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(jìn)行融冰,不再需要進(jìn)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(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線路的直流融冰。
2008年年初發(fā)生的低溫雨雪冰凍災(zāi)害,導(dǎo)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(shè)施遭受到嚴(yán)重破壞,西電東送也受到嚴(yán)重影響。為提高電網(wǎng)對極端氣候、重大自然災(zāi)害的抵御能力,南方電網(wǎng)啟動(dòng)了包括"直流融冰裝置樣機(jī)研制"在內(nèi)的十四個(gè)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。
資料顯示,由于交流短路融冰法的局限,國際上自上世紀(jì)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(shí)可行、經(jīng)濟(jì)有效的防冰災(zāi)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(yùn)行、已建變電站的接入等多項(xiàng)新的要求,此次南方電網(wǎng)直流融冰裝置樣機(jī)研制具有巨大挑戰(zhàn)性和標(biāo)志性意義。
中國研制成功直流融冰裝置有助電網(wǎng)應(yīng)對極端氣候
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,中國國內(nèi)首套直流融冰裝置樣機(jī)研制成功,為電網(wǎng)應(yīng)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(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℃,成功通過測試。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,由國內(nèi)自主設(shè)計(jì)、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(yàn)并成功應(yīng)用,標(biāo)志著我國利用科技手段防災(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LGJ-4×300,長度為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(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)最大提供120Mvar的動(dòng)態(tài)無功補(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)施得到了國務(wù)院三峽建委的大力支持,由國家電網(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)場管理,湖南省電力勘測設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),中國電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)總體集成并聯(lián)合中國西電公司負(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日凌晨江西夢山移動(dòng)式融冰裝置也已通過第一階段試驗(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)對雨雪冰凍災(zāi)害做好了充分準(zhǔn)備。
國網(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》(以下簡稱《紀(jì)要》)。
《紀(jì)要》指出,3月中旬,國家電網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)行部在北京組織召開了輸電線路直流融冰技術(shù)科研課題啟動(dòng)會(huì)。國家電網(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)問題,以及課題研究具體實(shí)施要求。中國電力科學(xué)研究院、國網(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發(fā)和研制,與裝置研發(fā)相關(guān)的課題研究由中國電力科學(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)輸帶來不便。
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(jìn)行融冰,不再需要進(jìn)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...
直流調(diào)速器就是調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)速度的設(shè)備,上端和交流電源連接,下端和直流電動(dòng)機(jī)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(jī)礪磁(定子),一路輸入給直流電機(jī)電樞(轉(zhuǎn)子),直流調(diào)速器通...
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(fèi)者選擇一個(gè)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...
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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(shù)路線的優(yōu)劣,詳細(xì)介紹了整流變+十二脈波二極管整流方案的特點(diǎn)。通過對各電壓等級輸電線路的直流融冰參數(shù)計(jì)算,明確了直流融冰裝置的核心技術(shù)參數(shù),組建了一套行之有效的融冰裝置。
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自2008年冰災(zāi)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(shù)的研究與計(jì)算,實(shí)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(yùn)行的因素,融冰短接刀閘的裝設(shè)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(yù)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(jìn)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(zāi)情,由湖南省科技廳牽頭組織、湖南大學(xué)王耀南教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)協(xié)同湖南電力試驗(yàn)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(zāi)工作中,成為我省電網(wǎng)抵御冰凍災(zāi)害隊(duì)伍中的一支科技新力軍。在冰凍災(zāi)害來臨前,湖南電力試驗(yàn)研究院根據(jù)氣象信息在12月30日就及時(shí)預(yù)報(bào)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(zāi)工作。在此次融冰過程中,大量采用了最新研制的先進(jìn)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(shí)施了線路直流融冰。本次現(xiàn)場融冰實(shí)踐證明,直流融冰具有操作簡便、對電網(wǎng)運(yùn)行方式影響小、所需融冰功率小、融冰效率高等優(yōu)點(diǎn)。
《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的目的:提出直流融冰的主回路設(shè)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(kuò)展直流融冰回路的少量一次設(shè)備,實(shí)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(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。
《直流融冰的主回路設(shè)置方法》的技術(shù)方案是:
直流融冰的主回路設(shè)計(jì)方法,包括三相三繞組整流變壓器、12脈動(dòng)整流裝置、控制保護(hù)裝置、自動(dòng)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(gè)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(dòng)整流裝置的2個(gè)閥組的三相輸入,12脈動(dòng)整流裝置的正負(fù)極輸出在直流融冰方式時(shí)分別通過直流側(cè)開關(guān)連接到需要進(jìn)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(jìn)行直流融冰;在無功補(bǔ)償方式擴(kuò)展一次設(shè)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(guān)刀閘,在整流變壓器與整流裝置之間每相串連1臺(tái)電抗器LTCR,每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一把轉(zhuǎn)換開關(guān)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(guān)刀閘電抗器LTCR旁路(即短接),則主回路進(jìn)入融冰運(yùn)行狀態(tài);打開并聯(lián)的轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘將電抗器LTCR連接至換流器,再把直流融冰裝置的正、負(fù)極母排與兩個(gè)閥組之間的中性點(diǎn)母線之間短接,則主回路進(jìn)入無功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài),作為晶閘管控制的星形連接的可控電抗器運(yùn)行。
其中,如圖5所示,另設(shè)有第二組電抗器和轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘,每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關(guān)刀閘并聯(lián),并在換流器兩個(gè)閥組的直流側(cè)和交流側(cè)增加連接線,每臺(tái)電抗器兩側(cè)和一轉(zhuǎn)換開關(guān)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(guān)刀閘將電抗器LTCR連接至換流器,則主回路進(jìn)入無功補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài),作為晶閘管控制的三角形連接的可控電抗器運(yùn)行。
由于整流變壓器采用D/d0/y11或Y/y0/d11接線,副邊兩個(gè)繞組相位移30度;融冰整流裝置采用12脈動(dòng)接線方式,融冰裝置運(yùn)行時(shí)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(yùn)行時(shí)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(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波是12k±1次諧波,k為1,2,3,...,即融冰裝置運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波主要是11、13次等特征諧波。融冰裝置運(yùn)行時(shí)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(yùn)行沒有影響,但是35千伏側(cè)略超過相關(guān)中國國家標(biāo)準(zhǔn),融冰運(yùn)行時(shí)可以不必裝設(shè)交流濾波器設(shè)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(guān)中國國家標(biāo)準(zhǔn)。
融冰整流裝置對三相線路采用的融冰方式為:退出運(yùn)行的線路,通過二相/三相的自動(dòng)切換裝置,由控制裝置來自動(dòng)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(guān)的操作都由自動(dòng)順序控制來實(shí)現(xiàn)。這種融冰方式的特點(diǎn)是三相線路融冰程度均衡,不會(huì)產(chǎn)生三相導(dǎo)線的張力差并對桿塔造成影響。該技術(shù)具體可以參考同時(shí)提出的另一申請“直流融冰三相交流線路自動(dòng)切換的方法”中。
《直流融冰的主回路設(shè)置方法》有益效果:融冰裝置兼具有SVC功能,通過擴(kuò)展一次設(shè)備,融冰裝置在不承擔(dān)融冰功能時(shí)可以兼做靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償,充分利用用戶投資;同時(shí)回路接線簡單,有效地解決日常運(yùn)行維護(hù)的問題。與AREVA技術(shù)方案亦有所不同,AREVA技術(shù)方案采用設(shè)備較多、接線復(fù)雜,在進(jìn)行直流融冰和無功補(bǔ)償(SVC)工作方式轉(zhuǎn)換時(shí),改接線工作量很大;且直流融冰和無功補(bǔ)償(SVC)工作時(shí)都必須配置交流濾波器。
從2011年1月1日開始,強(qiáng)冷空氣侵入我省,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)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。