桂良謀（國網(wǎng)江西省電力公司九江供電分公司　江西九江　332000）

交流融冰在實際運用中的效果

桂良謀
（國網(wǎng)江西省電力公司九江供電分公司江西九江332000）

受地形、氣候等因素的影響，江西九江廬山每年冬季與初春都可能出現(xiàn)冰雪凝凍天氣，導(dǎo)致桿塔、絕緣子、輸電線路等露天輸電設(shè)備均有不同程度的覆冰，其中輸電線路覆冰對電力系統(tǒng)的影響最為嚴(yán)重，可能造成導(dǎo)線斷線、桿塔倒塔等機械性損壞。為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和對廬山用戶的供電，九江公司開展了交流融冰試驗，取得了一定的成效，有效的預(yù)防了惡劣天氣對供電可靠性的影響。

融冰；可靠性；供電；方案

1　引言

廬山為國家重點風(fēng)景名勝區(qū)，由于受供電走廊的影響，僅由一條110kV妙廬線供電，供電可靠性差。2008年春節(jié)前，九江電網(wǎng)遭受了罕見的冰凍災(zāi)害，經(jīng)受了有史以來最嚴(yán)峻的考驗，先后發(fā)生了電力線路冰閃跳閘、倒塔斷線事故。在各方共同的努力下，事故得到了有效的控制，最終沒有引起九江電網(wǎng)瓦解。為防范冰雪天氣對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響，我公司及時的開展了交流融冰試驗。

2　融冰具體方案

2.1短路融冰的原理

針對110kV妙廬線覆冰嚴(yán)重的問題，我們提出了短路融冰的方案，短路融冰即在架空線路的某一點裝設(shè)三相融冰短接線，再對線路送融冰電源，經(jīng)過一段時間后，線路發(fā)熱，從而將架空線路上的覆冰融化。

不同型號導(dǎo)線交流融冰的對應(yīng)的線路融冰效果與導(dǎo)線通過的電流大小相關(guān)，不同型號導(dǎo)線交流融冰的關(guān)鍵是解決短路電流大小的選擇問題。此次交流融冰試驗是利用現(xiàn)有電網(wǎng)的短路來實現(xiàn)的，因此必須做到：①不能影響正常用戶供電；②保證電網(wǎng)設(shè)備不過載；③保證融冰線路滿足熱穩(wěn)要求；④要控制融冰時間，查看融冰效果。

2.2方案接線圖

方案采用周嶺110kV變電站35kV周小線送至小天池35kV變電站，通過兩臺主變并列后經(jīng)兩條10kV線路送至廬山110kV變電站10kV母線，再經(jīng)跨接110kV主變的短接線倒送110kV妙廬線，利用妙智110kV旁母連接妙周線，在周嶺變電站通過110kV妙周線線路側(cè)接地刀閘（開關(guān)冷備）形成三相短路接地（見圖1）。

2.3方案的計算與選取

2.3.1導(dǎo)線溫度校驗

本方案中所有線路最小線徑為150，當(dāng)環(huán)境溫度為25℃時，導(dǎo)線溫度按70℃計算，導(dǎo)線長期允許電流445A，本次方案環(huán)境溫度按0℃計算，允許通過電流為555A，導(dǎo)線溫度不會超過70℃，這樣不會對導(dǎo)線造成任何損壞。

圖1　系統(tǒng)接線示意圖

2.3.2關(guān)于線路允許電流的選取

線路要求多大的電流才能既達(dá)到融冰效果又不會因為電流過大造成絕緣下降，使線路損傷過大或老化，查據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，周小線：LGJ-95/11.9KM+LGJ-120/2.1KM；西谷線：LGJ-240/5KM；妙廬線：LGJ-150/8.8KM；，妙周線：LGJ-185/14.55+LGJ-150/ 2.69KM；妙沙線：LGJ-240/12.62KM。選取最小線徑導(dǎo)線LGJ-95按線路在環(huán)境溫度為0℃時的導(dǎo)線長期允許電流為Imax=1.24× 335=415A初步確定電流在400A左右，對其通電短路1～2h可以達(dá)到效果。

2.3.3關(guān)于運行方式的確定

目前技術(shù)上比較成熟的高壓輸電線路除冰多采用降壓融冰，這樣可以達(dá)到理想的工作電流。初步確定的方案有2個：方案一：35kV周小線→小天池主變10kV西谷線→廬山10kV母線→妙廬線（降壓至10kV）→妙周線（降壓至10kV）末端短路；方案二：35kV周小線→小天池主變→10kV西谷線→廬山10kV母線→妙廬線（降壓至10kV）→妙沙線（降壓至10kV）末端短路。由于妙沙線的短路阻抗較小，短路電流會比在妙周線末端要大一點。經(jīng)過計算，在妙周線末端短路電流是418A，在妙沙線末端短路電流是485A，這樣看來，方案一更適合一點。

2.3.4關(guān)于保護(hù)的逐級配合

確定方案以后，核對沿線保護(hù)是否逐級配合，保證在線路融冰時不會過流跳閘，在線路有故障時，應(yīng)有選擇性跳閘。

最末端西谷線過流定值420A＞400A，時間T=1.0S；上一級，小天池1#主變低壓側(cè)后備過流：257A＞158A，2#主變低壓側(cè)后備過流：407A＞258A時間T=1.3S；1#主變高壓側(cè)后備過流：74A＞44.5A，2#主變高壓側(cè)后備過流：116A＞73.46A時間T=1.6S；周小線過流III段由1.88A改為5.5A＞5A時間T=1.9S（原1.4S）。

3　融冰方案實驗結(jié)果

（1）調(diào)度SCADA所采數(shù)據(jù)（如表1）。

（2）采集數(shù)據(jù)對比分析：

①14時28分——合廬山變901開關(guān)：901電流為412.67A、母線電壓8.79kV；小天池10kV母線電壓9.24kV。

②14時29分——妙廬線C相斷線：901電流為368.68A、母線電壓8.79kV；小天池10kV母線電壓Uab為9.24kV、Ubc為10.05kV、Uca電壓為10.19kV。

③14時36分——投入廬山變電容器（額定2100kVar）：901電流增大為372.20A，有功和無功都增大；小天池兩臺主變無功降低、有功增大、電流減小。明顯降低了廬山至小天池10kV線路的無功損耗，使短路電流中的有功分量略有增大。

表1　

④因廬山主變高壓樁頭處引線未解，主變101有漏抗電流26.84A，給數(shù)據(jù)的精確帶來稍許影響。

⑤線路導(dǎo)線平均消耗功率為1.46/25.99÷2=28W/m；

導(dǎo)線溫度校驗。

（3）30min導(dǎo)線溫升（環(huán)境溫度18℃，微風(fēng)條件）：

①周嶺變：妙周線32℃-18℃=14℃。

②妙智變：妙周線32℃-16℃=16℃妙廬線28.9℃-17℃= 12℃。

③妙廬線：7#桿23℃-18℃=5℃、11#桿25℃-18℃=7℃、50# 桿21℃-15℃=6℃。

4　結(jié)束語

通過這次融冰方案具體實施，發(fā)現(xiàn)線路融冰并不是簡單的通電流發(fā)熱融冰，整個融冰過程是一個系統(tǒng)工程。在融冰過程中可能會出現(xiàn)各種各樣難以預(yù)計的問題，如何利用現(xiàn)有的網(wǎng)架在最短的時間內(nèi)對覆冰線路融冰，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，保證用戶正常用電，是我們長期探討的話題。

[1]電力系統(tǒng)自動裝置.中國水利水電出版社，2004.

[2]電網(wǎng)防冰融冰技術(shù)及應(yīng)用.中國電力出版社，2010.

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2015-12-2