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第32卷 第4期
2008年2月 电
网
技
术 Power System Technology Vol.32 No.4 Feb.2008 文章编号：1000-3673（2008）04-0029-02
中图分类号：TM852
文献标识码：A
学科代码：470·4037
220 kV线路融冰方案的改进
邓
健，肖顺良，姚
璞，郭正辉，吴小勇，贺伟明
（湘潭电业局，湖南省 湘潭市 411102）
Improvement on Ice-Melting Scheme for 220 kV Transmiion Line DENG Jian，XIAO Shun-liang，YAO Pu，GUO Zheng-hui，WU Xiao-yong，HE Wei-ming（Xiangtan Power Supply Bureau，Xiangtan 411102，Hunan Province，China）
ABSTRACT: In January, 2008 severe ice and snow disaster occurred in Hunan province and other southern and central provinces of China and this disaster made 220kV transmiion lines seriously covered with ice, however, under such a severe disaster it was hard to adopt the traditional ice-melting scheme for 220kV lines, i.e., multi 220kV transmiion lines are connected in series and the ending terminal of the final line is artificially three-phase short-circuited, then three-phase 110kV AC voltage is applied to the beginning terminal of the first line to make the ice melted by large short circuit current.For this reason, after the analysis on the problems encountered in applying above-mentioned ice-melting method to actual application, a new ice-melting scheme, namely using lower voltage cla to implement ice-melting for single transmiion line, was put forward.Practical application results show that the ice-melting effect of the proposed scheme is satisfied.KEY WORDS: 220kV transmiion line；ice coating； ice-melting；high voltage technology 摘要：2008年1月，湖南等南方省份发生了严重的冰雪灾害，220 kV线路覆冰严重。在此次冰雪灾害中，实施传统的高电压等级串多线路的220 kV线路融冰方案比较困难。本文对上述融冰方案在实际应用中遇到的问题进行了分析，针对这些问题提出了一种通过降低融冰电压等级对单一线路进行融冰的新的融冰方案。实际应用结果表明，采用新方案的融冰效果较好。
关键词：220kV线路；覆冰；融冰；高电压技术
定厚度就可能发生倒杆断线事故，对整个电网的安全稳定运行造成很大威胁[6-8]。2008年1月，湖南、江西、贵州等南方省份遭受了50年一遇的冰雪灾害。湖南省电力公司的统计数据显示，湖南省73%以上的220 kV及以上线路出现了严重覆冰(总长 度约8 700 kM)，部分地区的线路覆冰厚度达到40~60 mm，远远超出了15~20 mm的覆冰设计值，造成了大量的倒杆断线现象，发生了大面积停电。面对冰雪灾害，对覆冰线路进行及时有效的融冰成为维持电网安全稳定运行的关键[2, 9-10]。
目前对于线路覆冰，最好的解决方法就是在覆冰线路上通过大电流，利用大电流的热效应将线路上的覆冰融化掉。根据上述原理，湖南电网每年都会制定详细的主网220 kV线路融冰方案，但在今年这种大面积覆冰的情况下，根据传统思路制定的融冰方案在实际应用中很多无法实施。本文通过分析传统融冰方案中存在的问题，提出新的融冰方案，并将其应用于实际融冰工作中，结果表明该方案的融冰效果较好。传统的220 kV线路融冰方案
湖南电网每年在冬季来临之前均会制定详细的线路融冰方案，传统的220 kV线路融冰方案的思路是将数条220 kV线路串接起来并在末端三相短接，然后在这一串接线路上施加110 kV电压，利用短路的大电流产生热量进行融冰。
以湘潭电网220 kV民泉I线的融冰方案为例，年前制定的方案是通过泉变、民变、西变220 kV旁母将220 kV民泉I线、民西线、鹤西线串接起来，形成融冰通道，在鹤西线鹤变侧设置融冰短接点，从220 kV泉塘变电站的110 kV母线上出电源，经 5 607—6 507融冰线将110 kV等级的电流送到融冰0 引言
近年来，国内外电力系统因重大灾害发生了多起大面积停电事故。湖南省位于亚热带季风湿润气候区，在每年12月初至次年3月初，湖南省经常出现长时间的低温阴雨天气，很容易形成冰雪灾害，架空线路也容易发生覆冰[3-5]。线路覆冰达到一[1-2]2
邓健等：220 kV线路融冰方案的改进 Vol.32 No.4 通道上，人为造成三相短路[11]。这种串接融冰的方案最大的好处是，一次融冰可以对3~4条以上的220 kV线路同时融冰。融冰接线图见图1。通过计算[12]可以得出，该方案串接线路的总阻抗ZΣ= 12.486+j60.339 ，融冰电压UK=105 kV，理论融冰电流IK=983.9 A，融冰所需理论容量SK=36.26+ j175.23 MVA。
220 kV民泉I线 220 kV 民西线 220 kV 鹤西线 5607 110 kV 6507 220 kV旁母 220 kV 旁母 旁母 5185 6025 6265 6285 6025 6045 518 旁路 短路点 6023 6263 6283 6023 6043 5181 6023 110 kV I母 110 kV II母 500 泉变 民变 西变 鹤变
图
1传统融冰方案中民泉I线融冰接线图
Fig.1 The diagram of traditional melting-ice scheme of Minquan I line 2 传统融冰方案中存在的问题
在今年1月25日，民泉I线导线已覆冰厚度大于40 mm，局部有50 mm以上，随时有倒塔和断线的危险。湘潭地调及时向湖南省调提出申请融冰，但根据当时电网运行情况，湖南电网500 kV网架 因覆冰已基本停运，全部依靠220 kV网络运行，而 220 kV电网有很多条线路因倒杆断线等故障被迫停运，故220 kV网架相当薄弱。民泉I线、民西线是湘中电源点向长沙—株州—湘潭负荷中心送电的两条重要通道。如果将民泉I线和民西线同时停运来融冰，原本薄弱的电网将无法满足安全运行的要求。另外，此融冰方案所需融冰容量比较大，而泉变主变容量为2×120 MVA，当时泉变接带负 荷132+j15 MVA，如果按上述方案进行融冰，在当时的运行条件下，泉变负荷无法转移，有一部分负荷将停电。
通过对民泉I线线路无法融冰的原因进行分析，得出传统融冰方案存在的问题：
（1）传统融冰方案所需占用的220 kV通道多，一次融冰需要3~4条以上的220 kV线路同时停运。发生大面积冰雪灾害时，电网运行本来就相当薄弱，如果同时停运3~4条以上的220 kV线路进行融冰，无疑加重了电网安全运行的难度，甚至致使电网无法运行。
（2）传统融冰方案需停运3~4条以上的220 kV线路，线路区域跨度大，融冰操作需要配合的厂站及地调多，协调难度大，操作复杂，融冰前准备时
间长。从调整潮流、转移相关负荷、沟通融冰通道到送上融冰电源往往需要4~5 h以上的时间。（3）传统融冰方案所需融冰电源容量大，作为融冰电源点的220 kV变电站所供负荷几乎要全部转移或停电，严重影响当地的供电可靠性。改进后的220 kV线路融冰方案
为了减少220 kV线路融冰对电网运行的影响，加快融冰进程，在改进后的220 kV线路融冰方案中考虑减少一次融冰的220 kV线路条数，使用更低电压等级电源进行融冰。仍以民泉I线线路融冰方案为例，通过泉变110 kV、220 kV旁母将湘潭电网中的一条备用线路——110 kV泉梅线和220 kV民泉I
线串接起来，形成融冰通道，在民泉I线民变侧设置融冰短接点，从110 kV梅坪变电站的35 kV母线上出电源，经4 507—5 407融冰线将35 kV电压电压等级的电流送到融冰通道上。融冰接线图如图2所示。通过计算[12]可以得出，该方案的串接线路总 阻抗ZΣ=4.56+ j23.032 ，融冰电压UK=35 kV，理论融冰电流IK=860 A；融冰所需理论容量SK=10.13+ j51.18 MVA。
220 kV 民泉I线 110 kV 泉梅线 6507 220 kV 旁母 5607 6025 5407 110 kV 旁母 35 kV 旁母 4507 5065 5245 短路点 4185 5063 5243 6023 6063 418 35 kV 母线 梅变 泉变 民变
图2
改进后融冰方案中民泉I线融冰接线图
Fig.2 The diagram of improved melting-ice scheme of
Minquan I line
在融冰过程中实施上述方案只需将融冰的一条220 kV线路停运，对220 kV电网的运行影响小，所需融冰容量也较小，不到传统220 kV线路融冰方案融冰容量的三分之一，需要配合的厂站及地调相对较少，操作得以简化，融冰所需时间相应减少。经湖南省调批准，此方案在2008年1月25日22:08开始实施，实际融冰时间143 min，融冰电流800 A，融冰实际所需容量SK=8+j46 MVA，线路掉冰最厚 达60 mm。大大缓解了民泉I线线路的冰情，确保了湖南电网西电东送的一条重要通道的畅通。结论
在冰雪灾害中，线路覆冰成为电网运行的最大威胁，如何快速有效地对线路进行融冰成为电网运第32卷 第4期 电
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术行的首要任务。通过上述分析可以看出，传统融冰方案中采用高电压等级串多线路的融冰方案对电网运行影响大，所需融冰容量大，需要配合的厂站多，操作复杂，融冰时间长。而通过降低线路融冰的电压等级，减少所串融冰线路的数量，则可以克服上述缺点，顺利实现线路融冰，减少冰冻灾害对电网的影响。
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收稿日期：2008-02-13。作者简介：
邓
健(1978—)，男，硕士，工程师，长期从事电网调度工作，E-mail：dengjian922@sina.com.cn；
肖顺良(1973—)，男，工程师，长期从事电网运行方式及调度工作； 姚
璞(1972—)，男，工程师，长期从事电网调度工作； 郭正辉(1964—)，男，高级工程师，湘潭电网调度中心主任，长期从事变电运行及电网调度工作；
吴小勇(1963—)，男，高级工程师，湘潭电业局总工程师，长期从事电网调度工作；
贺伟明(1961—)，男，高级工程师，湘潭电业局副局长，长期从事线路运行及电网调度工作。
（责任编辑 王金芝）
