直流融冰裝置
直流融冰裝置是國家電網(wǎng)公司根據(jù)2008年初電網(wǎng)冰災確立的由中國電力科學研究院、湖南省電力試驗研究院承擔的一個科研項目。直流融冰主要是通過對輸電線路施加直流電壓并在輸電線路末端進行短路，使導線發(fā)熱對輸電線路進行融冰，從而避免線路因結(jié)冰而倒桿斷線。
直流融冰裝置基本信息
| 中文名稱 | 直流融冰裝置 | 設計容量 | 120MW |
|---|---|---|---|
| 額定輸出電流 | 6000A | 最大溫度 | 47℃ |
2008年年初發(fā)生的低溫雨雪冰凍災害，導致南方電網(wǎng)區(qū)域的貴州大部分地區(qū)、廣西桂北地區(qū)、廣東粵北地區(qū)、云南滇東北地區(qū)電網(wǎng)設施遭受到嚴重破壞，西電東送也受到嚴重影響。為提高電網(wǎng)對極端氣候、重大自然災害的抵御能力，南方電網(wǎng)啟動了包括"直流融冰裝置樣機研制"在內(nèi)的十四個重點攻關項目。
資料顯示，由于交流短路融冰法的局限，國際上自上世紀八十年代開始就一直在探討直流融冰的可能性和開發(fā)直流融冰裝置。采用直流融冰雖是一種切實可行、經(jīng)濟有效的防冰災措施，但直流融冰裝置存在直流輸出電流大、大角度大電流長期運行、已建變電站的接入等多項新的要求，此次南方電網(wǎng)直流融冰裝置樣機研制具有巨大挑戰(zhàn)性和標志性意義。
直流融冰裝置造價信息
中國研制成功直流融冰裝置有助電網(wǎng)應對極端氣候
中新社廣州十月十五日電(王華 藍旺)記者今日從南方電網(wǎng)獲悉，中國國內(nèi)首套直流融冰裝置樣機研制成功，為電網(wǎng)應對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，六萬千瓦直流融冰裝置樣機輸出直流電流平穩(wěn)升至四千安培，五百千伏福施II線溫升達到30℃，成功通過測試。融冰裝置樣機研制成功后，南方電網(wǎng)公司將按計劃推廣應用。
目前，南方電網(wǎng)公司正抓緊落實提高電網(wǎng)抗災保障能力的三項措施:年內(nèi)完成一百二十二條重點線路的加固改造;十月底前投運融冰裝置;十一月底前建成應急通信網(wǎng)，確保電網(wǎng)再遭受類似年初的重大自然災害時，能夠具備更強的抵御能力。
湖南首套固定式直流融冰裝置在郴州試驗成功
2008年12月31日，由國內(nèi)自主設計、自主制造、自主研發(fā)的世界首套容量最大的固定式直流融冰裝置順利通過試驗并成功應用，標志著我國利用科技手段防災減災方面取得了又一重大突破。該套融冰裝置的研制成功應用，將為提高電力系統(tǒng)抵御自然災害的能力，確保電網(wǎng)在冰雪災害下安全穩(wěn)定運行提供更加有力的技術保障。
該套裝置試驗在湖南電網(wǎng)500kV復沙I線上成功完成，該線路導線規(guī)格為LGJ-4×300，長度為86公里。根據(jù)線路實際參數(shù)情況，試驗時輸出融冰電流4000安培，試驗線路、金具、接頭和直流融冰裝置各設備運行正常，各項試驗數(shù)據(jù)均達到設計要求，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用于實際工程的固定式直流融冰裝置，創(chuàng)造了容量最大、額定電流最大、融冰距離最長的世界記錄，具備對四分裂500平方毫米截面導線融冰距離180公里能力。
該套融冰裝置同時兼有靜止無功補償(SVC)功能，大大提高了裝置的綜合利用效率，裝置作為SVC運行時，可為湖南電網(wǎng)最大提供120Mvar的動態(tài)無功補償，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。
該項目的實施得到了國務院三峽建委的大力支持，由國家電網(wǎng)公司建設運行部全面負責組織實施，湖南省電力公司負責工程現(xiàn)場管理，湖南省電力勘測設計院設計，中國電力科學研究院負責總體集成并聯(lián)合中國西電公司負責裝置研發(fā)。相關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)、融冰裝置保護配置、絕緣配置等一系列關鍵技術難點，為項目如期投運奠定了基礎。
國家電網(wǎng)公司在總結(jié)抗擊低溫雨雪特大自然災害和恢復重建經(jīng)驗，堅持利用科技手段，全面實施科技防災減災項目，此前已于12月7日在湖南益陽復興變電站試驗成功了移動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直流融冰裝置融冰試驗，同時，12月31日凌晨江西夢山移動式融冰裝置也已通過第一階段試驗，有關線路改造、加強工程也已陸續(xù)完成，為積極應對雨雪冰凍災害做好了充分準備。
國網(wǎng)公司建設運行部印發(fā)《輸電線路直流融冰技術科研課題啟動會議紀要》
2008年3月1 9日，國家電網(wǎng)公司建設運行部印發(fā)了《輸電線路直流融冰技術科研課題啟動會議紀要》(以下簡稱《紀要》)。
《紀要》指出，3月中旬，國家電網(wǎng)公司建設運行部在北京組織召開了輸電線路直流融冰技術科研課題啟動會。國家電網(wǎng)公司科技部在會上介紹了公司科技抗冰減災關鍵技術研究計劃總體安排;建設運行部介紹了線路直流融冰技術課題啟動背景、輸電線路固定式、移動式直流融冰技術方案及裝置研制相關問題，以及課題研究具體實施要求。中國電力科學研究院、國網(wǎng)南京自動化研究院、株洲南車時代電氣股份有限公司分別就固定式直流融冰裝置與移動式直流融冰裝置的研制，參考國外融冰裝置的研究技術思路，提出了各自的技術路線和實施方案。北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術有限公司、華東電網(wǎng)公司、湖北省電力公司、武漢大學對直流融冰技術方案的課題研究進展情況進行了匯報。
會議對融冰裝置的技術方案、性能指標、進度要求、實施方案、裝置造價等方面進行了充分討論研究，認為500千伏輸電線路采用直流融冰技術是可行的，采用固定式融冰裝置與移動式融冰裝置相配合，能夠覆蓋全網(wǎng)線路融冰的需求。
會議決定，由中國電力科學研究院負責交流500千伏輸電線路固定式直流融冰裝置的開發(fā)和研制，與裝置研發(fā)相關的課題研究由中國電力科學研究院負責選擇其他單位配合。由北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術有限公司負責直流±500千伏輸電線路直流融冰技術方案的擬定和實施。
目前，由湖南株洲電力機車研究所國家變流技術研究中心研制的直流融冰裝置已進入實驗檢測階段。相信很快就能夠應用到電力機車上，讓廣大鐵路沿線的工作者不必擔心因冰雪災害給鐵路運輸帶來不便。
直流融冰技術先進，不需要很大的負荷，一般只需要1至2萬千瓦，而且直流輸出電壓可調(diào)，可在一定范圍內(nèi)針對不同長短的單條線路進行融冰，不再需要進行線路串接，操作比較簡單，為線路的融冰工作提供了更為簡便的方式。
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線路的直流融冰。
直流融冰裝置常見問題
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直流融冰技術先進，不需要很大的負荷，一般只需要1至2萬千瓦，而且直流輸出電壓可調(diào)，可在一定范圍內(nèi)針對不同長短的單條線路進行融冰，不再需要進行線路串接，操作比較簡單，為線路的融冰工作提供了更為簡便的方式...
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直流調(diào)速器就是調(diào)節(jié)直流電動機速度的設備，上端和交流電源連接，下端和直流電動機連接，直流調(diào)速器將交流電轉(zhuǎn)化成兩路輸出直流電源，一路輸入給直流電機礪磁（定子），一路輸入給直流電機電樞（轉(zhuǎn)子），直流調(diào)速器通...
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現(xiàn)在市場上冰柜雜亂不一，各種牌子的都有，但是作為消費者選擇一個品牌是很重要的，據(jù)我所知，主要的幾大冷柜品牌有：海爾Haier，澳柯瑪AUCMA，星星XINGX，白雪Baixue，美菱Meiling新飛...
直流融冰裝置文獻
某500 kV變電站直流融冰裝置設計
格式：pdf
大?。?span id="rx6rsa5" class="single-tag-height">1.8MB
頁數(shù)： 4頁
評分： 4.7
針對某500 kV變電站線路融冰需求,分析了不同直流融冰技術路線的優(yōu)劣,詳細介紹了整流變+十二脈波二極管整流方案的特點。通過對各電壓等級輸電線路的直流融冰參數(shù)計算,明確了直流融冰裝置的核心技術參數(shù),組建了一套行之有效的融冰裝置。
南方電網(wǎng)主網(wǎng)架直流融冰工作流程與融冰效率研究
格式：pdf
大?。?span id="dvvmqyr" class="single-tag-height">1.8MB
頁數(shù)： 未知
評分： 4.4
自2008年冰災后,南方電網(wǎng)在西電東送主網(wǎng)架輸電通道中加裝了6套直流融冰裝置,其中高肇直流高坡站直流融冰裝置為南方電網(wǎng)首套高壓直流輸電線OPGW融冰裝置?，F(xiàn)有的研究工作大多只涉及線路兩側(cè)未安裝融冰短接刀閘情況下相線融冰技術的研究與計算,實際上,地線覆冰是僅次于相線覆冰的影響系統(tǒng)冰期安全運行的因素,融冰短接刀閘的裝設能夠大大提高融冰效率。在此背景下,筆者介紹了6套直流融冰裝置特別是高坡站OPGW直流融冰裝置的概況,分析了基于覆冰預警系統(tǒng)的直流融冰工作流程及安裝融冰短接刀閘前后的融冰效率。最后,對分析結(jié)果進行了總結(jié),指出OPGW融冰具有可行性和必要性,并建議制定工作流程、加裝融冰刀閘以提高融冰效率。
面對2011年年初的冰凍災情，由湖南省科技廳牽頭組織、湖南大學王耀南教授領銜的研究團隊協(xié)同湖南電力試驗研究院，國防科大等多家單位研制的新型除冰、融冰裝置緊急投入到電網(wǎng)除冰抗災工作中，成為我省電網(wǎng)抵御冰凍災害隊伍中的一支科技新力軍。在冰凍災害來臨前，湖南電力試驗研究院根據(jù)氣象信息在12月30日就及時預報了本次電網(wǎng)覆冰過程，并積極開展電網(wǎng)線路直流融冰抗災工作。在此次融冰過程中，大量采用了最新研制的先進直流融冰裝置，先后對220kV福外線、黔平線、蘇煙線、城用線和110kV陽錦線、陽象線等6條線路成功實施了線路直流融冰。本次現(xiàn)場融冰實踐證明，直流融冰具有操作簡便、對電網(wǎng)運行方式影響小、所需融冰功率小、融冰效率高等優(yōu)點。
直流融冰的主回路設置方法專利目的
《直流融冰的主回路設置方法》的目的：提出直流融冰的主回路設置方法，適用于高壓及特高壓電網(wǎng)輸電線路的融冰，通過擴展直流融冰回路的少量一次設備，實現(xiàn)將無功控制功能作為直流融冰裝置的輔助功能，提供線路需要的感性無功功率的功能，進行動態(tài)無功補償。
直流融冰的主回路設置方法技術方案
《直流融冰的主回路設置方法》的技術方案是：
直流融冰的主回路設計方法，包括三相三繞組整流變壓器、12脈動整流裝置、控制保護裝置、自動切換裝置和直流側(cè)刀閘，三相三繞組整流變壓器的接線組采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線、三相三繞組整流變壓器的兩個低壓側(cè)繞組相位移30度，其特征是：三相三繞組整流變壓器的2組低壓側(cè)的三相輸出分別連接到12脈動整流裝置的2個閥組的三相輸入，12脈動整流裝置的正負極輸出在直流融冰方式時分別通過直流側(cè)開關連接到需要進行融冰的三相交流線路，形成直流融冰主回路（如圖2所示），可對三相交流線路進行直流融冰；在無功補償方式擴展一次設備可分別形成直流融冰主回路（如圖4、圖5所示）。
其中，如圖3所示，增加第一組電抗器和轉(zhuǎn)換開關刀閘，在整流變壓器與整流裝置之間每相串連1臺電抗器LTCR，每臺電抗器兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開關刀閘并聯(lián)（如圖3所示），根據(jù)需要可以增加濾波器。
其中，如圖4所示，閉合并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開關刀閘電抗器LTCR旁路（即短接），則主回路進入融冰運行狀態(tài)；打開并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開關刀閘將電抗器LTCR連接至換流器，再把直流融冰裝置的正、負極母排與兩個閥組之間的中性點母線之間短接，則主回路進入無功補償運行狀態(tài)，作為晶閘管控制的星形連接的可控電抗器運行。
其中，如圖5所示，另設有第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開關刀閘，每臺電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關刀閘并聯(lián)，并在換流器兩個閥組的直流側(cè)和交流側(cè)增加連接線，每臺電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關刀閘串聯(lián)接在連接線上，分別按照“直流側(cè)A相接交流側(cè)B”，“直流側(cè)B接交流側(cè)C”和“直流側(cè)C接交流側(cè)A”的方式連接，打開轉(zhuǎn)換開關刀閘將電抗器LTCR連接至換流器，則主回路進入無功補償運行狀態(tài)，作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運行。
由于整流變壓器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線，副邊兩個繞組相位移30度；融冰整流裝置采用12脈動接線方式，融冰裝置運行時對系統(tǒng)的諧波和無功影響很小。以用于500千伏交流線路融冰的60兆瓦固定式直流融冰裝置為例，其直流融冰運行時需要的有功、無功和濾波的總?cè)萘考s為75兆伏安，通常不到變電站500千伏主變35千伏側(cè)容量的1/3，對系統(tǒng)影響很小；直流融冰裝置運行時產(chǎn)生的諧波是12k±1次諧波，k為1，2，3，...，即融冰裝置運行時產(chǎn)生的諧波主要是11、13次等特征諧波。融冰裝置運行時產(chǎn)生的諧波對系統(tǒng)影響很小，對融冰裝置本身的穩(wěn)定運行沒有影響，但是35千伏側(cè)略超過相關中國國家標準，融冰運行時可以不必裝設交流濾波器設備；對500千伏側(cè)和220千伏側(cè)的電壓諧波畸變影響很小，滿足相關中國國家標準。
融冰整流裝置對三相線路采用的融冰方式為：退出運行的線路，通過二相/三相的自動切換裝置，由控制裝置來自動切換三相線路連接到整流裝置，保證三相線路均衡融冰，切換過程中整流裝置及開關的操作都由自動順序控制來實現(xiàn)。這種融冰方式的特點是三相線路融冰程度均衡，不會產(chǎn)生三相導線的張力差并對桿塔造成影響。該技術具體可以參考同時提出的另一申請“直流融冰三相交流線路自動切換的方法”中。
直流融冰的主回路設置方法改善效果
《直流融冰的主回路設置方法》有益效果：融冰裝置兼具有SVC功能，通過擴展一次設備，融冰裝置在不承擔融冰功能時可以兼做靜止型動態(tài)無功補償裝置，進行動態(tài)無功補償，充分利用用戶投資；同時回路接線簡單，有效地解決日常運行維護的問題。與AREVA技術方案亦有所不同，AREVA技術方案采用設備較多、接線復雜，在進行直流融冰和無功補償（SVC）工作方式轉(zhuǎn)換時，改接線工作量很大；且直流融冰和無功補償（SVC）工作時都必須配置交流濾波器。
從2011年1月1日開始，強冷空氣侵入我省，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行構(gòu)成了一定威脅。截至2011年1月6日16：30，湖南電網(wǎng)9條500千伏線路、46條220千伏線路、58條110千伏線路出現(xiàn)不同程度覆冰，并造成10～500千伏線路跳閘26條次。其中，±500千伏江城直流線路跳閘1條次，10千伏線路（懷化局、永州局農(nóng)網(wǎng)配電線路）跳閘25條次。
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