[发明专利]一种高压交流输电线路导线防冰装置及其组合

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，涉及一种高压交流输电线防冰技术。具体来说，涉及一种高压交流输电线路导线防冰装置及其组合。

背景技术

在冬季雨雪天气下，持续低温雨雪冰冻会造成输电线路的冬季覆冰现象。野外的高压输电线路覆冰容易引起各种机械事故和电气事故。故如何防止野外高压输电线路覆冰是电力系统的重大难题。主流的热力除冰法通过增加输电线路中的电流或电流密度，或增加输电导线的等效电阻，或同时增加导线电流和导线电阻，使输电导线自身发热，从而融化导线上方的覆冰。主要包括短路电流除冰、高频激励除冰、直流电流除冰、潮流调度除冰。其中，短路电流除冰、直流电流除冰、潮流调度除冰在实施输电线路除冰时，需要停电4-8个小时/次，对电力系统的供电质量和经济效益存在很大的负面影响。

基于趋肤效应的在线高频除冰防冰方法可实现在线(不停电) 防冰除冰。高频高压激励施加在覆冰导线上时，能使敷冰成为有损电介质而直接发热，也能引起导线的趋肤效应，使电流只在导体表面流通，造成更大的等效电阻损耗发热，从而利用二者共同产生的热量除冰。现有的高频除冰防冰方法只能在需要除冰线路的中点安装高频高压激励装置(高频电源)，在线路的两端安装陷波器(高通滤波器)，以控制高频电流的作用范围。而除冰线路的中点所处位置大多数是森林、山区、湖泊等环境恶劣偏远地区，建设成本很高，工作人员需要长途跋涉才能进站操作及维护，劳动强度大，甚至可能造成人员伤亡；线路中点为湖泊等情况下，线路中点所在地理位置无法建设高频电源。

此外，高频电源的核心部件-高频逆变开关组件多采用IGBT、 MOSFET等半导体功率器件串并联组成，这些半导体开关价格昂贵，装置的建设成本非常高，设备运行的性价比很低。以上分析说明现有的高频除冰防冰方法不具备良好的工程应用前景。如何克服上述问题是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

针对现有高频除冰防冰装置的安装地点偏远，导致建设及维护成本非常高，操作人员劳动强度大，响应时间周期长，甚至可能带来生命危险等问题。本发明提出了基于半导体功率器件-反向开关晶体管(Reservely Switched Dynistor,RSD)的新型高频电源防冰装置，以解决上述问题。

为了达到本发明的目的，技术方案如下：

一种高压交流输电线路导线防冰装置，包括融冰装置和高通滤波器；所述需要除冰的交流输电线路的单根交流导线的两个端点分别为A端和B端，称为融冰段AB；需要除冰的融冰段AB的端点A端安装融冰装置，另一端的端点B端连接接地的第二高通滤波器；所述融冰装置包括电感L1、电容C、电容C2、隔离开关 K、隔离开关K4、隔离开关K5、隔离开关K6、高频电源、电容C3、高频变压器T和第一高通滤波器；所述高频电源依次通过高频变压器T、电容C、隔离开关K及电容C2接入融冰段AB的A端的输入点，所述电容C2的一端连接隔离开关K的一端，所述电容 C2的另一端连接融冰段AB的A端的输入点；所述电感L1一端连接隔离开关K和电容C2的公共端，所述电感L1另一端连接隔离开关K4和电容C3的公共端，所述电容C3的一端连接隔离开关 K4和电感L1的公共端，所述电容C3的另一端连接融冰段AB的A 端输出点，所述隔离开关K4的一端连接电容C3的一端，所述隔离开关K4的另一端连接第一高通滤波器的一端，所述第一高通滤波器的另一端接地；所述隔离开关K5的一端连接隔离开关K和电容C2的公共端，另一端连接融冰段AB的A端输出点；所述第二高通滤波器的一端连接隔离开关K6的一端，所述第二高通滤波器的另一端接地，所述隔离开关K6的另一端连接融冰段AB的B端。

通过采用这种技术方案：高频电源依次通过高频变压器T和谐振电容C接入于高压交流输电线路中，将高频电流叠加到工频电流上，使线路导线的有效除冰防冰电流达到或超过昀小除冰防冰电流，实现高压输电线路的导线防冰，能够实现不停电防冰，降低了因停电造成的经济损失。