35kV线路交流短路融冰的优化分析

莘燕 汤鹏博

摘 要：35kV线路是农网35kV变电站的的输电线路，因此35kV线路故障将会对农村居民用电产生不利影响，而覆冰又是影响35kV线路正常供电的主要因素之一。因此，采取一套切实可行的融冰方案非常关键。据此，本文笔者结合相关知识，浅析35kV线路融冰方案的优化，以供参考。

【关键词】35kV线路 交流短路融冰 优化

1 交流短路融冰

交流短路融冰是35kV线路常用的融冰方式，其工作原理为：根据线路的长度、电源分布和运行环境等因素，利用融冰变压器融冰和通过小水电零起升压调控发电车、发电机机端电压实现融冰。交流短路融冰时，将交流电压直接接在导线上，同时通过在线路上的指定位置进行三相短接来形成短路电流，以使导线发热，进而实现融化覆冰的目的，详见图1。图1中，覆冰线路选取35kV龙两线和关两T线；导线选取长31.76km的LGJ-150；融冰时，同时关停2级线路来进行串联融冰。融冰电流的选通常受到线路长度、融冰电压、线径等数值的影响，综合考虑，决定选用串变压器35/10kV主变，以使融冰电压下降到3.15kV。短路点的选择步骤为：以线端为短路点，电流定在60-80%之间，若计算电流过低，则需改变短路点再行计算；计算当时融冰需求的电流，并基于此提升融冰电流至热稳为65%、75%的短路点再行计算。

通过计算发现，若线端故障，实际故障电流比理论计算电流至少低193A，则需重选短路点；65%热稳电流在实际融冰中的融冰效果不一定满足实际要求，因此需制定一套备用方案，即按75%热稳电流计算融冰电流。综上，短路线应设在最接近理论计算距离的杆塔上，然后再校核融冰电流，以防过大的融冰电流引起导线舞动断线。

通过上述分析发现，35kV线路选取交流短路融冰方式进行融冰存在以下问题：一是在系统设备参数的影响下，无法通过穿接线完成全线融冰，且一些线路架设在覆冰严重的区域；二是交流短路融冰时，无法动态调节电流，而只能根据短路点的理论计算结果搭接登杆，如此做法存在方案论证的计算量大和短接线路的装设风险（比如作业风险、交通风险）大等不足；三是变电站临时引流线搭的做法存在10kV开关柜内搭接难度大、恢复难度大等不足；四是通常需要串接多级线路来为实际融冰提供所需电流，因此停电范围较广。

2 交流短路融冰的改进

2.1 融冰系统的组成

交流融冰变压器系统应包括保护装置、控制系统、融冰刀闸、融冰母排、融冰变压器和融冰断路器柜。

2.2 融冰变压器的选型

以图1为例：融冰变压器高压侧连接到110kV新场变35kV系统；按110kV新场变35kV线路的运行方式设定融冰变低压侧的输出电压，其中输出电压U=IZ（I为融冰电流；Z为融冰线路阻抗）；变压器短路容量S=UI；结合覆冰线路的热稳电流来控制线路的输出电流，并确定调节范围，其中输出电流的最大值为422A）。

2.3 控制系统与保护系统的设计

将融冰电流的目标值输入控制系统；在融冰时，由控制系统完成实际电流的采样；通过变送器将采样电流信号传输至系统控制柜，并与目标电流比对，若与要求不相符，则再自动调控35kV融冰变压器低压侧的电压调节器。在融冰变中配备变压器主板差动和后备保护；确定能够满足覆冰线路融冰要求的融冰方式，并进一步求解所需的定值，最后再输入不同的定值区域，以满足融冰方式的使用要求。

2.4 融冰短路搭接

将融冰母排装设在系统的侧面，并设专用的融冰隔离开关，同时将一组短路接地刀装设在线路的末端。

综上，改进之后的交流融冰变压器系统主要利用固定式融冰变压器来实现融冰，以此来弥补交流短路融冰方式存在的不足。

3 结语

综上所述，合理选择覆冰线路的融冰方案将对降低线路断线和倒杆的发生率具有重要作用，进而保障线路运行安全。通过上述研究可知，35kV线路所采取的传统融冰方案主要存在技术层面上的缺陷，进而导致最终的融冰效果不佳。对此，笔者分别从系统组成、变压器选型、融冰短路搭接、控制系统及保护系统的设计等方面讨论了交流融冰变压器系统的改进，以期降低现场搭接的难度，扩大调节的范围，提高系统的兼容性，进而保障35kV线路的安全供电。

参考文献

[1]赵国帅，李兴源，傅闯等.线路交直流融冰技术综述[J].电力系统保护与控制，2011，39（14）：148-154.

[2]吴强，吴向东.输电线路地线直流融冰绝缘间隙的研究及应用[J].湖北电力，2012，36（6）：40-41，75.

[3]蒋道乾，余荣强.35 kV配网线路融冰技术的改进[J].云南电力技术，2015，43（z1）：131-132，140.

[4]易柳成，林显斌.平坝电网10kV线路交流降压短路融冰可行性分析[C].//2013年加强电网抗冰能力技术经验交流会论文集.2013：78-80.

[5]贺瀚青，刘家军，贺长宏等.关于不停电融冰兼SVG 型无功静补复合装置的研究[C].//中国电机工程学会电力系统自动化专业委员会2012年学术交流会论文集.2012：1-9.

作者单位

1.国网冀北电力有限公司张北县供电分公司 河北省张家口市 076450

2.国网冀北电力有限公司赤城县供电分公司 河北省张家口市 075599