直流方式的融冰技術(shù)-文庫(kù)吧
2025-11-09 11:20 本頁(yè)面
【正文】 下線路可行，對(duì)更高電壓等級(jí)線路由于截面大，并受系統(tǒng)容量和運(yùn)行方式限制，無(wú)明顯作用。 融冰方法 —— 熱力融冰法 1 帶負(fù)荷融冰的方法 ONDI(onload work deicer)最早在 1990 年提出，并在此后得到了發(fā)展。此方法利用移相變壓器角度的變化改變平行雙回線的潮流分布，通過(guò)增加其中一回線的電流來(lái)增加線路發(fā)熱，達(dá)到融冰的目的，其原理如右圖所示。 融冰方法 —— 熱力融冰法 2 高頻激勵(lì)融冰法 （ 8～ 200 kHz ），機(jī)理是高頻時(shí)冰是一種有損耗電介質(zhì)，能直接引起發(fā)熱，且集膚效應(yīng)導(dǎo)致電流只在導(dǎo)體表面很淺范圍內(nèi)流通，造成電阻損耗發(fā)熱。 導(dǎo) 線冰Cic eRic e當(dāng)將冰作為有損耗電介質(zhì)時(shí)，覆冰輸電線路的 等值電路如圖所示： 融冰方法 —— 熱力融冰法 3 對(duì)于多分裂導(dǎo)線，也可以通過(guò)把線路電流集中在某一分裂導(dǎo)線上，增大發(fā) 熱量而融冰，通過(guò)各分裂導(dǎo)線間的切換，使線路覆冰完全融化。 這些方法均需要對(duì)線路進(jìn)行大范圍改造，造價(jià)昂貴，很難大范圍應(yīng)用。 復(fù)合導(dǎo)線融冰法 ：將架空電力線路導(dǎo)線做成一種可變換載流截面的復(fù)合導(dǎo)線 ,上面裝設(shè)自動(dòng)控制的復(fù)合開(kāi)關(guān)裝置 ,當(dāng)導(dǎo)線上的覆冰厚度達(dá)整定值時(shí) ,復(fù)合開(kāi)關(guān)自動(dòng)將復(fù)合導(dǎo)線的內(nèi)層導(dǎo)線回路斷開(kāi) ,使其退出載流運(yùn)行 ,僅保留外層導(dǎo)線載流 ,增大載流導(dǎo)線的電阻 (電流密度 ) ,從而增大導(dǎo)線的發(fā)熱量 ,達(dá)到融冰的目的。融冰完成后 ,復(fù)合開(kāi)關(guān)自動(dòng)將內(nèi)層導(dǎo)線回路接通 ,恢復(fù)全截面載流運(yùn)行。 融冰方法 —— 熱力融冰法 4 交流短路電流融冰法 ：人為將融冰線路的一端兩相或三相短路，而在另一端提供融冰交流電源，以較大短路電流 (控制在導(dǎo)線最大允許電流范圍之內(nèi) )來(lái)加熱導(dǎo)線，將附著的冰融化。 這種方法在國(guó)內(nèi)外都達(dá)到了實(shí)用化的階段， 1993 年加拿大 Manitoba 水電局開(kāi)始采用的短路電流融冰，俄羅斯巴什基爾電網(wǎng)以及我國(guó)湖南電網(wǎng)也大量應(yīng)用了短路融冰技術(shù)。 融冰方法 —— 熱力融冰法 5 小 結(jié) 國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家通過(guò)多年的深入研究一致認(rèn)為： ?對(duì)于發(fā)生在大范圍的輸電線路覆冰問(wèn)題，導(dǎo)線的 熱力融 冰方法 是最有效的方法。 ?對(duì)于出現(xiàn)在局部范圍內(nèi)的輸電線路覆冰問(wèn)題，導(dǎo)線的 機(jī)械 除冰方法 也可做為一種輔助措施。 直流融冰原理 直流融冰技術(shù)的原理就是將覆冰線路作為負(fù)載，施加直流電源，用較低電壓提供短路電流加熱導(dǎo)線使覆冰融化。 可采用發(fā)電機(jī)電源整流和采用系統(tǒng)電源的可控硅整流兩種方案。 前者雖可減少投資但卻受發(fā)電機(jī)組容量與融冰所需容量的限制，大多情況都不滿足需求。 因此采用系統(tǒng)電源的可控硅整流融冰是熱力融冰法中的熱點(diǎn)，其適用性更強(qiáng)，可根據(jù)不同情況調(diào)節(jié)直流融冰電壓，使之滿足不同應(yīng)用環(huán)境的需要，是現(xiàn)有融冰方法中最理想的一種。 直流融冰：理論計(jì)算 1 使用大電流融冰時(shí)，為確保不使導(dǎo)線過(guò)熱損壞線路，需要對(duì)融冰電 流的大小和融冰時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。導(dǎo)線不覆冰時(shí)流過(guò)的最小電流稱(chēng)為防止導(dǎo)線覆冰的臨界電流 Ic，其計(jì)算公式為： 式中： D 為導(dǎo)線直徑； ρ 為導(dǎo)線電阻率； ts為導(dǎo)線表面溫度； h 為對(duì)流換熱系數(shù)； σ(Sigma)為 StefanBoltann 常數(shù)； ε (Epsilon)為導(dǎo)線黑度，新導(dǎo)線取值為 ~，舊導(dǎo)線取值為 ； E 為導(dǎo)線對(duì)空氣中過(guò)冷卻水滴的捕獲系數(shù)； V 、 W 和 t 分別為濕空氣或過(guò)冷卻水滴的移動(dòng)均勻速度、含濕量和溫度； Cw為水的比定壓熱容； WE在導(dǎo)線表面蒸發(fā)的液體份額； Lv為水的汽化潛熱。 上式表明， IC 與氣溫、對(duì)流換熱系數(shù)、風(fēng)速、含濕量以及導(dǎo)線本身的特性 (直徑、電阻率、黑度 )有關(guān)。通過(guò)合理選擇這些參數(shù)就可確定 IC。 直流融冰：理論計(jì)算 2 融冰所需時(shí)間的計(jì)算公式為： 式中： Ci 為冰的比熱； Ta 為氣溫； ρi為冰的密度； R0
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