十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置的制作方法

文档序号:7282789阅读:216来源:国知局
专利名称:十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置的制作方法
技术领域
本发明涉及电压输电技术领域,特别是一种用于十二分裂导线的高压输电线路融 冰装置。
背景技术
在冬季低温度、高湿度的环境中,高压电力输电线路会发生覆冰现象,严重覆冰导 致输电线路杆塔倒塌、导线断线等影响电力系统安全可靠运行的重大事故,引起电网大面 积停电,严重影响工农业生产和人民生活,并造成巨大经济损失。
高压输电线路防冰、融冰和除冰一直是国内外关注的焦点。现有的高压输电线路 除冰防冰技术尚不成熟,不能满足大面积防冰除冰的要求,部分除冰技术虽可在工程中应 用,但需在外加设备或人工操作指导下进行。如公开号CN101527442A的中国发明专利公布 说明书所公开的一种多根导线的防冰输电线路,它是在多根导线输电线路的两端增加融冰 开关,不需要融冰时各导线均正常通电,覆冰后需要融冰时中断供电,采取手动操作开关的 方式,使一根导线传输电流,其余导线断开,手动操作逐步使各导线的冰层融化。该方法需 要增设开关装置,改变输电线路的结构,融冰过程必须中断供电,融冰存在安全隐患且操作 极其不方便,融冰成本高,融冰启动和终止均需人为主观干预,不能区别对待不同程度的覆 冰线段和实现实时防冰,对于超高压线路用开关闸分合导线不可行,特别是不能满足特高 压分裂导线的防冰;又如公开号CN101459327的中国发明专利所公开的一种多分裂输电线 路自动融冰方法及其专用开关,它是采用在覆冰输电线路两端变电站安装专用开关,然后 人工遥控发出指令,使专用开关发生动作实现输电线路电流全部转移至待融冰的子导线, 该子导线发热、融冰,该发明专利需要人工判断现场线路是否存在覆冰,并需电力调度部门 配合调节线路负荷,最后在现场人工遥控发出融冰指令,无法实现根据覆冰程度的需要分 区段和实时智能融冰,对于微气候微气象等局部覆冰区段技术人员很难赶到现场观测覆冰 情况和发出融冰指令。发明内容
本发明的目的是提供一种应用于十二分裂导线输电线路的电流循环智能融冰装 置,它根据环境条件和覆冰状态的测量结果,自动控制断路器开、合,将十二分裂导线输电 线路传输的负荷电流分别转移至单根子导线,增大子导线电流密度达到融冰目的。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的,它包括有十二个电流输入端R、十二 个电流输出端S和设置在电流输入端与电流输出端之间的电流循环智能融冰装置主体,所 述电流循环智能融冰装置主体包括有汇流导电板、分流导电板、隔离板、参考电压板和安装 有电流输出端的电流输出板,十二个电流输入端R固定在汇流导电板上,汇流导电板与分 流导电板之间由作为取电互感器的一次线圈导电棒连接,在分流导电板上设置有十二根导 电杆,十二根导电杆穿过隔离板连接到参考电压板上,在电流输出板和隔离板之间设置有 十二个带旁路开关的断路器,每个断路器的灭弧室一端均与电流输出板固定并连接到一个对应的电流输出端S,断路器的灭弧室另一端穿过参考电压板,并与一个断路器的执行机构 连接,在分流导电板上还设置有智能控制器和内置覆冰参数监测单元,智能控制器和内置 覆冰参数监测单元位于隔离板与分流导电板之间,智能控制器分别与内置覆冰参数监测单 元和执行机构电连接。
进一步,所述智能控制器、执行机构和内置覆冰参数监测单元由以参考电压板为 基准的取电互感器供电。
进一步,所述断路器和旁路开关均设置独立的执行机构。
进一步,所述装置还包括有外置覆冰参数监测单元,外置覆冰参数监测单元用于 监测环境参数、导线温度、导线电流和导线覆冰荷载状况,并将监测到的数据通过无线通信 和有线连接两种方式发送至智能控制器。
进一步,所述分流导电板包括有绝缘子板和导电子板,导电子板嵌于绝缘子板的 中心位置,导电子板上设置有十二个用于穿过导电杆的孔和一个用于安装取电互感器的 孔。
进一步,所述装置还包括有两根分别依次穿过汇流导电板、分流导电板、隔离板、 参考电压板和电流输出板的绝缘杆。
进一步,所述装置还包括有绝缘外壳,汇流导电板、分流导电板、隔离板、参考电压 板和电流输出板均安装在绝缘外壳内。
由于采用了上述技术方案,本发明具有如下的优点本发明可以通过内置和外置二种方式的覆冰参数监测单元检测到的外部环境条件判 断是否出现覆冰现象,智能控制器控制断路器的开合,将十二分裂导线输电线路传输的负 荷电流转移至一部分子导线上,增大子导线电流密度达到融冰目的,智能控制器根据取电 传感器测量的负荷电流和外部环境参数自动计算融冰时间,在该部分子导线完融冰后,控 制断路器将电流依次转移至另一部分子导线上,直至十二根子导线表面冰层全部融化脱 落,然后恢复正常工作状态。本发明在工作过程中,由智能控制器整体控制,智能控制器工 作的判断标准由取电互感器和内置和外置二种方式的覆冰参数监测单元提供,可以实现无 人工干预的输电线路融冰工作。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并 且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要 求书来实现和获得。


本发明的

如下。
图1为本发明的结构示意图;图2为本发明的工作流程图;图3为智能控制器的程序控制框图;图4为分流导电板结构示意图。
图中1.汇流导电板;2.取电互感器;3.分流导电板;4.隔离板;5.参考电压 板;6.绝缘输出板;7.导电杆;8.内置覆冰参数监测单元;9.智能控制器;10.断路器;11.芳路开关;12.执行机构;13.导电子板;14.绝缘子板;15.绝缘外壳;16.绝缘杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,电流输入端R经汇流导电板I将十二分裂导线各子导线的传输电流集中,利用取电互感器2测量十二分裂导线输电线路传输电流总值,经分流导电板3和导电杆7传输至参考电压板5,参考电压板5连接着所有断路器10和并联旁路开关11的一端, 断路器10和旁路开关11的另一端分别连接着固定于绝缘输出板6的子导线电流输出端子 S,且每一根子导线对应连接着一个断路器10和一个并联旁路开关11,十二个断路器10初始状态为闭合状态,十二个并联旁路开关11初始状态处于开断状态。智能控制器9根据外置覆冰参数监测单元和内置覆冰参数监测单元8测量结果和内置的控制程序,发出是否启动融冰指令。隔离板4用于将执行机构12与智能控制器9、内置覆冰参数监测单元8进行隔离和保护。参考电压板5是取电互感器的电源电压参考点,取电互感器为执行机构12、 内置覆冰参数监测单元8和智能控制器9提供工作电源。旁路开关11在断路器10失效时提供电流通道。绝缘杆16分别连接着汇流导电板1、分流导电板3、隔离板4、参考电压板5 和绝缘输出板6,用于机械固定和安装定位。
如图4所不,分流导电板3包括有绝缘子板14和导电子板13,导电子板13嵌于绝缘子板3的中心位置,导电子板13上设置有十二个用于穿过导电杆7的孔,并在其中心设置一个用于安装取电互感器2 —次导电棒的孔。
若智能控制器9判断不需要启动融冰,则智能控制器9发出指令至执行机构12,执行机构确定断路器10和旁路开关11保持在初始状态,使十二分裂各子导线按正常传输电流状态下运行。
当智能控制器9判断需要启动融冰时,通过控制相应断路器的开关,可以执行以下融冰方式融冰方式一I)根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线IV、子导线V和子导线VI,使该六根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。智能控制器9发出指令至执行机构12,然后由执行机构12确定子导线VI1、子导线珊、子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII所连接的断路器10动作“开断”使十二分裂导线输电线路传输电流转移至子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线 IV、子导线V、子导线VI上,使子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线IV、子导线V、子导线 VI发热、融冰,由智能控制器9确定融冰时间。
2)子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线IV、子导线V和子导线VI的冰层融化结束,十二分裂导线输电线路电流循环融冰装置自动将输电线路传输电流智能转移至子导线 νπ、子导线珊、子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII,使该六根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。步骤I)中 ,如果子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线IV、子导线V和子导线VI融冰结束,由智能控制器9发出指令至执行机构12,首先使子导线νπ、子导线珊、子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII所连接的断路器10动作“闭合”,然后子导线1、子导线I1、子导线II1、子导线IV、子导线V和子导线VI所连接的断路器10动作“开断”,则十二分裂导线输电线路传输电流转移至子导线νπ、子导线珊、子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII,使子导线νπ、子导线珊、子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII 发热、融冰,由智能控制器9确定融冰时间。
3)当12根子导线的冰层全部融冰结束,智能装置恢复正常传输电流的导通状态, 等待下一个覆冰过程和启动下一次融冰过程,以这种方法达到循环除冰的目的。
(2)融冰方式二I)根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线1、子导线I1、子导线III和子导线IV,使该四根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
2)如果子导线1、子导线I1、子导线III和子导线IV的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线V、子导线 V1、子导线νπ和子导线珊,使该四根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
3)子导线V、子导线V1、子导线νπ和子导线珊的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线IX、子导线X、子导线XI和子导线XII,使该四根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
4)当12根子导线的冰层全部融冰结束,智能装置恢复正常传输电流的导通状态, 等待下一个覆冰过程和启动下一次融冰过程,以这种方法达到循环除冰的目的。
(3)融冰方式三I)根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线1、子导线II和子导线III,使该三根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测 量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
2)子导线1、子导线II和子导线III的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线IV、子导线V和子导线 VI,使该三根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
3)子导线IV、子导线V和子导线VI的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线νπ、子导线珊和子导线IX,使该三根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
4)子导线VI1、子导线VDI和子导线IX的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线X、子导线XI和子导线 XII,使该三根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
4)当12根子导线的冰层全部融冰结束,智能装置恢复正常传输电流的导通状态, 等待下一个覆冰过程和启动下一次融冰过程,以这种方法达到循环除冰的目的。
(4)融冰方式四I)根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线I和子导线II,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
2)子导线I和子导线II的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线II1、子导线IV,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
3)子导线II1、子导线IV的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线V、子导线VI,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
4)子导线V、子导线VI的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线νπ、子导线珊,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
5)子导线VI1、子导线VDI的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线IX、子导线X,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
6)子导线IX 、子导线X的冰层融化结束,根据装置内置和外置的环境参数、覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流的测量结果,利用十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置将输电线路传输电流自动转移至其中子导线X1、子导线XII,使该二根子导线电流增大、发热,根据覆冰状态和取电传感器测量的负荷电流自动计算融冰时间,在自动计算的时间内融化该子导线的冰层。
7)当12根子导线的冰层全部融冰结束,智能装置恢复正常传输电流的导通状态, 等待下一个覆冰过程和启动下一次融冰过程,以这种方法达到循环除冰的目的。
如图2所示,外置覆冰参数监测单元实时监测环境参数、导线温度、导线电流和导 线覆冰荷载状况,并将上述参数通过无线方式实时传输给智能控制器9,内置覆冰参数监测 单元8实时监测环境参数、导线温度、导线电流和导线覆冰荷载状况,并将上述参数通过有 线方式实时传输给智能控制器9,智能控制器9根据外置覆冰参数监测单元、内置覆冰参数 监测单元8和取电互感器2所提供的数据,根据内置的控制程序发出指令至执行机构12决 定断路器10和并联旁路开关11的工作状态。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
权利要求
1.十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于所述装置包括有十二个电流输入端R、十二个电流输出端S和设置在电流输入端与电流输出端之间的电流循环智能融冰装置主体,所述电流循环智能融冰装置主体包括有汇流导电板、分流导电板、隔离板、参考电压板和安装有电流输出端的电流输出板,十二个电流输入端R固定在汇流导电板上,汇流导电板与分流导电板之间由作为取电互感器的一次线圈导电棒连接,在分流导电板上设置有十二根导电杆,十二根导电杆穿过隔离板连接到参考电压板上,在电流输出板和隔离板之间设置有十二个带旁路开关的断路器,每个断路器的灭弧室一端均与电流输出板固定并连接到一个对应的电流输出端S,断路器的灭弧室另一端穿过参考电压板,并与一个断路器的执行机构连接,在分流导电板上还设置有智能控制器和内置覆冰参数监测单元,智能控制器和内置覆冰参数监测单元位于隔离板与分流导电板之间,智能控制器分别与内置覆冰参数监测单元和执行机构电连接。
2.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述智能控制器、执行机构和内置覆冰参数监测单元由以参考电压板为基准的取电互感器供电。
3.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述断路器和旁路开关均设置独立的执行机构。
4.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述装置还包括有外置覆冰参数监测单元,外置覆冰参数监测单元用于监测环境参数、导线温度、导线电流和导线覆冰荷载状况,并将监测到的数据通过无线通信和有线连接两种方式发送至智能控制器。
5.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述分流导电板包括有绝缘子板和导电子板,导电子板嵌于绝缘子板的中心位置,导电子板上设置有十二个用于穿过导电杆的孔和一个用于安装取电互感器的孔。
6.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述装置还包括有两根分别依次穿过汇流导电板、分流导电板、隔离板、参考电压板和电流输出板的绝缘杆。
7.如权利要求1所述的十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,其特征在于 所述装置还包括有绝缘外壳,汇流导电板、分流导电板、隔离板、参考电压板和电流输出板均安装在绝缘外壳内。
全文摘要
一种十二分裂导线输电线路电流循环智能融冰装置,它通过监测外部环境条件判断是否出现覆冰现象,由智能控制器控制断路器的开、合,将十二分裂导线传输的总电流分别转移至一部分子导线上,增大子导线电流密度达到融冰目的。智能控制器采用取电传感器测量的负荷电流、覆冰参数监测单元测量的覆冰状态和外部环境条件自动计算所需融冰时间,在一部分子导线完成融冰后,智能控制器控制断路器将电流转移至另一部分子导线上,直至十二根子导线上的冰层融化,再正常工作状态。本发明在工作过程中,由智能控制器进行整体控制,智能控制器工作的判断标准由取电互感器和覆冰参数监测单元与外部环境条件提供,可实现无人工干预的输电线路自动融冰除冰工作。
文档编号H02G7/16GK103050917SQ20131002108
公开日2013年4月17日 申请日期2013年2月16日 优先权日2013年2月16日
发明者蒋兴良, 张志劲, 胡建林, 胡琴, 舒立春 申请人:重庆大学
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