便携式移动强力热风融冰装置研究及应用申国华

便携式移动强力热风融冰装置研究及应用申国华

申国华陈建昆罗兴春

（贵州电网有限责任公司培训与评价中心贵州贵阳550002）

摘要：本文简要介绍了目前电力系统融冰技术的现状和常用的设备除冰工具及装置和该类工具及装置的使用情况，论述了便携式移动强力热风融冰装置的结构和工作原理以及现场使用情况。

关键词：便携式热风融冰装置研究

1前言

2008年１月中旬，我国南方地区遭受了一场历史罕见的持续低温雨雪冰冻灾害。大部分地区普降大到暴雪和冻雨，造成部分地区交通和电力供应中断，经济运行和居民生活受到一定程度的影响，尤其是贵州大部分地区、广西桂北、广东粤北、云南滇东北地区电网设施遭受严重破坏，南方电网直接经济损失达150多亿元，冰灾直接导致全国损失用电量260亿千瓦时。贵州电网在此次冰灾中受灾严重，多条线路断线、多基杆塔倒塌，整个贵州电网解列成多个独立电网运行。为了解决线路的覆冰问题，确保电网的稳定运行，南方电网科研院组织相关厂家对融冰的技术和设备进行研发。2009年初直流融冰装置在南方电网得以推广和应用。固定式、站间移动式、车载式等多型直流融冰装置成为了变电站的标准配置。2011年1月初，贵州全境普降大雪和冻雨，强凝冻天气不期而至，直流融冰装置发挥了巨大作用。贵州电网成功对115条次110kV及以上线路进行直流融冰，其中220kV线路69条，500kV线路26条。有效提升了线路防冰抗冰和电网抵御凝冻灾害的能力。

在这次对覆冰输电线路的融冰过程中也暴露了新的问题，由于直流融冰装置对覆冰输电线路融冰时，需要对覆冰输电线路停电才能进行融冰工作，也就是说必须要进行变换运行方式的倒闸操作，凝冻天气变电站高压隔离开关覆冰是常有的事，如高压隔离开关覆冰不能进行正常的倒闸操作，直流融冰装置将形同摆设，完全不能发挥作用。更严重的是在进行对覆冰输电线路融冰时，在融冰操作过程中隔离开关卡死或不能分合到位，导致输电线路融不了冰，恢复原运行方式也恢复不了，特别是母线侧隔离开关不能分合到位，轻则覆冰输电线路不能融冰且不能恢复运行，任其倒塔断线，重则母线强迫停运导致大面积停电的事件发生。输电线路倒塔断线，每条线路直接经济损失将达数百万元。设备覆冰损坏、绝缘降低将会导致电网瘫痪瓦解。因大面积停电导致的电量损失及社会影响将更大。因此，有效解决运行高压电气设备的融冰除冰是电力系统亟待解决的技术难题。

2融冰技术简介

目前，电力系统常见的设备除冰工具有：除冰锤、转向钩、除冰铲、除冰锄等，这些除冰工具都属于机械外力除冰，能够带电作业但除冰效果及效率较差，且容易损坏覆冰设备。融冰装置有：交流融冰变压器、直流融冰装置、高温热能融冰装置等，这些融冰装置都属于热力融冰除冰，交流融冰变压器、直流融冰装置仅适用于输电线路及输电线路避雷线的融冰，不能对其他电力设备进行融冰，高温热能融冰除冰装置则融冰除冰的范围较广，除输电线路及输电线路避雷线外都适用，但该装置的缺陷也非常突出，不能够带电作业必须停电融冰除冰，其结构实质上就是一只功率稍大的普通电吹风加了一根绝缘棒，而且融冰热风功率小，融冰温度、风量无法实时线性调节及控制，必须停电操作，融冰效率也不高。目前国内还没有一种针对电力设备（除输电线路）安全高效的融冰除冰工具及装置。

3热风融冰装置

便携式移动强力热风融冰装置应用热风融冰原理，由工业级大功率变频热风机、数字式温度及风量、风压控制器、耐温保温软管、伸缩式高压绝缘耐温保温送风管、高度线性可调式绝缘固定三角架等部分构成。装置由进风系统、加热系统、控制系统、送风系统组成。

便携式移动强力热风融冰装置适用于电力系统变电站室外高压设备、输电线路的绝缘子及避雷器等高压电气设备的融冰除冰，能带电作业，适用于移动融冰除冰作业环境。装置具有重量轻、携带及使用方便、送风温度高、风量大、融冰效率高、安全可靠等优点。装置结构框图如图1所示。

图1便携式强力热风融冰装置结构框图

4装置构成简介

（1）进风系统由：空气过滤器、风量调节器、强力高压变频鼓风机、风速变频调节器及连接风道组成。风量调节器由风道、风量导流调节板、伺服电机、风量调节控制器组成，结构如图2所示。

图2便携式强力热风融冰装置结构图

（2）加热系统：加热器采用风洞结构，由高纯度镍铬电热丝、云母及氧化铝耐热材料骨架构成、通道式电热加热方式，采用多组加热热源设计，应用晶体隔热保温纤维棉，不锈钢进出风道及壳体，多组加热热源功率调节控制器采用固态继电器SSR进行工作组数控制，加热电源电压应用可控硅SCR线性调节控制，确保加热系统连续、高温、稳定工作。

（3）控制系统由：采用PDI控制，输出采用固态继电器SSR、可控硅SCR调节器，数码工作状态显示、出风口温度风量风速设定，确保出风口温度风量风速精确输出。配置有加热器超温自动保护、电动机过载保护、缺相断线保护、风道堵塞保护、温度异常报警、工作状态指示灯等，并设置了装置紧急按钮。

（4）送风系统由：由绝缘耐温保温软管、高压绝缘耐温保温管、伸缩式高压绝缘耐温风管、高压绝缘耐温风罩、高度线性可调式绝缘固定三角架等组成，结构如图3所示。

图3伸缩式高压绝缘耐温风管结构图

5结束语

便携式移动强力热风融冰装置试制了两套样机（3kW、5kW各一套）分别在贵州电网有限责任公司培训与评价中心和铜仁供电局500kV铜仁变电站及玉屏巡维中心试用，装置具有重量轻、升温快，送风温度高、风量大、距离远、应用电压等级广：10kV至500kV的高压电气设备均适用，融冰效率高、携带及使用方便、安全可靠等优点，达到了预期的效果。为南方电网又增添了一件融冰除冰利器，为电网在持续低温雨雪凝冻的天气安全稳定运行保驾护航，在电力系统变电站中具有极其实用的推广应用价值。

作者简介:

申国华（1965）男，本科，高级技师、高级工程师、二级技能专家，从事变电运行管理工作。