【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电气工程中的线路除冰，具体涉及一种适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置。
技术介绍
1、我国冰雪灾害频发，输电线路覆冰后易引起断线倒杆，严重威胁到电网的安全运行和供电可靠性。为此，国内外开发了多种型号的交直流融冰装置，为电网抗灾提供了技术手段。现有融冰装置主要有两种：
2、一种是直流融冰装置，一般适用于融冰容量大、距离长的66kv及以上电压等级主网输电线路，cn200810143314.1公开了一种带无功补偿及谐波治理的移动式直流融冰装置，可采用发电机组或变电站电源供电，经可控硅整流及无功补偿后输出直流融冰电压电流。还有一部分直流融冰装置自带发电机组，受发电机组容量限制，一般适用于数公里以内的短距离配网线路；cn200920064715.8公布了一种自带发电机组的配网线路用移动式直流融冰装置，有发电机+升流变+6脉波整流器构成。但由于配网线路沿线挂接大量配变，配变直流阻抗小，直流融冰电压施加到配变上时会导致配变直流偏磁甚至过流烧毁，因此融冰前需解开通流区段沿线所有的配变，操作工作量大，不适用于长距离配网线路融冰。
3、另一种为交流融冰装置，一般是将从电网取电，经变压器调压变换后施加到配网线路上对三相导线同时实施融冰。由于融冰装置建设在变电站，融冰时需从变电站出线点开始通流，一直持续到易覆冰区段末端的融冰短接点。由于配网易覆冰区段多位于偏远山区、线路中后段甚至末端。变电站固定式融冰方式下，通流区段长，对应融冰容量较大，所需融冰装置容量也较大。
4、因此，变压器型交流融冰装置结构简单
5、(1)融冰时易导致主变过载，有时甚至还需腾空站内其他出线负荷，才能满足融冰功率需求，不利于主变正常稳定运行及用户保供电；
6、(2)融冰变压器容量较大时，变压器上电时的励磁涌流较大，需较大的融冰间隔保护定值才能躲过励磁涌流，易导致融冰间隔保护定值与主变保护定值难以匹配，存在较大的主变保护误跳闸或融冰间隔保护失效的风险。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，在保证输出较大融冰容量的情况下降低输入侧并网功率需求，从而在有限35kv主变容量下满足线路融冰需求。
2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，包括：
3、10kv融冰开关柜、融冰变压器、并联电容器组以及测控保护单元，其中，10kv融冰开关柜的一端接变电站10kv母线，另一端接融冰变压器的原边，融冰变压器的副边连接到融冰装置的输出口，且在融冰变压器的副边与融冰系统的输出口之间t接了并联电容器组；测控保护单元包括配置在融冰变压器的副边输出侧的电流互感器，配置在并联电容器组的输入侧的无功补偿电流互感器，配置在融冰装置的输出口前的多个电流互感器、电压互感器以及与每个传感器对应的电压电流表；各互感器信号及各部件状态检测量都连接到测控保护单元来实时检测融冰装置的内部状态及输出状态，并根据预设的各测量参数保护定值越限时输出过压过流保护信号，最终合成为一个跳闸信号，并输出跳闸信号至10kv开关柜中的断路器跳闸，以切断融冰装置的主电路电源来保护融冰装置内的各融冰部件。
4、在本申请实施例中，融冰变压器采用宽幅多挡位调压、电容器组多组并联分组投切结构，融冰变压器用于根据待融冰线路的具体参数来调节内部的变压器挡位以及电容器组投切，以保证融冰装置运行。
5、在本申请实施例中，融冰变压器采用副边调挡，当副边不同挡位时电流设计值不同，当副边挡位电压较高时对应电流设计值小，当副边挡位电压较低时对应电流设计值大。
6、在本申请实施例中，并联电容器组内配置有隔离刀闸且不配置电抗器，并联电容器组至少包括三组电容器组，并在不通电情况下根据待融冰线路的无功需求进行分组投切操作，其中，无功需求包括无功电流及无功功率。
7、在本申请实施例中，待融冰线路在融冰时所需的有功电流及有功功率全部由融冰变压器提供，待融冰线路在融冰时所需的无功电流及无功功率由融冰变压器和并联器组提供，包括公式(1)和公式(2)：
8、
9、其中，il-p表示融冰电流中与电压平行的有功分量、il-q表示与电压垂直的无功分量，il表示融冰电流的幅值，rl表示线路电阻，xl表示线路感抗，it2-p、it2-q分别表示所述融冰变压器的输出电流中与电压平行的有功分量、与电压垂直行的无功分量，uo表示融冰输出电压幅值。
10、在本申请实施例中，并联电容器组并联在融冰变压器的输出侧即交流融冰输出端口，而不是在融冰变压器的原边。
11、在本申请实施例中，并联电容器组的额定电压根据待融冰线路在融冰时所需的最大输出电压确定，并联电容器组的额定容量根据完全补偿或绝大部分补偿待融冰线路的无功功率来确定。
12、在本申请实施例中，多个电流互感器包括：第一电流互感器，与融冰变压器的副边连接，用于在融冰装置运行的过程中实时检测融冰变压器的副边的实时电流；第二电流互感器，与并联电容器组连接；第三电流互感器，安装于融冰装置的输出端口；其中，电压互感器安装于融冰装置的输出口，用于在融冰装置运行的过程中实时检测融冰装置的实时输出电压。
13、在本申请实施例中，在存在多条待融冰线路的情况下，融冰变压器根据每条待融冰线路的融冰参数确定融冰装置的最大视在功率以满足多条待融冰线路的融冰需求，其中，融冰参数包括融冰电压、融冰电流、有功电流分量、无功电流分量以及视在功率中的至少一者。
14、上述技术方案，通过提出一种适用于35kv变电站的配网交流融冰装置，在保证输出较大融冰容量的情况下降低输入侧并网功率需求，从而在有限35kv主变容量下满足线路融冰需求。与现有配网融冰装置相比，本技术方案的融冰装置在满足输出相同融冰电压、电流和功率的情况下，本专利技术具有下述优点：
15、(1)输入侧并网功率小。通过电容补偿，使得电网电源仅需提供部分无功功率及全部有功功率，对于存在120及以上大截面导线的融冰线路而言，可使得融冰电源功率下降50％以上，从而有利于大幅降低变电站主变负荷。
16、(2)融冰部件功率小。其融冰变压器主要流过有功功率，容量小；无功补偿设备主要考虑额定工况、设计裕量小，但足以满足不同长度、不同导线的融冰需求。部件参数利用率高，有利于降低融冰装置体积、重量及造价，提高其经济性。
17、(3)输出融冰参数可大范围调节，从而方便兼顾不同配网线路的融冰需求。
18、本申请实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述农配网交流融冰装置包括：
2.根据权利要求1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述融冰变压器采用宽幅多挡位调压、电容器组多组并联分组投切结构，所述融冰变压器用于根据待融冰线路的具体参数来调节内部的变压器挡位以及电容器组投切，以保证融冰装置运行。
3.根据权利要求2所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述融冰变压器采用副边调挡，当所述副边不同挡位时电流设计值不同，当所述副边挡位电压较高时对应电流设计值小，当所述副边挡位电压较低时对应电流设计值大。
4.根据权利要求1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述并联电容器组内配置有隔离刀闸且不配置电抗器，所述并联电容器组至少包括三组电容器组，并在不通电情况下根据待融冰线路的无功需求进行分组投切操作，其中，无功需求包括无功电流及无功功率。
5.根据权利要求4所述的用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述待融冰线路在融冰时所需的有功电流及有功
6.根据权利要求1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述并联电容器组并联在所述融冰变压器的输出侧即交流融冰输出端口，而不是s在所述融冰变压器的原边。
7.根据权利1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述并联电容器组的额定电压根据待融冰线路在融冰时所需的最大输出电压确定，所述并联电容器组的额定容量根据完全补偿或绝大部分补偿所述待融冰线路的无功功率来确定。
8.根据权利要求1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述多个电流互感器包括：
9.根据权利要求1所述的适用于35kV变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，在存在多条待融冰线路的情况下，所述融冰变压器根据每条待融冰线路的融冰参数确定所述融冰装置的最大视在功率以满足所述多条待融冰线路的融冰需求，其中，所述融冰参数包括融冰电压、融冰电流、有功电流分量、无功电流分量以及视在功率中的至少一者。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述农配网交流融冰装置包括：
2.根据权利要求1所述的适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述融冰变压器采用宽幅多挡位调压、电容器组多组并联分组投切结构，所述融冰变压器用于根据待融冰线路的具体参数来调节内部的变压器挡位以及电容器组投切，以保证融冰装置运行。
3.根据权利要求2所述的适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述融冰变压器采用副边调挡，当所述副边不同挡位时电流设计值不同，当所述副边挡位电压较高时对应电流设计值小，当所述副边挡位电压较低时对应电流设计值大。
4.根据权利要求1所述的适用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述并联电容器组内配置有隔离刀闸且不配置电抗器，所述并联电容器组至少包括三组电容器组，并在不通电情况下根据待融冰线路的无功需求进行分组投切操作，其中，无功需求包括无功电流及无功功率。
5.根据权利要求4所述的用于35kv变电站的农配网交流融冰装置，其特征在于，所述待融冰线路在融冰时所需的有功电流及有功功率全部...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄清军，蔡翔，孙诗依，谭艳军，朱远，周秀冬，朱思国，毛新果，李子昂，蔡翔，朱俊玮，陈泽弘，黄林溦，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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