李攀

[摘 要]輸電線路覆冰一直都是困擾電力正常運(yùn)行的重要問題，目前的直流融冰技術(shù)可以較好的解決輸電線路覆冰問題，并且能夠最大程度上保證輸電線路的正常運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]變電站 直流融冰技術(shù) 輸電線路覆冰

中圖分類號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）43-0016-01

一、輸電線路覆冰的影響與危害

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活越來越離不開各式各樣的電子設(shè)備，由此也產(chǎn)生了人們對(duì)電力的極大依賴。一旦輸電線路出現(xiàn)一點(diǎn)事故，將會(huì)極大的影響到人們的日常生活以及工廠生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成極大的損失。[1]

在目前的輸電線路可能出現(xiàn)的故障中，輸電線路覆冰對(duì)于其正常的工作與輸送電力而言都是難以克服的一個(gè)問題。

一旦輸電線路覆冰，那么線路的重量不僅有自身的重量，還會(huì)包含有冰的重量，。如果冰的重點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留的覆冰厚度內(nèi)時(shí)，輸電線路相對(duì)而言是比較安全的，一旦超過設(shè)計(jì)的覆冰厚度，不僅會(huì)對(duì)輸電線路機(jī)械和電氣性能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，而且也非常容易使得輸電線路過載，產(chǎn)生線路晃動(dòng)、舞動(dòng)的現(xiàn)象。[2]輕微的晃動(dòng)對(duì)于輸電線路的影響不是很大，但是如果晃動(dòng)的幅度較大，很有可能會(huì)造成輸電線路斷裂，甚至是拉倒桿塔，使桿塔倒塌，這樣的事故往往會(huì)造成大范圍的停電事故或者限電事故，對(duì)于人們的生活影響很大，而且需要耗費(fèi)一定的時(shí)間才能夠恢復(fù)正常。如果電路出現(xiàn)問題的范圍中有工廠生產(chǎn)，那么對(duì)于工廠的正常生產(chǎn)而言，也是很大的影響，可能會(huì)對(duì)工廠造成極大的損失，無論是上述的哪一種情況，都是對(duì)國民生產(chǎn)的嚴(yán)重影響，嚴(yán)重影響到社會(huì)穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

而且就我國而言，相對(duì)于世界上的其他國家，我國輸電線路覆冰的情況最為嚴(yán)重。以我國2008年的特大雪災(zāi)為例，當(dāng)時(shí)由于南北方兩股性質(zhì)完全不同的氣流在我國南部地區(qū)交鋒，使得我國南部十二個(gè)省份出現(xiàn)了長時(shí)間的低溫雨雪天氣，由此造成了冰災(zāi)災(zāi)害天氣。[3]在此次冰災(zāi)災(zāi)害天氣中，對(duì)于輸電線路覆冰十分嚴(yán)重，覆冰厚度大大超出了最初輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)定的覆冰厚度，由此造成大部分受災(zāi)地區(qū)不能夠正常的使用電力，影響十分嚴(yán)重。

因此為了最大程度上避免這種情況的出現(xiàn)，減少對(duì)國民生活的影響，目前來說最好的解決方法就是通過進(jìn)行輸電線路的直流融冰，來降低輸電線路覆冰的幾率，大大提高輸電線路的安全與穩(wěn)定。

根據(jù)目前國內(nèi)外相關(guān)的專家學(xué)者對(duì)輸電線路融冰所進(jìn)行的研究，直流融冰技術(shù)是相對(duì)而言綜合效益最為突出的用以解決線路覆冰的一種方案。[4]

二、直流融冰技術(shù)的原理與作用機(jī)制

直流融冰技術(shù)簡單來說，從其字面意思上進(jìn)行理解就是通過直流電流的作用，來使得輸電線進(jìn)行發(fā)熱，進(jìn)而使線路上的覆冰融化，以達(dá)到化解輸電線路覆冰的一種重要解決方案。直流融冰技術(shù)的原理就是通過直流融冰裝置，來實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電的轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為直流電能，并將這些直流電能輸入到覆冰輸電線路的導(dǎo)線之中，這樣通過電流經(jīng)過使導(dǎo)線發(fā)熱，就能夠較快的融化線路上的覆冰，保持線路的正常運(yùn)行。

從上述的原理介紹中，我們也不難發(fā)現(xiàn)，直流融冰技術(shù)的核心及重點(diǎn)在與直流融冰裝置的研發(fā)與應(yīng)用。就我國目前的研制現(xiàn)狀而言，多采用可控整流方式的直流融冰裝置，其中還可以分為帶整流變式和不帶整流變式兩種直流融冰裝置，下面將針對(duì)這兩種直流融冰裝置進(jìn)行簡單的比較：

在帶整流變直流融冰裝置中，通常取電源電壓的位置是在變壓器的35KV側(cè)，而不帶整流變直流融冰裝置通常在電壓更小的位置，也即變壓器10KV側(cè)取電源電壓。正是由于兩者取電源電壓的位置不同，因此前者通常是使用整流變壓器帶12脈動(dòng)融冰整流裝置，而后者則是通過220KV或者220KV的6脈動(dòng)整流交流線路來提供直線融冰電源，無需進(jìn)行整流變。兩者先比而言，前者融冰裝置的容量相對(duì)而言較大，這樣一來其輸出的電路也較大，能夠輕松的實(shí)現(xiàn)對(duì)500KV線路或者是大截面導(dǎo)線的融冰，而且適應(yīng)性較好，能夠適用于不同長度與不同類型的線路，并根據(jù)實(shí)際需要來提供融冰電流與融冰電壓[5]；后者相對(duì)前者而言體積偏小，容量也較小，雖然不能夠?qū)嵭拇笠?guī)模路段的融冰，但是具有前者無法比擬的靈活性，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)在架空線路中，任意路段輸電線路的融冰需求。[6]

三、500KV變電站直流融冰技術(shù)方案的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)思路

（一）500KV變電站直流融冰技術(shù)方案的設(shè)計(jì)原則

由于輸電線路覆冰事件往往是在特定的天氣情況下出現(xiàn)的，而且出現(xiàn)的一般也較為突然，因此在設(shè)計(jì)500KV變電站能夠使用的直流融冰技術(shù)方案中，需要遵循兩大原則：

1.對(duì)于融冰技術(shù)而言，首先要強(qiáng)調(diào)的就是技術(shù)的可行性。如果技術(shù)是不可行的，或者是在理論上可行但并不能完全的滿足現(xiàn)實(shí)情況與現(xiàn)實(shí)需求的，那么這樣設(shè)計(jì)出來的直流融冰技術(shù)方案是沒有任何實(shí)際意義的。因此要保證系統(tǒng)融冰容量較為充足，而且融冰的電壓能夠滿足條件，并且在這兩者的條件之下，直流融冰是可行的。[7]

2.當(dāng)滿足了直流融冰技術(shù)的可行性原則之后，下面所需要強(qiáng)調(diào)的原則就是有效原則。融冰在進(jìn)行時(shí)，往往會(huì)有這各種各樣的地形地貌以及天氣狀況，這些因素不是一成不變的，也不是所有地方都是相同的，因此在面對(duì)各種情況下，首先就要滿足直流融冰技術(shù)的有效性。在進(jìn)行線路融冰的時(shí)候，會(huì)優(yōu)先選擇能夠有效進(jìn)行融冰的方式，同時(shí)還要考慮這種融冰技術(shù)的使用會(huì)不會(huì)影響到線路的正常運(yùn)行，如果影響到了線路的正常運(yùn)行，可以考慮換成另外的，對(duì)輸電線路正常運(yùn)行影響較小的方式。[8]在滿足以上兩個(gè)條件以后，還需要考慮的就是該技術(shù)投入使用的資金需求以及操作方法，優(yōu)先選擇投資較少且操作簡單的直流融冰技術(shù)。

（二）500KV變電站直流融冰技術(shù)方案的設(shè)計(jì)思路

在對(duì)500KV變電站直流融冰技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也需要有一個(gè)較為規(guī)范科學(xué)的設(shè)計(jì)流程與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思路。目前綜合國內(nèi)外進(jìn)行變電站直流融冰技術(shù)方案的設(shè)計(jì)流程，我們可以歸納總結(jié)出如下的較為科學(xué)且普遍的方案制定流程：

首先需要根據(jù)所需融冰的輸電線路符號(hào)，利用融冰電流軟劍計(jì)算確定一個(gè)小時(shí)內(nèi)的融冰電流。然后需要根據(jù)線路實(shí)際情況，包括線路的長度以及使用的導(dǎo)線類型，來計(jì)算出線路的直流電阻。接下來就需要根據(jù)不同的融冰方式進(jìn)行計(jì)算，在融冰一小時(shí)內(nèi)直流融冰裝置需要提供多大的電壓以及容量的大小。[9]在計(jì)算結(jié)束后，再針對(duì)裝置的額定電業(yè)與容量真金核對(duì)，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤，[10]經(jīng)過以上四個(gè)流程以后，就形成了最終的直流融冰方案。

四、小結(jié)

不可否認(rèn)的是，對(duì)于輸電線路覆冰這一問題，仍然是一個(gè)亟待解決的重點(diǎn)也是難點(diǎn)問題，這個(gè)問題具有極高的現(xiàn)實(shí)意義與研究價(jià)值。本文所提到的直流融冰法，在融冰過程中，能夠不受到線路感抗的影響，而且更加適合在高電壓、長距離的架空線路中進(jìn)行使用，這一技術(shù)還在不斷的發(fā)展完善之中，而且也已經(jīng)在實(shí)際中投入了使用，以桂林的500KV變電站為例，已經(jīng)將直流融冰技術(shù)加以運(yùn)用，而且運(yùn)用效果良好。我們對(duì)于直流融冰技術(shù)未來的發(fā)展，也是充滿了信心與期望。

參考文獻(xiàn)

[1] 仲海波，季斌，黃小成.500kV官山變電站直流融冰兼SVC裝置的研究及應(yīng)用[J].電力電容器與無功補(bǔ)償，2015，（06）：32-36.

[2] 陳鑫.直流融冰裝置在500kV變電站的應(yīng)用[J].云南電力技術(shù)，2015，（S2）：20-21.

[3] 郭飛，鄧元實(shí)，劉益岑，藍(lán)彬桓.某500kV變電站直流融冰裝置35kV管母故障分析[J].四川電力技術(shù)，2014，（05）：24-26+31.

[4] 樊艷.直流融冰技術(shù)在500kV變電站中的應(yīng)用研究[J].低碳世界，2014，（03）：70-72.endprint