空气与来自太平洋的南方暖湿空气便会在我国交汇，形成静止锋，导致大气温度下降至0 ℃以下。

输电线路长期暴露在潮湿的空气中，经受大风的吹袭，导线上会形成雨凇。

遇到雨雪天气，当气温进一步下降至-8℃ ～-15 ℃时，冻雨、雪花便会在黏结强度很高的雨凇冰面上增长，形成覆冰。

输电线路覆冰后，会出现电气间隙放电，引发绝缘子串闪络，较重的覆冰甚至会压倒杆、塔。

2008 年 1 月，我国南方14 个省份遭受特大风雪冰灾，输电网大面积覆冰，湖南、浙江等地均出现了杆塔倒塌、覆冰断线，造成大范围断电、停电，严重影响了人民生活。

抢修人员在大雪封山的现场日夜奋战，但由于人工进行除冰工作效率较低，部分线路不具备上杆除冰条件和受气候影响较大等原因，除冰效果并不理想。

近年来，极端严寒天气发生的频率进一步上升，国内输电线路还可能遭受新一轮冰灾。

因此，必须认真研究电网防冰、融冰技术。

二、直流融冰技术(一)直流融冰基本原理众所周知，由于导线内存在着电阻，因而电流通过导线时会产生一定的热量。

电流越大，产生的热越大。

直流融冰的基本原理，便是将易遭受冰灾的覆冰线路作为负载，在输电线路上施加直流电源，在导线上形成电压较低的直流电流，从而使导线产生较大的热量，融化导线表面的覆冰。

通过三相桥式整流换相，便可将交流电源转换成直流电源。

据测算，500kV 线路在-18℃的低温、零风速的环境下，采用直流融冰法进行融冰，仅需4000A 直流电，系统仅需提供100MW 以下的功率。

基于500kv输电线路的融冰方法

基于500kv输电线路的融冰方法随着电力需求的增加，输电线路承载的负荷也越来越大。

在寒冷的冬季，输电线路上可能会积聚冰雪，给电力传输带来很大的困扰。

为了保障电力系统的稳定运行，需要采取一些融冰方法来解决这一问题。

本文将介绍基于500kv输电线路的融冰方法。

一、机械融冰方法机械融冰方法是一种常见且有效的融冰方式。

它通过人工或机械设备对输电线路上的积冰进行清除，以恢复线路的正常运行。

机械融冰方法主要包括以下几种：1. 人工清除法：通过人工爬上输电塔或使用爬升车等设备，利用工具将积聚在导线和绝缘子上的冰雪清除。

这种方法适用于积冰较轻的情况，但需要投入大量人力和时间，效率较低。

2. 高压水枪融冰法：利用高压水枪将高压水流喷射到输电线路上的冰雪上，通过水流的冲击力和压力将冰雪击碎，并迅速融化。

这种方法效率较高，但需要大量的水源和供水设备。

3. 振动装置融冰法：通过在输电线路上安装振动装置，利用振动的力量将积聚的冰雪震落。

这种方法适用于积冰较轻的情况，但对输电线路本身的振动性能要求较高。

二、加热融冰方法加热融冰方法是利用加热设备对输电线路上的冰雪进行融化的方式。

它主要包括以下几种方式：1. 导线自加热法：通过在输电导线表面安装自加热装置，利用导线本身的电阻加热效应将导线表面的冰雪融化。

这种方法无需额外的能源供应，但需要考虑导线的导电性和加热效果。

2. 热风融冰法：通过在输电线路周围喷射热风，利用热风的温度将冰雪迅速融化。

这种方法需要供热设备和热风喷射装置，但可以快速、高效地融化冰雪。

三、化学融冰方法化学融冰方法是利用化学物质对冰雪进行融化的方式。

它主要包括以下几种方式：1. 融雪剂喷洒法：通过喷洒融雪剂，利用融雪剂的化学性质将冰雪迅速融化。

融雪剂可以选择氯化钠、硝酸钙等化学物质，但需要考虑对环境的影响和成本问题。

2. 化学反应融冰法：通过利用化学反应产生的热量将冰雪融化。

例如，可以使用氧化铝和水反应产生热量，将冰雪融化。

500 kV直流融冰兼动补装置水冷系统现场试验及改进

相连的主水管采用不锈钢材料
பைடு நூலகம்
流融冰模式时，可为覆冰线路提供５ｋ的直流Ａ
融冰电流… 。其晶闸管阀组采用水冷却，换热器采用 “ 一风水换热 ” 式。因晶闸管阀组在融冰时有方大电流通过，因此水冷系统对整个系统的正常运
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈｔｕｔｒｎａｉｒｎｉｌｓｏｈｔｒｃｏｉｇｓｓｅｉｈ０Ｖｉａｅｎｒｄｃｓｔｅｓｒｃｕｅａｄｂｓｃｐｉｃｐｅｆｔｅｗａｅｏｌｙｔｍｎｔｅ５０ｋｎ
中图分类号：Ｔ１．Ｍ７４３文献标志码：Ｂ文章编号：１０ — ８１２１１ — ０６００７１８（００）０００ — ３
ＦｉｌｓｎｍｐｏｅｅｔｏａｅｏｉｇＳｓｅｎ５０ｋｅｄＴｅｔａｄＩｒｖｍｎｆＷｔｒＣｏｌｙｔｍｉ０ＶｎＤＣＤｅｃｒａｄＳｉｅｎＶＣ
浙江电力
６
ＺＥＩＮＬＣＲＣＰＷＥＨＪＧＥＥＴＩＯＲＡ
２１第１００年０期
５０ｋ０Ｖ直流融冰兼动补装置水冷系统现场试验及改进
陆翌，胡文堂，陈金法，赵启承，金涌涛，汪科，赵文渊
（江省电力试验研究院，杭州３０１）浙１０４

500kV双龙变直流融冰系统施工中相关问题的处理

经过一年多的探索和试验，研制了直流融冰兼无功补偿（ｖ系统，于２０ｓｃ）并０９年１１月在５０ｋ０Ｖ
双龙变完成了系统安装和系统试验。本文对项目施工过程中的相关问题进行深入分析．通过实践
总结积累施工经验．为融冰方案的优化设计提供借鉴。关键词：直流融冰；动态无功补偿；５０ｋ０Ｖ；施工；金具
中图分类号：Ｔ５Ｍ７２文献标志码：Ｂ文章编号：１０ — ８１２１）２０２ — ３０７１８（００１ — ０５０
输入，经过滤波和整流变压器的变换，再经由全控型整流电路的整流后输出５００Ａ的直流电０流。通过切换隔离开关。可依次将该电流引至需
融冰的线路进行融冰。需融冰时系统以ＳＣ模无Ｖ
与传统的融冰技术方案相比，直流融冰兼ＳＶＣ系统的显著特点是系统利用率高。因冰灾是偶发事件．融冰系统大部分时问无需为线路进行除冰，造成系统的利用率较低。另外系统长期处
ＺｅａｇＥｅｔｃＰｗｒｏｏｔｎｐｏｉｉｏｆｎｔｎｒｏｅｒ：ｅｉｇａｄＳａｃＶＲＣｍｅ— ｈｊｎｌｒｏｅｒｒｉ，ｒｖｄｇｔｃｏｓｏｗｒｉｄｉｎｎｔｉＡｏｐｎｉｃｉＣｐａｏｎｗｕｉｆｐｇｄｃｔ

线路架空地线直流融冰试验保护跳闸的分析

线路架空地线直流融冰试验保护跳闸的分析发布时间：2022-11-08T08:00:44.804Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：付佳斌[导读] 严重的冰雪天气时刻危及着电网的安全稳定运行，采用直流融冰技术已成为应对低温冰冻等极端天气的一种重要手段，线路架空接地故障是常见的故障之一国网山西省电力公司超高压变电分公司山西省太原市 030000摘要：严重的冰雪天气时刻危及着电网的安全稳定运行，采用直流融冰技术已成为应对低温冰冻等极端天气的一种重要手段，线路架空接地故障是常见的故障之一，分析一起超高压输电线路地线融冰不成功事件的原因，对直流融冰时的架空地线故障进行快速、准确的定位具有重要意义，确保了地线融冰成功率。

本文通过500kV线路地线直流融冰过程的故障跳闸，结合录波波形及保护原理对保护跳闸行为进行分析，能够快速定位直流融冰过程中架空地线的故障类型，保证融冰工作顺利进行，减轻冰雪灾害对电力系统的影响。

关键词：线路架空地线；直流融冰试验；保护跳闸；分析直流融冰技术，一般采用半导体器件的可控整流方式，将交流转换成直流，然后利用直流正负极线路短路，借助短路电流流过架空地线所产生的热量，融化覆盖在架空地线上的冰块。

可控整流方式，能实现额定电压和电流范围内任意调节，对电力系统冲击较小，同时也配备阀控设备和保护设备，结合需融冰架空地线的类型、覆冰情况、天气条件等因素，通过控制换流阀触发角，调整直流融冰系统的输出电流，使架空地线在其热稳定极限范围内进行融冰。

目前故障测距技术在架空地线故障中使用不广泛，从波形及融冰原理方面进行分析，区分故障现象，判断控制保护装置的动作行为，具有一定借鉴意义。

1工作原理1.1直流融冰的方案某站采用两台150MVar的220kV换流变压器组成12脉动直流融冰系统，通过两台换流变，直流融冰装置接在220kV母线上，换流变高中低压侧电压分别为220/35/±20.5kV，20.5kV侧接无功功率可以切换的连续可调TCＲ或接115MW整流负载，35kV侧接滤波器组，用于补偿融冰系统运行时所产生的无功和谐波，其中特征谐波为6k±1（例如，5、7、11）次谐波。

输电线路直流融冰的临界电流和融冰时间分析

（ＣｈｅｄｕＥｌｃｒｃＰｏｗｅｎｇｅｔｉｒＢｕｒａｅｕＰｏｗｅｓａｃｎｎｔｒ，Ｃｈｅｄｕ６０２１，ＣｈｎｒＤｉｐｔｈｉｇＣｅｅｎｇ１０ｉａ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＳｔｔｒｄＣｏｐｒｔｏａｄＳｏｈｅｎＰｏｒＧｒｄＣｏｐａｖａｎｔｅＤＣｃ — ｅｔｎｓｔｅｍａｎａｅＧｉｒｏａｉｎｎｕｔｒｗｅｉｍｎｙｈａｅｔｋｅｈｉｅｍｌｉｇａｈｉ
各类输电线路冰灾事故在我国发生过上千
次，行经验表明，重覆冰事故已经危及了５０运严０
功＿。３随后，拿大魁北克水电公司也采用了直流］加
融冰技术＿。５］
ｋＶ乃至１００ｋ０Ｖ输电线路的安全运行。０８中２０年
ｍｅｈｄｔｅｉｔｔｅｉｅａｃｄｎｎｔａｓｓｉｎｌｅ．ｅｈａａａｃｆｔｏＯｒｓｓｈｃｉｅｔｏｒｎｍｉｓｏｉｓＴｈｅｔｂｌｎｅｏｅｍｅｔｎｎｔａｓｓｉｎｌｅｃｎＤＣｉ－ｌｇｏｒｎｍｉｓｏｉｓｃｉｎｗｉｅｔｔａｓｅｈｏｙｗａｎｌｚｄａｄａｃｌｕａｉｎｍｏｅｏｒｔａｉｅｍｅｔｎｕｒｎｎｃ－ｌｉｇｔｈａｒｎｆｒｔｅｒｓａａｙｅ，ｎａｃｌｔｄｌｆｒｃｉｃｌｃ－ｌｉｇｃｒｅｔａｄｉｅｍｅｔｈｏｉｎ

浅谈500kV输电线路抗冰融冰技术应用

浅谈500kV输电线路抗冰融冰技术应用摘要：覆冰是输电线路中较为常见且影响范围较广、影响程度较大的自然灾害。

覆冰不仅增加了线路和铁塔的机械负荷，还会引发线路短路、覆冰舞动、导线金具疲劳、绝缘子闪络及碰撞损毁等严重后果。

覆冰通常发生在寒冬及初春时节，故障出现时多为雨夹雪或雨凇天气，并伴随着气温突变及较强的大风。

一旦出现故障，不便于抢修工作的开展，进而导致长时间、局部范围停电，这严重影响了当地居民的生产、生活质量。

本文简要介绍了500KV输电线路抗冰融冰技术，初步探讨500KV输电线路抗冰融冰技术实践分析，希望能为输电线路抗冰融冰技术研究提供一定的参考。

关键词：500KV输电线路；抗冰融冰技术；实践分析一直以来，输电线路冰灾危害是电网建设中面临的最大问题之一。

据国家电网公司输电专业总结统计中显示，线路跳闸原因占比中，覆冰舞动约为20%，仅次于雷击（约为50%），但因覆冰发生范围更广，对线路造成的威胁更大。

通常，在电力系统的正常运行中，如若输电线路出现冰冻灾害，不仅会损坏输电导线和杆塔，还会引发事故，导致大面积、长时间停电。

以2008年冰灾为例，2008年1-2月，我国南方、华中等地遭遇大范围低温雨雪冰冻天气，导致贵州、广东、云南等地电力基础设施造成严重破坏。

仅以贵州为例，覆冰受损线路占贵州电网总数的77%，停运变电站占总数的70%，约2600多万人受到停电影响。

我公司也曾有幸参与了2008年抗冰抢险活动，这使笔者对抗冰融冰技术产生浓厚兴趣。

在电网建设过程中，500KV输电线路是高压线路的重要构成部分，伴随着社会的不断进步，供电需求的日益增加，经济生活对电力需求的依赖性越来越强，500KV输电线路的应用范围更加广泛，其安全和稳定性能直接关乎着电力系统运行情况，希望通过讨论可以为提高500kV抗冰融冰能力提供一定参考。

一、500KV输电线路覆冰概述在寒冷的冬天，过冷水滴与导线接触时，在风力作用下使液态过冷水发生形变，依附在导地线上，会在其表面形成覆冰。

直流融冰技术在 500kV 变电站中的应用研究

ＳＩ＾
照 — —
换三相线路连接到整流装置．接入充分利用原有条件，从而保
试验．研制开发了直流融冰装置．成功进行了现场试验并达到
预期效果，在５００ｋＶ变电站具有非常广泛的应用空间
＝：垂宙：：： … Ｊ毒
圈１Ｌ一１接线方式示意图
１直流融冰技术
１．１直流融冰原理
输电线路作为负载．接入直流电源，用较低电压提供短路电流
使导线升温．达到覆冰融化的效果．．直流融冰不受线路感抗的影响，比较适合电压等级高、跨距长的输电线路融冰。且一一一一．
分地区电网受损或停止供电，修复工作难度大、花费时间长。
为解决输电线路覆冰给电力系统带来的巨大损害．南方电网对输电线路融冰进行了大量的仿真分析研究。通过直流融冰技术方案的研究和对输电线路融冰关键技术参数研究和
输电线路的范围的越来越广．覆冰造成电网受灾的地区的可
直流融冰时．应把线路三相导线分别接入三根直流融冰
母线上．由装置自动切换实现不同相导线的融冰过程一般有
两种融冰工作方式：
能性就越多．．覆冰对电网的安全运行造成的影响，国内外对覆冰的问题一直较为关注有关研究和运行技术人员一直在研

南方电网 500 kW移动式直流融冰装置现场测试

29
运行滤波装置。
图 1），限制了发电车有功功率的输出。 2.5 采用 2 进 1 回方式（L1-L2/L3）切换到 L1-L2/L3 方式，负载电阻仅为原来 3/4，
2 现场试验
不同型号导线的融冰电流与融冰时间见表 1。
表1
Tab. 1 导线型号 LGJ240 LGJ185 LGJ150 LGJ95
图2
输出 490 A 时交流侧电压及 L1 相电流波形图
Oscillogram of AC Voltage and L1 Phase Current with 490 A Output
Fig. 2
注：① 输电线路三相短接，用 2 500 V 摇表测出输电线路绝缘电阻为 200 MΩ；② 环境温度为 33 ℃。
2009 年第 3 卷第 3 期 2009，Vol. 3，No. 3
南方电网技术 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY 中图分类号：TM721.1
高压直流输电 HVDC Transmission 文献标志码：B
文章编号：1674-0629(2009)03-0028-03
L1， L2 相电流大小是 L3 相的一半。采用稳压方式，
几种导线融冰电流的计算结果
融冰电流/A 融冰 2 h 融冰 50 min 500 440 380 300 640 540 460 360 线路长度/km 最小值 3.6 3.3 3.1 2.6 最大值 4.6 4.0 3.7 3.1
Calculated De-Icing Current of Several Conductor Types 导线直流电阻/Ω 0.109 7 0.141 9 0.178 0 0.271 4

直流融冰及试验过程中的问题分析

的黔东南地区多次发生输电
线路覆冰，严重时将导致输电线路断线或倒塔，大大
降低电网运行的可靠性。为了降低覆冰对输电线路造成的损害，超高压输电公司２０１１年在５００ｋＶ黎平变电站安装了一套直流融冰装置，该装置具有对全站４条５００ｋＶ输电线路的导线、地线、ＯＰＧＷ光缆融冰的功能。２０１２年至２０１７年期间，５００ｋＶ黎平变电站共开展融冰及试验１１７次，在直流融冰及试验过程中，遇到了多个技术难题，本文主要分析三个典型的问题及解决方法，以供其他直流融冰装置
冰技术已经很成熟，每冰期ｆ】ｉ＝『不需要做试验，根据
应电Ｊ很大，仃９０ｋＶ以ｆ，造成刀闸端口等多处弧放电损没箭５００ｋＶ黎平变电站结合脱场运行经验及设备特点提ｆｒ在 “ ｌ—１．＇模融冰Ｉｌ１ｆ１ｆ接将悬卡ｆｌ导线端的刀闸托开从避免产，１ｉ过ｆＵＪ１ｉ的解决方案２０１３年０１月０５ＩＩ，５００ｋＶ黎平变此的多次电站对５００ｋＶ线路导线的融冰过程巾，采川断Ｊ１：悬丰Ｉ｛的ｌ —ｌ模式融冰，术ｍ脱异常
线路两相导线并联后和第三相导线串联形成直流

基于移动直流融冰技术的500kV导线融冰试验

基于移动直流融冰技术的500kV导线融冰试验[摘要] 近年来，500kV输电线路覆冰舞动现象频发，给电网安全可靠运行造成了巨大影响。

本文探索了利用大容量应急电源车，经车载三相全控整流装置和直流电缆实现对超特高压导地线移动式直流融冰的可行性，经500kV峡林一回现场试验，证明该直流融冰技术具有良好的适用性。

[关键词] 电网；覆冰舞动；移动式；直流融冰一、引言据统计，我国因恶劣天气造成的电力系统故障达到75%以上[1]，其中导线覆冰舞动是最为严重的自然灾害之一，其不仅容易引起倒塔断线，闪络跳闸，金具、绝缘子等设备损坏，严重时甚至会造成重大电网事故和社会影响[2]。

2018 年1月23日至1月25日，湖北电网共29条超、特高压线路先后发生了大面积覆冰舞动，其中13条线路永久接地故障跳闸，其覆冰舞动范围之广、危害影响之大，为历年罕见。

2019 年2月14日至2月17日，500kV峡林一二三回线覆冰厚度达24mm,相继发生闪落故障，给三峡送电断面造成巨大冲击。

频发的覆冰舞动灾害给输电线路运维提出了更高的要求，迫切需要对线路覆冰进行有效防治。

本文分析湖北地区导线覆冰形成机制，利用移动式直流融冰技术对500kV峡林一回导线进行融冰试验，取得了预期效果。

二、覆冰舞动原因分析导线覆冰是由温度、湿度、冷暖空气对流、环流以及风等因素决定的综合物理现象。

当气温低于0℃时，雾气中的过冷水滴与输电线路表面碰撞并结冻，即形成导线覆冰。

在持续的冰冻雨雪天气的作用下，当导线迎风面逐步形成厚 3~8 mm不易脱落的不规则覆冰层时，即形成一个翼面，遇到强风横向激励时，将诱发导线产生一种低频、大振幅的自激振动，即导线的覆冰舞动[4]。

由于500kV线路通常采用四分裂及以上导线，截面积大，导线扭转刚度较大，子导线在间隔棒的约束下更易产生偏心覆冰，使导线舞动的振幅更大，对设备造成的危害也更严重。

三、移动式直流融冰技术移动式直流融冰技术是通过移动电源和大容量电力电子设备将交流电源转化为直流从而达到对覆冰线路进行加热的目的[3]。

关于110kV~500kV输电线路融冰方案的探讨

110kV～500kV输电线路融冰技术探讨荣信科技项目办王春岩选编2009.06.02一、目的和意义输电线路在冬季覆冰是电力系统的自然灾害之一。

由于导线上增加了冰载荷，对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏，覆冰严重时会断线、倒杆塔，导致大面积停电事故。

由于我国架空输电线路横亘距离比较长，沿途地形地貌及气象条件复杂，大多交通不便，而且事故大多发生在严冬季节，大雪封山，使得抢修条件十分艰难，造成长时间停电，对国民经济造成重大损失。

特别是2008 年的罕见冰雪灾害给全国电网造成了有史以来最严重的破坏，很多地区出现杆塔倒塌、线路中断、变电站停运等情况。

据统计，截至2月23日，全国因冰灾停运线路共35722 条，停运变电站共2006 座。

为了贯彻落实温家宝总理“恢复重建以后的电网，要是一个让人民放心的电网”指示精神，必须全面提高电网的抗灾能力，加紧进行输电线路除冰技术的研究，以防止类似灾害的发生。

贵州电网在与我公司SVC商务谈判时，也明确要求SVC系统带融冰装置。

由此可见，公司立项研发融冰系统势在必行。

二、国内外研究水平综述为解决输电线路在冬季覆冰这一严重威胁电力系统安全运行的难题，国内外对输电线路覆冰问题进行了大量研究，并提出了许多输电线路融冰方法。

这些方法，可分为热力融冰法、机械除冰法、自然被动法和其他方法。

在已经形成严重覆冰的情况下，常采用的方法是机械除冰法和热力融冰法。

机械除冰操作繁琐、且容易损伤导线，我国尚没有在工程实际中采用，实际应用中一般采用热力融冰法。

热力融冰法有几种方式，包括负荷转移法、交流短路电流融冰法、直流电流融冰法。

负荷转移法利用变电站现有设备，通过改变系统运行方式，将两条或多条线路的负荷转移至通过重冰区的一条线路，从而增加输电线路的发热量，进行导线融冰。

这种方法对于截面小的220kV和110kV 及以下线路可行，对于220kV以上电压等级的线路而言，由于导线截面大，加之系统容量和运行方式的限制，则基本不可行。