一种通用型便携式配电网线路融冰系统及方法与流程

本发明属于电气工程，具体涉及一种通用型便携式配电网线路融冰系统及方法。

背景技术：

1、冰灾是电力系统常见的自然灾害之一，近年来，随着全球气候变暖，导致部分地区从传统的非重覆冰区域逐渐向重覆冰区域转变，覆冰引起的线路跳闸故障逐渐增多。根据气象局报道，2021年是“双拉尼娜年”(持续至2022年)，冬季冷空气活动频繁，发生了寒潮、暴雪等恶劣天气。相比主网输电线路，配网线路走廊环境复杂，难以采用固定式融冰装置开展线路除冰工作，加之山区道路复杂，给线路复电抢修带来了极大的不便。

2、现有技术在融冰期间电流不能动态调节，须通过预先理论计算出的短路点进行登杆搭接，方案论证时计算量大，对人员技术经验水平要求高，并且在装设短接线时交通风险、涉及人员高空作业，由于线路架设离地距离10米以上，作业风险大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于配电网输电线路的通用型便携式融冰系统及方法，以克服现有技术中融冰电流不连续可调的问题。

2、一种通用型便携式配电网线路融冰系统，包括交流电源、可控整流单元、感应电压抑制单元、融冰电缆、三相融冰线路首端接头和三相融冰线路尾端接头；

3、所述可控整流单元输入端与交流电源输出端连接，输出端与感应电压抑制单元输入端连接；所述感应电压抑制单元输出端通过融冰电缆与融冰线路三相融冰线路首端接头连接；所述三相融冰线路尾端接头安装在三相融冰线路尾端，当进行融冰时，通过线路短接杆完成两相短接。

4、进一步的，可控整流单元直流输出电压的调节范围为0.1udm-1 udm，udm为可控整流单元的最大输出直流电压。

5、进一步的，交流电源包括电动汽车电池和逆变电路，所述逆变电路的输入端与电动汽车电池的输出端连接，输出端与可控整流单元输入端连接。

6、进一步的，还包括控制箱，所述控制箱用于控制可控整流单元的输出电压。

7、进一步的，线路短接杆包括绝缘杆、短接臂和线夹；所述绝缘杆一端与短接臂可转动连接，所述短接臂两端均按照有用于夹住导线的线夹。

8、进一步的，绝缘杆和短接臂通过转向套轴套以及绝缘转向轴连接，所述述绝缘杆一端与绝缘转向轴固定连接；所述短接臂穿过转向套轴，所述转向套轴下端开设有用于搭接地线的搭接槽，所述转向套轴套和绝缘转向轴通过紧固件连接。

9、进一步的，线夹为弹簧式线夹，所述短接臂为可伸缩式短接臂；所述弹簧式线夹包括线夹座板，所述线夹座板上设有u形触夹，所述u形触夹的两端之间穿设有双头螺栓，双头螺栓的两端均螺纹连接有螺母，螺母位于u形触夹侧壁外侧；所述u形触夹外壁和螺母之间装有弹性件。

10、一种配电网线路融冰方法，包括以下步骤：

11、s1，根据线路覆冰状态选择融冰区段，选择交通环境较好处为融冰区段首端，交通环境较差处作为融冰区段尾端；

12、s2，将权利要求1所述的融冰系统移动至融冰区段首端，连接首端接线及融冰电缆；

13、s3，计算最小融冰电流，根据最小融冰电流计算初始融冰电流；

14、s4，在融冰区段尾端短接a、b两相导线，开启交流电源，使得a、b两相导线的电流为起始融冰电流，进行融冰；在融冰区段尾端短接b、c两相导线，开启交流电源，使得a、b两相导线的电流为起始融冰电流，进行融冰；在融冰区段尾端短接a、c两相并进行融冰导线，开启交流电源，使得a、b两相导线的电流为起始融冰电流；所有导线覆冰全部脱落，融冰结束。

15、进一步的，在执行所述步骤s3时，监测融冰电压、电流的变化，当融冰电压数值降低，融冰电流数值增大，且融冰电压低于阈值时，调小融冰电压，直到融冰电流恢复初始融冰时的融冰电流值。

16、进一步的，步骤s4中，先对覆冰量大的导线进行融冰。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

18、本发明提供的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，包括便携式移动融冰子系统和线路短接杆；其中便携式移动融冰子系统包括发电系统、可控整流单元和控制系统；发电系统用于提供融冰所需电源，可控整流单元由晶闸管组成三相桥式整流电路，控制系统通过发送触发脉冲至可控整流单元调整晶闸管的开通与关断，由触发角的变化改变可控整流单元的直流输出电压；采用控制箱进行融冰电压电流的波形监测与控制，能够将电流幅值与波形及时反馈至操作人员，操作人员在不同的融冰需求下可控制不同输出电压。

19、进一步的，本发明采用电动汽车电池作为电源，运输方便。

20、进一步的，本发明还提供了一种短接杆，其下部为绝缘杆，上部为用于短接的短接杆，进行线路短接时，操作人员手持绝缘杆来控制短接杆的位置，不用再进行高空作业，有效降低了操作人员的安全风险。

21、本发明提供的短接杆的短接臂的倾斜角度可调，调节方便，可适用于各种两两组合导线的短接，一个短接杆可满足多种情况下使用，节约了制作和运输成本。

22、本发明提供的短接杆的短接臂为可伸缩式短接臂，可完成不同导线间距的配电网线路短接。短接杆的弹簧式线夹的宽度可根据导线直径微调，可应用于不同直径的线路短接，适用范围广，一个短接杆可满足多种情况下使用，节约了制作和运输成本。

23、本发明提供的通用型便携式配电网融冰方法，在计算融冰的系统配置时预先考虑了不同长度及线径下进行融冰的电压、电流范围，在设计整流电路功率时充分考虑了裕度，因此，通过本方法可以省去融冰工作开展前对融冰电压电流的计算，体积便携可抵达复杂恶劣的配电网线路融冰现场，同时在进行融冰时，通过调整电源的输出电压能够满足不同线径的各类配电网融冰要求，可方便运维人员开展配电网线路融冰工作。

技术特征：

1.一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，包括交流电源(1)、可控整流单元(3)、感应电压抑制单元(4)、融冰电缆(5)、三相融冰线路首端接头和三相融冰线路尾端接头；

2.根据权利要求1所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，所述可控整流单元(3)直流输出电压的调节范围为0.1udm-1 udm，udm为可控整流单元的最大输出直流电压。

3.根据权利要求1所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，所述交流电源(1)包括电动汽车电池和逆变电路，所述逆变电路的输入端与电动汽车电池的输出端连接，输出端与可控整流单元(3)输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，还包括控制箱(2)，所述控制箱(2)用于控制可控整流单元(3)的输出电压。

5.根据权利要求1所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，所述线路短接杆(8)包括绝缘杆(8-1)、短接臂和线夹；所述绝缘杆(8-1)一端与短接臂可转动连接，所述短接臂两端均按照有用于夹住导线的线夹。

6.根据权利要求5所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，所述绝缘杆(8-1)和短接臂通过转向套轴(8-4)套以及绝缘转向轴(8-6)连接，所述述绝缘杆(8-1)一端与绝缘转向轴(8-6)固定连接；所述短接臂穿过转向套轴(8-4)，所述转向套轴(8-4)下端开设有用于搭接地线的搭接槽(8-8)，所述转向套轴(8-4)套和绝缘转向轴(8-6)通过紧固件连接。

7.根据权利要求5所述的一种通用型便携式配电网线路融冰系统，其特征在于，所述线夹为弹簧式线夹，所述短接臂为可伸缩式短接臂；所述弹簧式线夹包括线夹座板(8-3-1)，所述线夹座板(8-3-1)上设有u形触夹(8-3-4)，所述u形触夹(8-3-4)的两端之间穿设有双头螺栓，双头螺栓的两端均螺纹连接有螺母，螺母位于u形触夹(8-3-4)侧壁外侧；所述u形触夹(8-3-4)外壁和螺母之间装有弹性件(8-3-2)。

8.一种配电网线路融冰方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的配电网线路融冰方法，其特征在于，在执行所述步骤s3时，监测融冰电压、电流的变化，当融冰电压数值降低，融冰电流数值增大，且融冰电压低于阈值时，调小融冰电压，直到融冰电流恢复初始融冰时的融冰电流值。

10.根据权利要求8所述的配电网线路融冰方法，其特征在于，所述步骤s4中，先对覆冰量大的导线进行融冰。

技术总结
本发明公开了一种通用型便携式配电网线路融冰系统及方法，属于电气工程领域，所述系统包括电源、可控整流单元、感应电压抑制模块、控制箱、融冰电缆，融冰线路首端接头及融冰线路尾端接头；电源用于提供融冰所需电源，控制箱通过发送触发脉冲至可控整流单元，控制可控整流单元的直流输出电压；采用工控机进行融冰电压电流的波形监测与控制；采用线路短接杆完成不同导线直径及间距的配电网线路短接。通过本方法可以省去融冰工作开展前对融冰电压电流的计算，体积便携可抵达复杂恶劣的配电网线路融冰现场，同时可以满足不同线径的各类配电网融冰要求，可方便运维人员开展配电网线路融冰工作。

技术研发人员：朱明曦,韩彦华,李新民,张璐,李伟,蒲路,张鹏,孔志战,胡攀峰,陈松博
受保护的技术使用者：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15