特高压线路不停电地线融冰成套装备.pdf

1、特高压线路不停电地线融冰成套装备朱思国电网防灾减灾全国重点实验室国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心2024年8月汇报提纲三、技术创新四、特高压地线融冰应用一、研究背景2二、技术难点3一、研究背景地线与导线相比，离地距离更高、所处位置风速更大，不导通电流，地线较导线更易覆冰地线与导线相比截面积小，两微地区抗冰设计多5-10mm，但覆冰增长1mm需要冻雨量仅为导线的一半，覆冰增长比导线快，更易超过地线设计强度覆冰导致地线脱落相比导线地线更易发生覆冰断线、杆塔受损等事故4宾金线地线断线抢修现场宾金线2022年1月28日，宾金线#1507-#1509地线因覆冰断线后，国网湖南公司组织近100人抢修队伍

2、，历时近一周才完成地线抢修并将线路恢复运行宾金线额定输送功率800万千瓦，线路负荷仅按停运行时112.2万千瓦输送功率计算，地线覆冰断线造成线路停运一周，损失送电约1.9亿度电地线覆冰断线造成线路停运，送电经济损失巨大地线融冰原理与导线融冰类似通过将地线进行全绝缘改造5在地线上加载直流电流通过电流产生热量实现地线融冰功能地线融冰原理图地线融冰原理图地线宾金线#1507-#1514塔原地线采用逐基接地方式地线融冰需用绝缘子将地线进行绝缘化改造融冰装置#1507#1508、1509#1510#1511-1513#1514地线逐基接地方式宾金线#1507-1514地线融冰接线原理图6地线绝地线绝缘缘

3、结构示意图结构示意图难题一：防雷地线支架地线绝缘子宾金线#1507-#1514塔融冰回路每基铁塔地线采用35kV绝缘子将地线绝缘地线通过绝缘子悬挂在地线支架上，起到地线绝缘作用宾金线宾金线#1507-1514塔地线融冰回路塔地线融冰回路地线绝缘化改造后，防雷效果降低雷击地线产生的传导过电压最大可达300kV，易导致融冰装置损坏绝缘化改造后的宾金线地线融冰存在以下难题：二、技术难点7难题二：防静电地线静电感应电压仿真模型地线静电感应电压仿真模型地线绝缘静电暂态电压波形地线绝缘静电暂态电压波形260kV仿真计算结果表明：送电瞬时地线对地最大瞬态静电电压达260kV，30s后地线对地静电电压仍高达3

4、0kV，影响地线融冰设备与人身安全特高压输送功率大，冬季负荷高，采用导线停电地线融冰方式，实施困难，需采用导线不停电地线融冰方式地线融冰回路仅采用绝缘子绝缘改造，导线运行状态切换与单极运行时地线上产生高幅值静电感应电压静静电感应电压导致设备损坏电感应电压导致设备损坏8难题三：融冰电流选取9融融冰电流过大导致线路损坏冰电流过大导致线路损坏融冰电流选取过大易损坏OPGW地线，选取过小难以融冰特高压地线线径大，所处位置高、风速大线路断线线路断线OPGW光缆也称光纤架空地线等，由光单元、光纤和绞合单线组成。依据光纤用紫外光固化涂料规范要求，光纤被覆层的软化点应不低于+85，为了确保光缆安全，光纤长期耐

5、受高温不能超过+85 OPGWOPGW光缆结构光缆结构1、针对地线融冰回路防雷难题地线融冰回路绝缘化改造后，为了不降低地线防雷效果，电网防灾减灾全国重点实验室研制安装有并联有放电保护间隙的地线防雷与防静电装置 低幅值雷电流（30kA）击中地线时，吸收雷电流的能量，抑制传导过电压 高幅值雷电流（30kA）击中地线时，残压可击穿并联保护间隙，不损坏地线绝缘子的同时，引导雷电流沿并联放电间隙进入接地杆塔，起到防雷作用高温老化试验整支大电流试验覆冰耐受试验防雷与防静电装置通过高温老化、整支大电流、覆冰耐受等系列试验三、技术创新102、针对地线融冰回路防静电难题为了消除线路单极运行时融冰回路中静电电压逐

6、基杆塔安装地线防雷与防静电装置融冰回路末端短接拓扑结构地线防雷与防静电装置地线支架地线绝缘子地线防雷防静电装置11将融冰回路中静电电压抑制在安全范围内，起到防静电作用地线融冰回路绝缘子与防静电装置并联后，宾金线单极运行仿真结果表明：送电瞬时最大瞬态静电电压仅3kV，30s后稳态时地线对地静电电压仅30V融冰回路静电感应电压3kV123、针对融冰电流选取难题13结合特高压地线型号特点与线路所处微地形微气象特征，电网防灾减灾全国重点实验室对导线融冰电流计算公式（布尔斯道尔夫公式）进行了修正，并结合大量人工气候室地线融冰