直流融冰简介0606

输电线路柔性直流融冰技术研究摘要本文主要根据电网中经常用到的直流融冰技术提出了柔性直流融冰技术。

通过对输电线路结冰等效模型以及在融冰过程中产生的热交换过程进行研究，计算出了220kv输电线路在融冰过程中所需要的保线电流和这一过程中的最大电流值。

通过以上设计了全控直流融冰装置机器，通过对该机器进行试验可以看出，这台融冰装置能够柔性调节直流输出电压，在融冰过程中测得的网侧谐波含量仅有3.16%。

关键词输电线路；柔性；直流；融冰；技术当电网导线出现覆冰现象以后，会造成线路电缆的弯曲，严重的有可能导致线路断裂或者倒塔，在覆冰阶段，导线会在线夹中出现滑动现象，并造成线夹处导线外层的断裂和钢芯的移位。

覆冰情况还会造成闪络事故，所以针对电力系统线路，必须要加强融冰技术的研究，这样才能保证电网运行的安全性。

1 高压输电线路直流融冰电流1）输电线路直流融冰情况。

直流融冰基础主要是利用直流电传输过程中所产生的热能来完成线路除冰，当产生的温度或者周围的环境温度高于零度时，就能够清除覆冰；2）在利用物理模型来分析覆冰情况时，导线会被冰层所覆盖。

输电线路一般为三相220kv，通过对单条导线的分析可以了解到其所具有的结构。

如果将线路的焦耳热定义为QⅠ，在覆冰过程中导线和冰层对外辐射以及耗损的热量假设为QⅡ，就能够得出QⅠ=I2rR0Lt。

其中Ir主要表示线路通过电流时的平均值；L表示的是导线的实际长度；R0表示的是线路单位直流电阻值；t表示的是融冰所需要的时间。

如果将r值确定为导线半径，并规定导线温度为θx，线路冰面的温度为θi，线路周围环境的温度为θe，基准线和任意点M所形成的角度为α，该点和导线之间所产生的交换热量就可以表示为Q1=R（θx-θi）。

此时M和外界形成的交换热量可以表示为QⅡ=hl（θi-θe）。

通过以上内容的分析可以得出，当覆冰开始融化以后，也就是QⅠ>QⅡ时，QⅢ所表示的是融冰过程中冰能够吸收的热量和增加的热度值，进而得出QⅢ=QⅠ-QⅡ。

输电线路和电气化铁路接触网交直流融冰技术研究进展发布时间：2022-11-23T08:10:06.252Z 来源：《中国科技信息》2022年第15期作者：柴洪木[导读] 输电线路覆冰现象多发生于春冬季节的雪季，是一种受微地形、微气象和线路本身因素影响的自然现象。

柴洪木济南轨道交通集团第一运营有限公司山东济南 250000摘要：输电线路覆冰现象多发生于春冬季节的雪季，是一种受微地形、微气象和线路本身因素影响的自然现象。

输电线路在不同因素影响下会产生雨凇、混合凇、雾凇、积雪、白霜等覆冰类型。

输电线路覆冰会导致输电线路机械性能、电气性能降低，严重威胁电力系统安全运行。

线路严重覆冰还会导致倒塔、断线，自然环境恶劣和道路不通时抢修难度大，恢复供电时间长。

电铁接触网是牵引供电系统的重要组成部分。

电铁接触网通常暴露在室外，容易受到覆冰影响，而接触网的覆冰会破坏弓网关系，造成弓网虚接，从而引起导线烧断、设备损坏和列车停运等后果。

关键词：输电线路；电气化 1 融冰原理1.1 输电线路融冰 1.1.1 交流融冰交流融冰技术包括三类：常规交流融冰技术、带负荷交流融冰技术和可调电容串联补偿式交流融冰技术。

带负荷交流融冰技术不需要线路停运。

这种方法需要通过负荷调节，改变覆冰区域的线路潮流来获得融冰电流。

目前国内外实现潮流控制主要通过三种方法：一是直接调度线路潮流；二是调整容性负荷来增加覆冰区域的无功电流；三是利用移相变压器等设备控制潮流。

但是这三种方法均会影响输电系统的稳定，实用性不高。

可调电容串联补偿式交流融冰技术在线路上串联电容补偿器，电容补偿器的电容参数选取需要配合融冰电源规格和线路的特征参数。

这种方式对电容补偿器的要求比较高。

一方面使用电容补偿器调节的融冰电流需要足够大以获得良好的融冰效果；另一方面，调节后的融冰电流不能过大，才可以保证线路安全。

此外，不同融冰电源和覆冰线路需要使用不同容抗的电容补偿器，因此这种方式还要求电容补偿器有较大范围的容抗调整裕度和必要的调整精度。

直流融冰技术在 500kV 变电站中的应用研究摘要：近年来，全国气候反常，寒潮频繁袭击电网，造成大面积输电线路严重覆冰。

输电线路覆冰，不仅会引起闪络跳闸，而且可以损坏金具，造成杆、塔倒塌，严重威胁输电网安全运行。

但输电线路大多架设在野外山区，在严寒天气下抢修极为困难。

因此，有必要研发新的电网防冰融冰技术。

直流融冰技术便是一个很好的可选项。

本文将研究如何在500kV 变电站中应用直流融冰技术。

关键词：输电线路覆冰；500kV 变电站；直流融冰技术；应用；研究一、输电线路覆冰每年冬季与初春季节，来自西伯利亚的北方冷空气与来自太平洋的南方暖湿空气便会在我国交汇，形成静止锋，导致大气温度下降至0 ℃以下。

输电线路长期暴露在潮湿的空气中，经受大风的吹袭，导线上会形成雨凇。

遇到雨雪天气，当气温进一步下降至-8℃ ～-15 ℃时，冻雨、雪花便会在黏结强度很高的雨凇冰面上增长，形成覆冰。

输电线路覆冰后，会出现电气间隙放电，引发绝缘子串闪络，较重的覆冰甚至会压倒杆、塔。

2008 年 1 月，我国南方14 个省份遭受特大风雪冰灾，输电网大面积覆冰，湖南、浙江等地均出现了杆塔倒塌、覆冰断线，造成大范围断电、停电，严重影响了人民生活。

抢修人员在大雪封山的现场日夜奋战，但由于人工进行除冰工作效率较低，部分线路不具备上杆除冰条件和受气候影响较大等原因，除冰效果并不理想。

近年来，极端严寒天气发生的频率进一步上升，国内输电线路还可能遭受新一轮冰灾。

因此，必须认真研究电网防冰、融冰技术。

二、直流融冰技术(一)直流融冰基本原理众所周知，由于导线内存在着电阻，因而电流通过导线时会产生一定的热量。

电流越大，产生的热越大。

直流融冰的基本原理，便是将易遭受冰灾的覆冰线路作为负载，在输电线路上施加直流电源，在导线上形成电压较低的直流电流，从而使导线产生较大的热量，融化导线表面的覆冰。

通过三相桥式整流换相，便可将交流电源转换成直流电源。

据测算，500kV 线路在-18℃的低温、零风速的环境下，采用直流融冰法进行融冰，仅需4000A 直流电，系统仅需提供100MW 以下的功率。

电网直流融冰装置运行与维护发布时间：2021-05-28T00:44:41.788Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：朝鲁门满都拉[导读] 提出直流融冰装置调试发现的问题和改进建议，建议加装融冰滤波器以消除谐波危害，强调应加强融冰装置的运行维护和技术培训，以最大限度的发挥直流融冰装置作用。

内蒙古东部电力有限公司检修分公司±800千伏扎鲁特换流站内蒙古通辽市 028000摘要：介绍了某地电网直流融冰装置及接入系统参数配置、建设情况，提出融冰装置现场调试项目，详细阐述融冰装置系统调试结果，特别对线路通流试验时交直流系统、水冷系统运行参数，融冰回路温升，各电压等级系统谐波水平进行分析。

提出直流融冰装置调试发现的问题和改进建议，建议加装融冰滤波器以消除谐波危害，强调应加强融冰装置的运行维护和技术培训，以最大限度的发挥直流融冰装置作用。

关键词：直流融冰装置；现场调试；接入系统；谐波前言2008年电网冰灾过后，为抗击输电线路冰雪灾害，国内的专家学者进行了多种融冰技术措施研究，如新型交流融冰技术、直流融冰技术、机械除冰等。

目前应用最为成熟的属交流融冰技术和直流融冰技术，且直流融冰技术现已纳入国家电网公司科技推广项目。

一、装置原理直流融冰装置是将交流电能转换为直流电能，并将覆冰线路作为负载，施加直流电流使导线发热，从而融化输电线路上的覆冰。

目前该地主电网直流融冰装置分为配置平波消谐部件与配置整流变压器2种类型，前者为长线路直流融冰装置，后者为短线路直流融冰装置。

针对交流输电线路的三相，直流融冰装置可以实现导线两相串联或两并一串的融冰方式。

两相串联方式是将输电线路三相中的两相串联构成电流回路，即一相接直流融冰装置直流侧的正极，另一相接直流融冰装置直流侧的负极，见图1。

两并一串方式是将输电线路的三相构成电流回路，即三相中的两相并联接至直流融冰装置直流侧的正极，第三相接至直流融冰装置直流侧的负极。

直流融冰装置操作及原理探讨王伟【摘要】结合500kV官山变电站固定式直流融冰装置运行及融冰情况，简要介绍直流融冰装置的工作原理及操作。

【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2016(000)024【总页数】2页(P81-81,82)【关键词】直流融冰工作原理;操作【作者】王伟【作者单位】安徽省电力公司检修公司，安徽铜陵244000【正文语种】中文【中图分类】TM75500kV官山变电站直流融冰兼SVC装置于2015年9月投运，其融冰模式额定容量为100MW，融冰额定输出直流电流为5000A，直流额定电压为20kV，可满足300km的输电线路融冰需求。

平时作为SVC装置（静置无功补偿器）运行，可以进行无功补偿，实现-120MVar～+180MVar无功连续调节，能抑制暂态过电压，改善电能质量。

阻尼系统低频振荡，提供系统稳定极限和输送能力。

直流融冰兼SVC装置配置多模式切换闸刀，改变主电路拓扑结构，可重构直流融冰/SVC模式。

遭遇冰雪灾害天气，可快速构建成输电线路直流融冰装置，对输电线路进行快速融冰，提高输电线路抗击冰雪灾害的能力，保证电网安全运行。

1.1 基本原理直流融冰装置其直流融冰电源由变电站35kVIII母线提供交流电源，通过主电路6脉动相控整流电路，以定电流控制作为主要控制手段。

直流融冰装置对三相线路采用的融冰方式为：将需要融冰的运行线路改为冷备用，将线路对侧三相短接，本侧线路三相通过导线分别接入融冰母线，通过三相线路的自动切换装置，由控制装置自动切换将线路连接到换流阀，通过换流阀将交流电变为直流电后，以输电线路的导线作为负载，使较大的直流电流流过输电线路，从而保证每相线路均衡融冰。

通过三相线路的切换开关的不同组合，可实现融冰线路一进一回和一进两回融冰。

这种融冰方式的特定是每相线路融冰程度均衡，不会产生三相导线的张力差并对杆塔造成影响。

对于特定融冰线路，直流融冰装置输出事先设定的恒定直流融冰电流，对不同线路融冰可以设定不同的融冰电流定值。

直流融冰装置实际应用中的问题及改进措施随着直流融冰装置在電网主网架输电中的广泛应用，在一定程度上解决了线路覆冰情况，进而保障电网的正常运行，满足人们的用电需求。

但直流融冰装置在实际应用过程中却存在一些问题。

因此，本文对出现的问题进行详细的分析，并提出解决措施，希望可以使得直流融冰装置能够充分发挥自身作用，保障线路正常运作。

标签：直流融冰融冰装置电流引言直流融冰装置是架空导线覆冰最为显著的除冰设备，到现在为止已有多种直流融冰装置应用在电网中，这在一定程度上为技术那好低温雨雪冰冻极端气候增加了一层有效的防护措施，进一步使得电网抵御冰冻灾害能力提升。

因此，深入研究直流融冰装置实际应用中的问题及改进措施显得尤为重要。

一、直流融冰技术研究直流融冰技术与交流短路融冰不同，直流融冰法可以将交流电源通过大容量电力电子设备转变为直流，并且对一定长度的覆冰线路进行加热，从而可以实现融冰的作用。

由于直流融冰电流在线路流动时自身不会消耗无功，只是直流换流器消耗一些无功，所以直流法可以应用在多个电压等级的融冰。

直流融冰电源不仅可以采用自发电机，而且还可以使用交流电网，即将两相亦或者三相导线的一端接入直流融冰装置中，另一端短路，使用大功率的整流器将直流电源导入热线，从而达到融冰的目的。

二、直流融冰装置控制功能（一）基本控制功能直流融冰控制系统处于整个直流融冰装置的核心位置，其控制性能的好坏对融冰效果有着直接的影响。

而直流融冰控制系统的基本控制功能主要包含：（1）实现融冰装置开关转换、融冰三相线路切换和融冰启停顺控功能[1]。

（2）能够对阀组和触发脉冲、融冰电流、直流电源进线有效的监控，如果发现问题，可以及时进行解决。

（3）能够对融冰设备各部分和融冰线路进行监控和保护，如果发生紧急情况，可以及时进行报警，并执行跳闸指令。

（二）融冰顺控直流融冰装置按照其结构和性能有移动式直流融冰设备、固定式直流融冰设备和固定式直流融冰加SVC设备。

变电站直流融冰系统的运行管理【摘要】：在极端天气的环境中，由于覆盖厚冰，导致输电线路和塔杆受到严重的损坏，这样的状况就会导致恢复送电的效率，延迟输电。

解决这些问题已经是输电线路保护的关键所在，防止出现这种状况的最好方法是采取实施融冰技术。

采取直流融冰方法，在一定的环境下，直流融冰所需要的电源容量只取决于需要融冰线路的导线长度和直流电阻。

本文将根据月城直流融冰技术进行数据分析和计算。

【关键字】：月城电网、直流融冰、直流融冰装置、直流线路、交流线路在遭遇冰雪灾害的情况下，直流融冰装置可快速构建成为输电线路直流融冰装置，对输电线路进行快速融冰，提高输电线路渡越冰雪灾害的能力，保证电网安全运行。

目前，国内外电网除冰技术主要有三大类：（1）自然脱冰法：是指不需要外界供给能量而靠自然力除冰防冰的方法，该类方法设备投资少，简单易行，但融冰效果差。

（2）机械除冰法：利用各种机械动力使冰产生应力破坏从导线上脱落，该类方法会损伤金属导线，融冰速度慢，工作量大。

（3）大电流融冰法：利用电流热效应对输电线路进行融冰。

融冰速度快，效果好，技术要求高。

主要有交流和直流两类方法。

本文主要介绍高效率的直流融冰技术。

1、直流融冰装置原理直流融冰装置的运行原理是：将覆冰线路作为负载，施加直流电源，用较低电压提供直流电流来加热导线使线路覆冰融化。

通过改变触发角，可灵活调节输出电压、电流的大小。

大电流融冰法，尤其是直流融冰是目前应用效果最好、最广泛的融冰方法。

直流融冰装置适应性强，输出电流一般从几百安～数千安，融冰距离几千米～几百千米，可同时满足站内多条线路融冰需求。

直流融冰技术效率高，经济效益高，主要原因是直流电阻小，所需电源容量小，对系统影响小；直流融冰电压可调，可以满足不同长度的融冰要求；一套基站式直流融冰装置可对全站所有的进出线开展直流融冰，更适合大面积覆冰需求。

直流融冰接线方式主要是采取两相导线串联；和两相导线并联后再与第三相导线串联，主要是这两种方式。

地铁接触网直流融冰的研究与应用摘要：接触网是城市轨道交通系统的关键设备，是沿地铁线路上方架设的输电线路，接触网一旦结冰将对地铁列车的运行带来极大的影响。

本文结合地铁设备状况提出两种采用直流融冰的方案，并进行分析与应用，研究降低冰害对城市轨道交通系统运营的影响。

关键词：接触网、覆冰、直流融冰、地铁一、背景2008年1月我国南方各省遭遇严重的冰灾，2016年1月广州市区出现降雪的极端天气。

由于城市轨道交通采用夜间停电维修方式，有相当长的时间（约3-5个小时）没有列车运行。

此时露天区域的接触线可能出现覆冰现象。

接触网覆冰对地铁运营具有严重的安全威胁，轻则造成变电所短路跳闸，重则引起接触网设备烧伤而中断供电影响行车，另外不均匀覆冰引起相邻跨的张力差，也可能造成机械事故。

城市轨道交通方面，如何根据气象条件、覆冰厚度去制定融冰电流和融冰时间等方面，需结合地区气候状况开展研究。

为了节省投资，本文不考虑增设融冰变压器，而是结合某地铁一号线既有设备，提出两种接触网直流融冰方案，并对其应用效果进行分析。

二、接触网融冰原理直流融冰技术的原理是利用接触网带负荷运行自身发出的焦耳热将大于覆冰融化所吸收的热，使得冰层融化，若冰层很厚，由于重力影响，覆冰将从顶部开始融化，其与导线底面的接触面会逐渐远离导线，直至导线将覆冰顶部融穿，覆冰坠落。

基于既有设备，可采用两种升流方案：1）离线融冰：将接触线及钢轨使用临时接地线短接，使用大电流发生器作为电源升流，通过调节输出电压控制导线上的融冰电流。

2）在线融冰：使用正线牵引所整流机组作为电源，使用列车热滑的动态负荷或多列列车静态负荷作为负载，在接触线上产生温升融冰。

三、直流融冰应用(一) 离线防/融冰1、融冰方案在车辆段1D4区试车线近端（试车线北端43#支柱处）使用70mm2*6的接地线连接大电流发生器以及接触线、钢轨，远端（试车线南端23#支柱处）使用70mm2*6的接地线短接接触线与钢轨（图1）。

附件：直流融冰装置的系统试验方法及要求1 检查融冰装置直流侧隔离开关在管母地刀全部闭合时，手动打开融冰装置地刀，登陆后台，在“主接线”窗口中分别操作每把隔离开关闭合、打开，检查每把电动直流隔刀操作是否正常，并在后台监视直流隔刀的位置显示是否正确。

在每把直流隔刀处于电动闭合状态时（非手摇闭合），测量隔刀触头的接触电阻，接触电阻小于50微欧时才满足电气要求。

2 检查融冰装置直流侧地刀和交流侧地刀手动闭合、打开地刀，在后台监视地刀的位置显示是否正确。

在每把地刀手动闭合时，测量地刀触头的接触电阻，接触电阻小于2000微欧时才满足电气要求。

3 检查交流侧开关在交流侧隔刀打开、交流侧地刀、融冰装置交流侧地刀均打开的情况下，在后台手动对交流侧开关进行不带电分合试验，确保开关控制回路及操作机构正常。

在后台对交流侧开关、隔刀、地刀位置信号进行核对。

4 交、直流模拟量的核对4.1带整流变的直流融冰装置1) 交流电压测量方法：交流侧PT变比为35kV/100V，PCP屏柜1.K4.X1端子排的1、3、5、7端子分别对应35kV交流电压PT二次侧的A、B、C、N（注意参照屏柜图纸）。

在端子上用测试仪加上线电压为100V的工频交流电压，后台“主接线”窗口中的交流电压框中应显示35kV。

2) 交流电流测量方法：交流CT变比为3000A/1A，在PCP屏柜交流电流相应端子上（注意参照屏柜图纸，并注意临时将端子打开或短接片断连）加有效值为1A的工频交流电流，在后台通过手动触发故障录波，查看交流电流是否满足要求。

3) 直流电压测量方法：直流分压器在与电阻盒相连的情况下，直流分压器一次侧与二次侧的变比：50 kV / 25V ，用测试仪在直流电压分压器二次侧接线柱上加上约为25V的直流电压，在电阻盒两端用万用表测量电压大小，并根据直流变比折算成一次系统的直流电压，作为直流侧电压的真实值，在后台“主接线”界面上读出直流电压的测量值。

特高压直流工程的融冰控制保护策略及试验分析发布时间：2022-11-08T02:45:09.221Z 来源：《当代电力文化》2022年7月13期作者：冯健棠[导读] 极端天气和电力传输能力的制约，冯健棠中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局广东广州510000摘要：极端天气和电力传输能力的制约，使直流电不能满足融冰的需要，从而在输电线路上形成覆盖冰层，从而对电网的安全运行造成极大的影响。

文章简要介绍了在特高压直流输电系统中，采用循环阻冰方式和并联融冰方式下的主接线的拓扑特性，给出了循环阻冰法下的双极联跳和并联融冰方式下的直流控制和保护的改进。

对特高压直流输电工程中的融冰运行模式的直流控制与保护系统的设计具有一定的借鉴意义。

关键词：特高压直流；循环阻冰；并联融冰；控制保护直流输电工程虽然能够实现远距离、大容量的输电，但其存在着覆盖面积过大等弊端[1]。

为避免线路故障而发生故障，直流输电工程采用了线路融冰技术[2]。

在一定的范围内，可以防止输电线路上的冰损。

为进一步提高特高压直流输电系统的融冰能力，特高压直流输电系统采用融冰方式。

采用直接流融冰技术可以有效地解决线路上的结冰问题[3]。

一．特高压直流融冰方式和特点在特高压直流工程中，融冰的方法有[4]：(1)在常规操作模式下，使用直流输电的方式融冰。

(2)利用逆向双极化电流进行融化。

(3)采用并联的双极型两个变流器进行融冰。

上述融冰方法都是通过对输电线路上的电流进行热作用，使直流线路上的结冰融化。

循环阻冰方式主要是为了防止线路冻结。

并联融冰方式主要是将输电线路上现有的冰层融化，一般情况下，直流输电的融冰方式有有双极性电流和单侧金属回线两种方式。

其中单侧金属回线采用度高，主要是它不需要改变系统的设计，但如果只提供少量的电力，就会导致线路电流无法融冰。

循环阻冰法采用一极正向供电，一极反向供电，在零功率传输条件下，可使传输电流保持在额定电流范围内。

循环冰封方式的主要线路见图1（图1中的黑色填料初级装置代表其关闭或工作；它的特点是不改变系统的主接线，适合在低功率的情况下进行熔化，而在双极型功率异向性大电流下，当一个极点短路时，当某个极点短路时，由于输出功率的巨大，会对两端的 AC系统造成很大的影响，因此，直流控制和保护系统的软件必须设计一个切实可行的双极联动跳闸逻辑。