关键词：高寒山区；配电线路；融冰装置
1高寒山区电网配电线路的特点
高寒山区海拔高、气温低，土壤内存在常年不化的冻土层，由于受到地势、气候的影响，此区域的电网配电线路一直遭受着冰冻灾害的影响，线路结冰情况十分严重，同时山区交通不便，维护、抢修难度较大，极易因为冰灾程度的不断加重，造成大范围的故障。根据高寒山区电网配电线路运行情况调查可知，线路覆冰主要分为以下几种类型：雨淞，其主要是大气过冷却水滴覆盖在导线迎风面而形成的，密度大、机械负荷大，危害严重；雾凇，其主要是大气水气过饱和时覆盖在导线上受到低温影响后凝结而成，粘附力相对较弱；混合淞，前两者的混合物，硬度大，具有较强的粘附力；积雪，其主要是由自然降雪所致，包括干雪、湿雪。
2目前融冰方法
（1）目前常用的融冰方式有机械除冰法和直流融冰法，直流融冰需要购置直流融冰装置或直流融冰车，花费较大，而且山区受交通限制，融冰时，移动融冰车不能到达融冰现场；而机械除冰方法需要大量的人力物力，而且存在较大的人身风险。
（2）固定式配电台变短路交流融冰装置，包括融冰配电变压器、融冰配电变压器处两组刀闸开关、短路刀闸开关。所述融冰配电变压器、融冰配电变压器处两组刀闸开关、短路刀闸开关分别设置在融冰配电线路上。所述融冰配电变压器直接安装在设定的杆塔上，成为固定式融冰装置，避免融冰过程中的融冰装置的运输和安装作业量；所述融冰配电变压器处两组刀闸开关，用于融冰方式转换；避免融冰过程中的融冰装置T接时引流线和跳线的杆上安装作业量；所述短路刀闸开关安装在短路点处，用于三相短路融冰，避免融冰过程中拆装短接线的杆上作业量。
（3）配电线路并联导线及配变缺相运行融冰技术，其特点：配电台区变压器缺相运行融冰方式，配电线路并联导线融冰技术，将融冰配电线路的三相导线其中两相并联与另外一相组成回路，并联导线可降低阻抗，相比三相直接短路融冰而言确实延长了1.33倍；三相中有两相为并联导线，非并联相的电流是并联两相电流之和，即为并联导线电流的两倍，使非并联相导线融冰温升快；非并联相比并联相快温升两倍；、A、B、C三相轮流转换并联，从而提升三相融冰速度。
3具体实施方式
3.1固定式配电台变短路交流融冰装置
3.1.1应用原理
固定式配电台变短路交流融冰装置，利用事先安装的刀闸开关的操作即可将运行中的线路转换为融冰状态，大大减轻作业量，降低作业的安全风险，耗时短，速度快，工作效率高。同时安装的固定式融冰装置设备均为10kV电压等级，不影响配电线路的正常运行。
固定式台变短路交流融冰装置，包括所述熔冰变压器设置在10KV配电线路杆塔上；融冰变压器处刀闸开关分别设置在10kV线路上和融冰变压器0.4kV线路上，用于融冰方式转换；短路刀闸开关设置在10kV线路熔冰短路点上。作为本实用新型的改进，所述融冰变压器直接安装在设定的杆塔上，成为固定式融冰装置，避免融冰过程中的融冰装置的运输和安装作业量。
采用本方案，融冰过程不需要任何安装作业量，只需操作三组刀闸开关即可，操作耗时约10分钟，同时大大减轻作业量，降低作业的安全风险，耗时短，速度快，工作效率高。该技术方案可以采用在运行配电变压器（不少于200KVA）作为融冰变压器，无需专项投资。由于电压低，不需要将融冰10kV线路段上所连接变压器及低压用户隔离，大大减少操作量，使得操作更为简便，时效性更好。图1是固定式配电台变融冰的各单元组合结构示意图。
图1
3.1.2实施方式
参照图1，固定式配电台变短路交流融冰装置，在设定的10kV配电线路杆塔上安装一台10kV/0.4kV配电变压器1，容量不低于200kVA，作为固定式融冰变压器。在融冰变压器处安装刀闸开关2和刀闸开关3，用于融冰方式转换；在设定的杆融冰短路点处安装短路刀闸开关4，用于三相短路融冰；如图1所示：融冰时断开刀闸开关2，合上刀闸开关3和刀闸开关4便为融冰方式。不融冰时合刀闸开关2，断开刀闸开关3和刀闸开关4便为配电线路正常运行方式。由于刀闸开关2、刀闸开关3、刀闸开关4是选用10kV刀闸开关，故不影响配电线路的正常运行。
3.2配电线路并联导线及配变缺相运行融冰技术
3.2.1应用原理
通过将融冰配电线路线路的三相导线其中两相并联与另外一相组成回路，接于配电变压器低压侧的两相，使其缺相运行，并联导线可降低阻抗，从而延长融冰距离，融冰距离可达2-3公里。三相中有两相为并联导线，非并联相的电流是并联两相电流之和，即为并联导线电流的两倍，使非并联相导线融冰温升快。A、B、C三相轮流转换并联，从而提升三相融冰速度。
并联导线及配变缺相运行融冰技术，包括：
（1）A相融冰，变压器低压侧B相导线与C相导线并联（B相缺相），与A相组成单相交流融冰。
（2）B相融冰，变压器低压侧A相导线与C相导线并联（A相缺相），与B相组成单相交流融冰。
（3）C相融冰，变压器低压侧A相导线与B相导线并联（B相缺相），与C相组成单相交流融冰。
配电线路并联导线及配变缺相运行融冰技术，该技术操作性强，融冰线路不涉及变电站操作，影响范围小。利用现有电网设备和电气接线，投资少。融冰覆盖范围广，基本上对所有10kV配网线路主分支线路都能运用。可随选择的短路线段长短进行调节安装短路刀闸，使短路电流在安全电流范围，既能融冰，也能较好保障原有线路，变电设备不过载。 对短路线路所加电压较低，对部分已故障线路同样可通过简单绝缘处理后对线路融冰，方便抢修恢复和防止损害扩大。由于电压低，不需将原10kV线路上所挂配变隔离，使得操作更为简便，时效性更好。图2、图3、图4是新型的各技术组合结构示意图。
图2
图3
图4
3.2.2具体实施
将融冰线路的三相导线其中两相并联与另外一相组成回路，并联导线可降低阻抗，相比三相直接短路融冰而言确实延长了融冰距离。融冰距离可延长1.33倍；三相中有两相为并联导线，非并联相的电流是并联两相电流之和，即为并联导线电流 的两倍。使非并联相导线融冰温升快，非并联相比并联相快温升两倍；A、B、C三相轮流转换并联，从而提升三相融冰速度。
结束语
采用本文提供的两种融冰技术方案可融冰的范围大，针对地方电网各种复杂情况，都可以使用，并大幅度降低了施工成本，填补了中低压线路融冰技术的空白。为我国的电力事业添砖加瓦。
参考文献
[1] 夏辉军 . 输电线路防冰减灾技术研究及覆冰在线监测系统设计与实现 [D]. 成都 :电子科技大学 ,2011.
[2] 黄筱婷 . 基于在线监测数据的输电线路覆冰短期预测研究 [D]. 广州 : 华南理工大学 ,2013.
论文作者:黎 勇
论文发表刊物:《中国电业》2019年16期
论文发表时间:2019/12/2
标签：导线论文; 线路论文; 变压器论文; 电网论文; 作业论文; 装置论文; 电流论文; 《中国电业》2019年16期论文;