一种主网移动式直流融冰装置的制作方法

本实用新型涉及电气工程
技术领域：
，具体涉及一种主网移动式直流融冰装置。
背景技术：
：08年我国南方地区冰灾以来，直流融冰装置在电网系统得到了较大发展，如固定式直流融冰装置、移动式直流融冰装置等，为电网冬季安全稳定运行提供了坚实基础，其中移动式直流融冰装置由于运输方便，可以灵活布点于有融冰需求的不同变电站，有效提高了融冰装置利用率而得到更广泛应用，但移动式直流融冰装置由于受道路运输条件与载重的限制，各车载融冰部件的容量、尺寸、结构和绝缘等受到严格限制，对移动式直流融冰装置的设计提出较高要求，其亦成为移动式直流融冰装置研制的瓶颈。因此，开展移动式直流融冰装置系统优化设计方法研究，具有重要的理论和技术价值。国内、外少数高校和科研单位对移动式直流融冰装置进行了研究，装置具有定制化、结构差异大等特点，不同单位甚至同一单位生产的移动式直流融冰装置几乎没有统一标准，给装置运行维护带来较大困难，甚至存在安全使用的风险，因此，开展主网移动式直流融冰装置系统优化设计具有重要意义。主网移动式直流融冰装置采取系统优化设计具有以下特点：特点一，装置容量和车载融冰部件与融冰线路长度、线型及变电站电源系统有关，给装置结构统一设计带来很大困难；特点二，每种采取系统优化设计后的移动式直流融冰装置的组合可以满足所有变电站线路的融冰需求，给系统化设计带来很高要求；特点三，为了保证运输与变电站使用安全，系统优化设计后的移动式直流融冰装置需要配置车载安全运输系统与移动式接地系统，给装置结构设计提出更高要求。因此，如何开展主网移动式直流融冰装置系统优化设计研究，有效解决优化设计中存在的问题，为主网移动式直流融冰装置系统优化设计与最终研制提供有效指导，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。技术实现要素：本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种适用于移动式直流融冰装置满足不同变电站需求、采用模块化与功能分层化设计、仅需通过变换少量部件实现不同融冰特性的融冰装置、满足变电站不同融冰需求的主网移动式直流融冰装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种主网移动式直流融冰装置，包括移动式接地系统、移动式融冰系统和车载运输系统，所述移动式接地系统包括车载系统接地部件，所述车载系统接地部件和变电站的接地系统相连，所述移动式融冰系统布置于车载运输系统上，所述移动式融冰系统包括电压处理部件、整流部件、感应电压抑制部件、投入刀闸和车载控制与保护部件，所述电压处理部件的输入端和变电站电源相连、输出端依次通过整流部件、感应电压抑制部件、投入刀闸和三相融冰线路相连，所述电压处理部件、整流部件、感应电压抑制部件、投入刀闸的接地端均与车载系统接地部件相连，所述电压处理部件、整流部件、感应电压抑制部件、投入刀闸的输出端分别与车载控制与保护部件的输入端相连，且所述车载控制与保护部件和变电站电源的保护跳闸输入端相连。优选地，所述电压处理部件为三相融冰电抗部件，所述整流部件为6脉波二极管整流部件。优选地，所述电压处理部件为12脉波融冰变压部件，所述整流部件为12脉波二极管整流部件。优选地，所述电压处理部件为三相融冰调压部件，所述整流部件为6脉波二极管整流部件。优选地，所述投入刀闸为用于将直流电压转换成两相串联或两并一串后输出到三相融冰线路进行直流融冰六相输出刀闸部件。优选地，所述车载运输系统包括车载部件安全运输评估部件和牵引部件，所述车载部件安全运输评估部件的输入端和车载控制与保护部件的输入端相连、输出端和牵引部件的控制系统相连。本实用新型主网移动式直流融冰装置具有下述优点：1、本实用新型主网移动式直流融冰装置可有效实现主网移动式融冰装置容量和车载融冰部件统一，解决装置结构统一优化设计的难题。2、本实用新型主网移动式直流融冰装置可有效提高主网移动式融冰装置的适用性与利用率，解决所有变电站线路的融冰需求。3、本实用新型主网移动式直流融冰装置可有效提升主网移动式融冰装置各车载部件及整体使用、运输安全性，解决融冰应急系统对高安全性的要求。附图说明图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图。图2为本实用新型实施例一中移动式融冰系统的具体实现结构示意图。图3为本实用新型实施例二中移动式融冰系统的具体实现结构示意图。图4为本实用新型实施例三中移动式融冰系统的具体实现结构示意图。图例说明：1、移动式接地系统；11、车载系统接地部件；2、移动式融冰系统；21、电压处理部件；22、整流部件；23、感应电压抑制部件；24、投入刀闸；25、车载控制与保护部件；3、车载运输系统；31、车载部件安全运输评估部件；32、牵引部件。具体实施方式下文将分别以长距离主网移动式直流融冰装置、中长距离主网移动式直流融冰装置、短距离主网移动式直流融冰装置为例，对本实用新型主网移动式直流融冰装置的具体实施方式进行进一步说明。实施例一：本实施例的主网移动式直流融冰装置具体为长距离主网移动式直流融冰装置。如图1所示，本实施例的主网移动式直流融冰装置包括移动式接地系统1、移动式融冰系统2和车载运输系统3，移动式接地系统1包括车载系统接地部件11，车载系统接地部件11和变电站的接地系统相连，移动式融冰系统2布置于车载运输系统3上，移动式融冰系统2包括电压处理部件21、整流部件22、感应电压抑制部件23、投入刀闸24和车载控制与保护部件25，电压处理部件21的输入端和变电站电源相连、输出端依次通过整流部件22、感应电压抑制部件23、投入刀闸24和三相融冰线路相连，电压处理部件21、整流部件22、感应电压抑制部件23、投入刀闸24的接地端均与车载系统接地部件11相连，电压处理部件21、整流部件22、感应电压抑制部件23、投入刀闸24的输出端分别与车载控制与保护部件25的输入端相连，且车载控制与保护部件25和变电站电源的保护跳闸输入端相连。本实施例中，车载系统接地部件11用于对各车载融冰部件进行接地保护，具体采用JD-10/35kV型车载系统接地部件，且与变电站的接地系统相连，本实施例中车载系统接地部件11采用综合接地方式。本实施例中，电压处理部件21用于将输入电压滤波变压后输出，具体采用采用BY-10kV型滤波调压部件；整流部件22用于将输入交流电压变为直流电压输出，具体采用ZLQ-10kV型二极管整流部件；感应电压抑制部件23采用阻容型感应电压抑制结构，抑制线路上的感应电压，避免对整流器运行造成影响，具体采用YZDY-10kV型感应电压抑制部件；投入刀闸24用于对三相融冰线路进行选择，具体为用于将直流电压转换成两相串联或两并一串后输出到三相融冰线路进行直流融冰六相输出刀闸部件。本实施例中，投入刀闸24具体采用DZ-6-10kV型刀闸，DZ-6-10kV型刀闸采用六副并联刀闸组成，但两两合闸电气闭锁，用于对三相融冰线路进行选择。在工作状态下，电压处理部件21的输入端接380V、10kV或35kV电源系统，对输入电压进行变压后输出到整流部件22，整流部件22将输入交流电压整流成直流后输出到感应电压抑制部件23的输入端，感应电压抑制部件23输出端接投入刀闸24，投入刀闸24将直流电压转换成两相串联或两并一串后输出到三相融冰线路进行直流融冰。本实施例中，车载控制与保护部件25为各融冰部件综合二次采集系统，车载控制与保护部件25具体采用KZBH-10kV型车载显示、控制与保护部件，用于为各融冰部件提供统一的显示、控制与保护，且和变电站电源的保护跳闸输入端相连，可由向变电站电源的保护跳闸输入端输出跳闸保护信号。本实施例中，车载运输系统3包括车载部件安全运输评估部件31和牵引部件32，车载部件安全运输评估部件31的输入端和车载控制与保护部件25的输入端相连、输出端和牵引部件32的控制系统相连。本实施例中，车载部件安全运输评估部件31用于对各融冰部件安全运输可行性进行评估得到是否满足运输条件的结果，并将是否满足运输条件发送给牵引部件32的控制系统，车载部件安全运输评估部件31具体采用CZAQYS-10/35kV型车载部件安全运输评估系统；牵引部件32具体采用YDSQY-50T型牵引汽车。在工作状态下，车载部件安全运输评估部件31实时检测评估各车载部件运输安全状况并汇总后输出到牵引部件32，以确定本实施例的移动式直流融冰装置是否可以安全运输。需要说明的是，车载部件安全运输评估部件31具体如何进行对各融冰部件安全运输可行性进行评估是CZAQYS-10/35kV型车载部件安全运输评估系统的现有功能，不在本实施例的讨论之类，在此不再展开说明。如图2所示，本实施例中为了实现长距离主网移动式直流融冰，电压处理部件21为三相融冰电抗部件，所述整流部件22为6脉波二极管整流部件，此外变电站电压电源一般选择10kV或35kV，电压处理部件21的输入端和10kV或35kV变电站电源相连、车载控制与保护部件25和10kV或35kV变电站电源的保护跳闸输入端相连。本实施例的主网移动式直流融冰装置的融冰容量25MW，融冰距离可满足50～150km长线路融冰需求，根据设备和输电线路的参数计算得出的不同型号和长度的输电线路的融冰距离统计如下表1所示。表1：长距离主网移动式直流融冰时不同型号和长度的输电线路的融冰距离统计表。如2013年1月4日16时55分，湖南郴州220kV福外I线覆冰厚度为12mm，该线路型号为2*LGJ-300，长度为66.355k，结合表1可知，可利用本实施例的主网移动式直流融冰装置对其成功进行直流融冰。实施例二：本实施例与实施例一基本相同，其主要不同点为本实施例的主网移动式直流融冰装置具体为中长距离主网移动式直流融冰装置。如图3所示，本实施例中，电压处理部件21为12脉波融冰变压部件，整流部件22为12脉波二极管整流部件。同样地，变电站电压电源一般选择10kV或35kV，电压处理部件21的输入端和10kV或35kV变电站电源相连、车载控制与保护部件25和10kV或35kV变电站电源的保护跳闸输入端相连。本实施例的中长距离移动式融冰装置的融冰容量9.1MW，融冰距离可满足2～50km长线路融冰需求，根据设备和输电线路的参数计算得出的不同型号和长度的输电线路的融冰距离统计如表2所示。表2：中长距离主网移动式直流融冰时不同型号和长度的输电线路的融冰距离统计表。导线型号最短距离(km)最长距离(km)LGJ×1201.1946.69LGJ×1501.2549.40LGJ×1851.2854.26LGJ×2401.4458.08LGJ×3001.6162.74LGJ×4001.8066.55LGJQ-3001.5264.10LGJQ-4001.7564.75LGJQ-5001.7573.822*LGJ-2401.3752.802*LGJ-3001.8957.042*LGJ-4002.5276.06参见表3可知，本实施例的中长距离移动式融冰装置的融冰距离为1.19～76.06km之间。如2015年2月2日16时32分，湖南怀化110kV观烟线覆冰厚度为10.5mm，该线路型号为LGJ-240，长度为37.9km。结合表2可知，可利用本实施例的中长距离主网移动式直流融冰装置对其进行直流融冰。实施例三：本实施例与实施例一基本相同，其主要不同点为本实施例的主网移动式直流融冰装置具体为短距离主网移动式直流融冰装置。如图4所示，本实施例中，电压处理部件21为三相融冰调压部件，整流部件22为6脉波二极管整流部件。而且，变电站电压电源一般选择380V，电压处理部件21的输入端和10kV或35kV变电站电源相连、车载控制与保护部件25和380V变电站电源的保护跳闸输入端相连。本实施例的短距离主网移动式直流融冰装置的融冰容量224kW，融冰距离可满足0～2km长线路融冰需求，根据设备和输电线路的参数计算得出的不同型号和长度的输电线路的融冰距离统计如表3所示。导线型号最短距离(km)最长距离(km)LGJ×12001.30LGJ×15001.37LGJ×18501.51LGJ×24001.62LGJ×30001.75LGJ×40001.85LGJQ-30001.78LGJQ-40001.80LGJQ-50002.052*LGJ-24001.472*LGJ-30001.592*LGJ-40002.12参见表3可知，本实施例的短距离主网移动式直流融冰装置的最长融冰距离为2.12km。对比实施例一、实施例二和实施例三可知，每种实施方式与系统原理接线图相比不同的仅为移动式融冰系统2部分的具体结构，每种实施方式可根据融冰需要进行选择，其中融冰容量根据式(1)和(2)进行确定，融冰距离根据式(3)和(4)进行确定。Pmin=1.5Imin2r0l---(1)]]>Pmax=2Imax2r0l---(2)]]>式(1)和(2)中，Pmin为最小直流融冰容量，Pmax为最大直流融冰容量，Imin为输电线路的最小融冰电流，Imax为输电线路的最大融冰电流，l为输电线路的长度，r0为输电线路的单位长度电阻，系数1.5表示融冰方式为输电线路两相并联再与第三相串联，系数2表示融冰方式为输电线路两相串联。L＝U/(1.5Ir0)(3)L＝U/(2Ir0)(4)式(3)和(4)中，U为直流融冰电压，I为输电线路的最小融冰电流，l为输电线路的融冰距离，r0为输电线路的单位长度电阻，系数1.5表示融冰方式为输电线路两相并联再与第三相串联，系数2表示融冰方式为输电线路两相串联。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3