[实用新型]采用电容无功补偿的输电线路交流融冰装置

说明书

技术领域

本实用新型属于输电线路除冰设备领域，特别涉及一种采用电容无功补偿的输电线路交流融冰装置。

背景技术

输电线路覆冰是一种分布相当广泛的自然现象，是电力系统安全最严重的威胁之一。与其它事故相比，冰灾给电网造成的损失往往更为严重，轻则发生冰闪，重则出现倒塔(杆)、断线、甚至使电网瘫痪。受大气候、微地形及微气象条件的影响，又因为发生灾害事故时往往天气恶劣、冰雪封山交通受阻、通信中断，导致抢修十分困难，系统长时间停电，给工农业生产、人民生活带来重大损失和极大不便。近年来，受全球气候变化影响，各类气象灾害、极端天气和气候事件越发频繁，造成的损失和影响更趋严重。电力系统在工程和运行中如何应对输电线路覆冰带来的危害，成为一项重要课题。

目前，在我国输电线路的除冰主要有人工敲打除冰和热力除冰。人工敲打除冰主要针对35kV和10kV线路，短距离、部分或局部融冰等，有竹竿敲打除冰、绳索摆动除冰和滑车移动除冰等。竹竿敲打除冰就是直接用竹竿敲打导线，导线震动冰雪脱落。绳索摆动融冰就是把绳索套在导线上，纵向滑动、横向摆动，使导线发生颠动冰雪脱落。竹竿敲打法和绳索摆动法的优点是不用上杆，技术简单，可以群众性的多人多档距同时展开，缺点是需要断电、效率极低且只适用于对地距离近的线路，以10kV、35kV线路为主。滑车移动除冰就是用滑轮、滑车、踩板等把人固定在导线上，顺线移动用木槌、胶槌等敲打冻冰使其脱落，滑车移动除冰主要针对用竹竿不能敲打、绳索不能摆动，跨越深山峡谷的大跨距线路，技术要求高，危险大。总的来说，机械人工除冰效率低，耗时长，风险高，难以大面积推广。

热力除冰方法通过在导线上施加较大强度的电流，产生欧姆热以加热导线，使得依附在导线上的冰升温融化。热力融冰又主要分为直流融冰和交流短路融冰两种方式。直流融冰方法的优点是沿线电流和焦耳热分布均匀，电源提供的功率全部用于导线发热，没有无功“损失”。只要直流电源能够提供足够的电流和融冰功率，融冰线路长度不受限制。其不足在于大容量直流电源的成本较高。

交流短路融冰方法作为我国输电线路融冰中最常用的方法，可直接利用变电站一次设备，具有技术简单、易于实施的优点，但其不足是变压器在为线路提供融冰功率的同时，还需要为线路提供大量的无功功率，导致变压器容量不能充分利用，造成“大马拉小车”问题。甚至变压器容量不足，无法满足线路融冰功率的要求等。

为了提高交流短路融冰方法的融冰效率，也就是始端电能的有效利用率，就必须对线路的无功功率进行补偿。此前，中国发明专利“输电线路的工频谐振除冰方法”(申请号200810098876.9，公开号CN101272042A)提出了一种通过在线路始端串联适当的电容器，与线路等效电感在50Hz附近发生L C串联谐振来提高始端功率因数，通过导线发热自动融化覆冰的交流融冰装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中交流短路融冰的变压器在为线路提供融冰功率的同时，还需要为线路提供大量的无功功率，导致变压器容量不能充分利用，造成“大马拉小车”问题。甚至变压器容量不足，无法满足线路融冰功率的要求的不足，提供一种采用电容无功补偿的输电线路交流融冰装置，其特征在于，在输电线路终端串联连接无功补偿电容器，工频变压器的一次侧与前级电网或发电机相连，以下面四种结构之一种连接：

1)当所述工频变压器采用单相变压器时，将二次侧一端与输电线路始端相连，将电容器作为负载串联连接到输电线路终端，工频变压器的二次侧另一端和电容器同时接地，在工频变压器二次侧形成回路：

2)当所述工频变压器采用单相变压器时，在工频变压器的二次侧一端与输电线路始端相连，输电线路终端串联电容器，电容器与工频变压器的二次侧另一端连接形成回路；

3)当所述工频变压器采用三相变压器时，所述工频变压器二次侧接到三相交流输电线路始端，所述三相交流输电线路终端与三个电容器采用三角形连接的顶端连接形成回路；

4)当所述工频变压器采用三相变压器时，所述工频变压器二次侧接到三相交流输电线路始端，三相交流输电线路终端与三个电容器采用星形连接的电容器连接，中性线连接三个电容器的公共节点上，电容器、输电线路与工频变压器二次侧形成回路。

一种采用电容无功补偿的输电线路交流融冰装置，其特征在于，输电线路始端并联无功补偿电容器，工频变压器的一次侧与前级电网或发电机相连，以下面三种结构之一种连接：