直流融冰裝置 電網(wǎng)融冰技術(shù)現(xiàn)狀與科普
直流融冰裝置是國(guó)家電網(wǎng)公司根據(jù)2008年初電網(wǎng)冰災(zāi)確立的由中國(guó)電力科學(xué)研究院、湖南省電力試驗(yàn)研究院承擔(dān)的一個(gè)科研項(xiàng)目。直流融冰主要是通過(guò)對(duì)輸電線路施加直流電壓并在輸電線路末端進(jìn)行短路，使導(dǎo)線發(fā)熱對(duì)輸電線路進(jìn)行融冰，從而避免線路因結(jié)冰而倒桿斷線。
直流融冰技術(shù)先進(jìn)，不需要很大的負(fù)荷，一般只需要1至2萬(wàn)千瓦，而且直流輸出電壓可調(diào)，可在一D范圍內(nèi)針對(duì)不同長(zhǎng)短的單條線路進(jìn)行融冰，不再需要進(jìn)行線路串接，操作比較簡(jiǎn)單，為線路的融冰工作提供了更為簡(jiǎn)便的方式。
固定式（可控硅）直流融冰裝置是采用引入變電站10千伏電源，通過(guò)三繞組整流變壓器后，送入12脈波可控硅整流器，經(jīng)整流后輸出3000伏/1400安的直流。該裝置可實(shí)現(xiàn)輸出電壓、電流調(diào)節(jié)功能，可滿足城前嶺變電站除220千伏城煙線外的其余110千伏及以上電壓等級(jí)線路的直流融冰。
現(xiàn)狀
中國(guó)研制成功直流融冰裝置有
助電網(wǎng)應(yīng)對(duì)極端氣候
中新社廣州十月十五日電(王華 藍(lán)旺)記者今日從南方電網(wǎng)獲悉，中國(guó)國(guó)內(nèi)首套直流融冰裝置樣機(jī)研制成功，為電網(wǎng)應(yīng)對(duì)低溫雨雪冰凍等極端氣候增加了新手段。
在貴州電網(wǎng)五百千伏福泉變電站，六萬(wàn)千瓦直流融冰裝置樣機(jī)輸出直流電流平穩(wěn)升至四千安培，五百千伏福施II線溫升達(dá)到30℃，成功通過(guò)測(cè)試。融冰裝置樣機(jī)研制成功后，南方電網(wǎng)公司將按計(jì)劃推廣應(yīng)用。
目前，南方電網(wǎng)公司正抓緊落實(shí)提高電網(wǎng)抗災(zāi)保障能力的三項(xiàng)措施：年內(nèi)完成一百二十二條重點(diǎn)線路的加固改造；十月底前投運(yùn)融冰裝置；十一月底前建成應(yīng)急通信網(wǎng)，確保電網(wǎng)再遭受類似年初的重大自然災(zāi)害時(shí)，能夠具備更強(qiáng)的抵御能力。
湖南首套固定式直流融冰裝置在郴州試驗(yàn)成功
2008年12月31日，由國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主研發(fā)的世界首套容量Z大的固定式直流融冰裝置順利通過(guò)試驗(yàn)并成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)利用科技手段防災(zāi)減災(zāi)方面取得了又一重大突破。該套融冰裝置的研制成功應(yīng)用，將為提高電力系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的能力，確保電網(wǎng)在冰雪災(zāi)害下安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加有力的技術(shù)保障。
該套裝置試驗(yàn)在湖南電網(wǎng)500kV復(fù)沙I線上成功完成，該線路導(dǎo)線規(guī)格為L(zhǎng)GJ-4×300，長(zhǎng)度為86公里。根據(jù)線路實(shí)際參數(shù)情況，試驗(yàn)時(shí)輸出融冰電流4000安培，試驗(yàn)線路、金具、接頭和直流融冰裝置各設(shè)備運(yùn)行正常，各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，裝置性能滿足500kV線路融冰需求。
該套裝置是世界首套成功應(yīng)用于實(shí)際工程的固定式直流融冰裝置，創(chuàng)造了容量Z大、額定電流Z大、融冰距離Z長(zhǎng)的世界記錄，具備對(duì)四分裂500平方毫米截面導(dǎo)線融冰距離180公里能力。
該套融冰裝置同時(shí)兼有靜止無(wú)功補(bǔ)償（SVC）功能，大大提高了裝置的綜合利用效率，裝置作為SVC運(yùn)行時(shí)，可為湖南電網(wǎng)Z大提供120Mvar的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，將輸電線路的暫態(tài)穩(wěn)定極限提高50MW，有效提高湖南電網(wǎng)穩(wěn)定性，大幅提高線路輸送能力。
該項(xiàng)目的實(shí)施得到了國(guó)務(wù)院三峽建委的大力支持，由國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)行部全面負(fù)責(zé)組織實(shí)施，湖南省電力公司負(fù)責(zé)工程現(xiàn)場(chǎng)管理，湖南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，中國(guó)電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)總體集成并聯(lián)合中國(guó)西電公司負(fù)責(zé)裝置研發(fā)。相關(guān)單位成功攻克了裝置在融冰模式下系統(tǒng)接入方式、閥組電氣結(jié)構(gòu)、融冰裝置保護(hù)配置、絕緣配置等一系列關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，為項(xiàng)目如期投運(yùn)奠定了基礎(chǔ)。
國(guó)家電網(wǎng)公司在總結(jié)抗擊低溫雨雪特大自然災(zāi)害和恢復(fù)重建經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持利用科技手段，全面實(shí)施科技防災(zāi)減災(zāi)項(xiàng)目，此前已于12月7日在湖南益陽(yáng)復(fù)興變電站試驗(yàn)成功了移動(dòng)式直流融冰裝置融冰，于12月16日在湖北咸寧變電站完成了移動(dòng)直流融冰裝置融冰試驗(yàn)，同時(shí)，12月31日凌晨江西夢(mèng)山移動(dòng)式融冰裝置也已通過(guò)第一階段試驗(yàn)，有關(guān)線路改造、加強(qiáng)工程也已陸續(xù)完成，為積極應(yīng)對(duì)雨雪冰凍災(zāi)害做好了充分準(zhǔn)備。
國(guó)網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)行部印發(fā)《輸電線路直流融冰技術(shù)科研課題啟動(dòng)會(huì)議紀(jì)要》
2008年3月1 9日，國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)行部印發(fā)了《輸電線路直流融冰技術(shù)科研課題啟動(dòng)會(huì)議紀(jì)要》(以下簡(jiǎn)稱《紀(jì)要》)。
《紀(jì)要》指出，3月中旬，國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)行部在北京組織召開(kāi)了輸電線路直流融冰技術(shù)科研課題啟動(dòng)會(huì)。國(guó)家電網(wǎng)公司科技部在會(huì)上介紹了公司科技抗冰減災(zāi)關(guān)鍵技術(shù)研究計(jì)劃總體安排；建設(shè)運(yùn)行部介紹了線路直流融冰技術(shù)課題啟動(dòng)背景、輸電線路固定式、移動(dòng)式直流融冰技術(shù)方案及裝置研制相關(guān)問(wèn)題，以及課題研究具體實(shí)施要求。中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院、株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司分別就固定式直流融冰裝置與移動(dòng)式直流融冰裝置的研制，參考國(guó)外融冰裝置的研究技術(shù)思路，提出了各自的技術(shù)路線和實(shí)施方案。北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術(shù)有限公司、華東電網(wǎng)公司、湖北省電力公司、武漢大學(xué)對(duì)直流融冰技術(shù)方案的課題研究進(jìn)展情況進(jìn)行了匯報(bào)。
會(huì)議對(duì)融冰裝置的技術(shù)方案、性能指標(biāo)、進(jìn)度要求、實(shí)施方案、裝置造價(jià)等方面進(jìn)行了充分討論研究，認(rèn)為500千伏輸電線路采用直流融冰技術(shù)是可行的，采用固定式融冰裝置與移動(dòng)式融冰裝置相配合，能夠覆蓋全網(wǎng)線路融冰的需求。
會(huì)議決定，由中國(guó)電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)交流500千伏輸電線路固定式直流融冰裝置的開(kāi)發(fā)和研制，與裝置研發(fā)相關(guān)的課題研究由中國(guó)電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)選擇其他單位配合。由北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)直流±500千伏輸電線路直流融冰技術(shù)方案的擬定和實(shí)施。
目前，由湖南株洲電力機(jī)車研究所國(guó)家變流技術(shù)研究中心研制的直流融冰裝置已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)檢測(cè)階段。相信很快就能夠應(yīng)用到電力機(jī)車上，讓廣大鐵路沿線的工作者不必?fù)?dān)心因冰雪災(zāi)害給鐵路運(yùn)輸帶來(lái)不便。
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