[发明专利]输配电线路防覆冰除融冰方法及设备

说明书

技术领域

本发明是一种全新的防止输配电线路表面覆冰，在已覆冰情况下除冰、融冰的技术------输配电线路高频脉冲电流加热振荡方法及其采用该技术实现的系统装置。

如何防止输配电线路表面覆冰，在已覆冰的情况下如何除冰、融冰，是电力系统输配电专业需要解决的全球性一个难题。

采用这一技术，只需在现有的输配电线路两端安装相应的系统装置和元件，就可以在输配电线路带负荷运行的情况下，既能够防止运行中的输配电线路表面覆冰，又能够在已覆冰情况下实现除冰和融冰，而不影响线路、负荷和电网的正常运行。电网中的每一条需要具备防覆冰能力的输配电线路，都可以配置相应的系统装置，并实现在各种凝冰气象条件下，输配电线路不再覆冰，以确保电网安全、稳定和可靠的运行。

背景技术

由于一些地区特定的气象条件而引起输配电线路表面覆冰导致出现输配电线路舞动、闪络以至垮塌，如何防止输配电线路表面覆冰，在已覆冰的情况下如何除冰、融冰，是电力系统输配电专业全球性的一个难题。

因受大气环流异常和拉尼娜事件共同影响，2008年1月至2月，中国南方和西北多省遭遇了50年来罕见的灾害性天气，持续的低温、雨雪、冰冻极端天气给贵州、湖南、广东、江西、安徽等16个省(区、市)的生产生活带来了严重影响，电力输电线结冰严重，出现输配电线路大面积压断，导致电气化铁路中断、许多城市和地区长时间全部停电，其经济损失和社会压力十分巨大。如何加强和改善输电线路的抗覆冰能力，保证电力线路安全、可靠、经济运行，关系到经济的健康发展，人民的安居乐业、社会的和谐稳定。

目前，已有一些防止电网覆冰和除冰、融冰的技术措施，包括传统带负荷或不带负荷方式，如热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术、利用介质损耗除冰技术、利用短路电磁力除冰技术等；短路融冰技术又包括不带负荷的三相短路融冰技术、导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术等。这些方法都存在以下的缺陷而无法适应大面积的应用：

1).不带负荷的方式需要线路停电，当大范围覆冰气象条件发生时，无法进行一个区域内防止电网覆冰和除冰、融冰的工作。

2).传统带负荷的方式需要线路、负荷、电源及电网条件配合起来进行防止覆冰和除冰、融冰工作，控制难度极大，电网安全很难保证，电力系统一般不会采用，当大范围覆冰气象条件发生时，更无法进行一个区域内防止电网覆冰和除冰、融冰的工作。

现有融冰技术及存在的问题：

目前，已有一些防止电网覆冰和除冰、融冰的技术措施，主要分为以下两类：

d)不带负荷方式：

包括热力融冰技术、过电流融冰技术、短路融冰技术、利用介质损耗除冰技术、利用短路电磁力除冰技术等，其中短路融冰技术又分为三相短路融冰技术、导线对导线两相短路融冰技术、导线对地线单相短路融冰技术等。

e)传统带负荷方式：

主要通过调节线路的负荷电流使导线的温度升高，达到防止线路覆冰，和对已覆冰线路进行融冰。

这些方法都存在诸多的缺陷，主要有：

1).不带负荷的方式需要线路停电，由人工将融冰设备接入线路，再开始进行融冰工作。此方式工作量相当大，无法在短时间内做好准备投入工作，当大范围覆冰气象条件发生时，更无法进行一个区域内防止电网覆冰和除冰、融冰的工作。

2).传统带负荷的方式是通过将线路的负荷电流提升到一定的限值使得导线发热，达到防止覆冰或融冰的目的。能够让导线发热的电流限值往往都是电网稳定运行的临界点，稍有控制不慎，就会发生电网事故。这种方式需要线路、负荷、电源、继电保护整定及电网条件配合起来才能进行防止覆冰和除冰、融冰工作，控制难度极大，电网安全很难保证，电力系统一般不会采用，当大范围覆冰气象条件发生时，更无法进行一个区域内防止电网覆冰和除冰、融冰的工作。

由于这些缺陷的存在，使得电网公司无法大量采用并投入运行，应此，每年都有输电线路覆冰发生线路停电和垮塌现象，当2008年的大区域冰雪灾情发生时，便出现了大范围的电网损毁、大区域长时间的停电，给广大人民的社会经济生活造成了十分极大的损失。

发明内容

本发明是一种全新的防止输配电线路表面覆冰，在已覆冰情况下除冰、融冰的技术------输配电线路高频脉冲电流加热振荡技术(以下简称：HFC技术)及其采用该技术实现的防止输配电线路表面覆冰，除冰和融冰的系统装置(以下简称：HFC系统装置或设备)，可以有效地解决上述问题。