一种地线直接接地融冰方法与流程

本发明涉及输电线路工程地线融冰技术领域，具体涉及一种地线直接接地融冰方法。

背景技术：

输电线路在冬季覆冰严重威胁了电力系统的安全运行。2008年冰灾，造成了南方大面积停电，对电力系统的可靠运行和维护提出了严峻的挑战。目前地线融冰方法有所不同，有交流短路融冰和直流融冰。直流融冰装置的基本原理是采用换流阀将交流电流转化为直流电流，注入交流导线，利用直流电流在导线电阻中产生热量使覆冰融化。然而地线由于运行条件的影响，对其融冰方式是通过在地线和杆塔之间安装绝缘子，防止地线融冰电流流入通过杆塔流入大地，但是这种绝缘化的方法会大大提高运维成本，而且操作复杂。也正是由于这些原因，地线的融冰成为了输电线路中还未完全解决的难题。

现有的地线融冰方法中，为了提高地线的融冰效率，通常会在地线和杆塔之间安装绝缘子，使地线与杆塔之间通过绝缘子相连，从而隔断了地线与杆塔之间的电气连接，防止地线上的融冰电流通过杆塔进入大地。但是在地线和杆塔之间安装绝缘子会增大线路的运维成本，也增加了工作人员的工作量，造成资源的浪费。

如：中国专利“一种输电线路迂回串联地线融冰方法”《申请号：cn201610704381.0》中提出一种“迂回串联”地线的融冰方法，该发明将融冰段的三根地线串联，在保证输电线路安全性、可靠性不降低的前提下，解决了单回路和双回路地线更换的问题。但该技术方案操作复杂，运维成本较大。

技术实现要素：

本发明提供一种地线直接接地融冰方法，不在地线和杆塔之间安装绝缘子，采用“地线去、导线回”的接线方式，克服杆塔分流的影响，使地线上的融冰电流达到一定值，从而达到融冰的目的。在保证融冰效率的前提下解决因安装绝缘子运维成本高的问题。

本发明采取的技术方案为：

一种地线直接接地融冰方法，将融冰段首端地线和光缆短接后，接入融冰装置的正极；融冰段末端地线和光缆短接后，再和任一相导线末端连接；导线首端接入融冰装置的负极，构成回路；

融冰装置输出直流电流，一部分直流电流经地线和光缆流进融冰段，另一部分直流电流经杆塔入地，最后汇集到导线，回流到融冰装置的负极。

缩短融冰距离，距离越短分流越小，对长距离融冰地线，可分段进行地线融冰。

提高首端融冰输出电流，在分流系数不变的情况下，能够提高中间区段地线电流的大小。

断开杆塔接地引下线，增加杆塔接地电阻值的大小，减小杆塔分流。

本发明一种地线直接接地融冰方法，优点在于：

1：通常地线覆冰、舞动区段短，可结合轻型移动融冰装置(小容量、大电流输出)对短距离直接接地型地线进行直流融冰，操作接接线灵活方便，适用于500kv及以下输电线路。

2：不需要对地线进行大规模绝缘化改造，节约了大量的线路运维资金，经济效益显著。

3：采用“地线去、导线回”的接线方式，可在保证输电线路安全性、可靠性不降低的前提下，大大提高地线融冰效率，降低地线融冰运维费用。

附图说明

图1为直接接地型地线电流及杆塔分流示意图。

图2为融冰区段内地线电流分布图。

图3为地线及光缆融冰接线图。

具体实施方式

针对单双回混合输电线路，本发明提供一种地线直接接地融冰方法，将融冰段首端地线和光缆短接后，接入融冰装置的正极；融冰段末端地线和光缆短接后，再和任一相导线末端连接；导线首端接入融冰装置的负极，构成回路；融冰装置输出直流电流，一部分直流电流经地线和光缆流进融冰段，另一部分直流电流经杆塔入地，最后汇集到导线，回流到融冰装置的负极。

直接接地型地线电流及杆塔分流图如图1所示，i0、i1、i2、......、in-2、in-1、in为流经每一段地线的直流电流。if1、if2、if3、......、if(n-2)、......、if(n-1)、ifn为流经每基杆塔的直流分流。

需要注意的是，靠近首端的位置，融冰电流经杆塔分流后，流经地线的直流电流逐渐减小；靠近尾端的位置，分流电流经大地回流到杆塔，汇集到地线。在地线融冰区段内，首尾两端地线电流大，中间位置地线电流小，如图2所示。为确保融冰段中间位置地线融冰电流imin足够大，通常可以采取以下措施：

1)、缩短融冰距离，距离越短分流越小，对长距离覆冰地线，可分段进行地线融冰；

2)、提高首端融冰输出电流，在分流系数不变的情况下，可提高中间区段地线电流的大小；

3)、断开杆塔接地引下线，增加杆塔接地电阻值的大小，减小杆塔分流。

实施例：

某年7月19日至20日，国网某省电力有限公司设备部组织省检修公司、某市供电公司开展了500kv斗江二回导线、地线融冰试验，线路长度3.1km，获得圆满成功。在地线融冰试验过程中，采用此接线方式，克服杆塔分流的影响，破解了直接接地型地线融冰的难题。

试验情况：

融冰直流电流从0a上升至800a，等同于首尾端电流，通过杆塔上红外检测，4#塔地线温度上升1.3℃；直流电流上升至1000a，地线温度累计上升3.0℃；直流电流输出上升至1500a，测得靠中间位置地线融冰电流达到300a，地线温度累计上升13℃。

试验结论：

(1)：地线与光缆并联，融冰装置1输出电流达到1500a时，单根地线最小电流达到300a；

(2)：融冰电流超过300a时，地线温升效果明显；

(3)：地线通过杆塔直接接地后，杆塔分流较大，可采用“地线去、导线回”方式开展融冰，同时为尽量减少分流的损耗，应尽量在融冰区段外的耐张段断开地线，并断开杆塔接地引下线；

(4)：通过此次地线融冰试验，论证了可以通过轻型移动融冰装置对短距离直接接地的地线进行直流融冰，不需要对地线进行大规模绝缘化改造，可节约大量线路改造资金，经济效益显著。

试验结果表明本发明与预期效果一致，是可行的。

接线情况说明：

(1)、融冰所需电源线2采用500kv斗江二回线下配电线路，采用带电作业方式接入；

(2)、融冰装置1采用车载式轻型移动融冰装置，容量4000kva，最大输出电流4000a，交流输入通过电缆接入10kv配电线路，直流输出通过直流电缆接入地线及光缆；

(3)、将融冰段l即1#杆塔到n#杆塔。首端1#杆塔的地线和光缆短接，然后与中相b相线连接，电流从融冰装置1的正极直流电流输出，经b相挂设的电缆、地线连接线等流入地线和光缆，即“地线去”。

融冰段l末端，n#杆塔地线和光缆短接后，和边相c相线连接，电流经地线和光缆流进融冰段末端n#杆塔后，通过c相导线汇集回流，经融冰段首端1#杆塔杆塔c相挂设的电缆，进入融冰装置1负极，即“导线回”。

(4)、融冰过程中，需要监视地线电流及电线温度，防止地线接点发热或熔断。

技术特征：

1.一种地线直接接地融冰方法，其特征在于：将融冰段首端地线和光缆短接后，接入融冰装置（1）的正极；融冰段末端地线和光缆短接后，再和任一相导线末端连接；导线首端接入融冰装置（1）的负极，构成回路；

融冰装置（1）输出直流电流，一部分直流电流经地线和光缆流进融冰段，另一部分直流电流经杆塔入地，最后汇集到导线，回流到融冰装置（1）的负极。

2.根据权利要求1所述一种地线直接接地融冰方法，其特征在于：缩短融冰距离，距离越短分流越小，对长距离融冰地线，可分段进行地线融冰。

3.根据权利要求1所述一种地线直接接地融冰方法，其特征在于：提高首端融冰输出电流，在分流系数不变的情况下，能够提高中间区段地线电流的大小。

4.根据权利要求1所述一种地线直接接地融冰方法，其特征在于：断开杆塔接地引下线，增加杆塔接地电阻值的大小，减小杆塔分流。

技术总结
一种地线直接接地融冰方法，将融冰段首端地线和光缆短接后，接入融冰装置的正极；融冰段末端地线和光缆短接后，再和任一相导线末端连接；导线首端接入融冰装置的负极，构成回路。融冰装置输出直流电流，一部分直流电流经地线和光缆流进融冰段，另一部分直流电流经杆塔入地，最后汇集到导线，回流到融冰装置的负极。本发明采用“地线去、导线回”的接线方式，克服杆塔分流的影响，使地线上的融冰电流达到一定值，从而达到融冰的目的。在保证融冰效率的前提下解决因安装绝缘子运维成本高的问题。

技术研发人员：蔡敏;李进扬
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司
技术研发日：2020.05.08
技术公布日：2020.07.28