（国家电投集团金紫山风电有限公司广西桂林市541000）
摘要：金紫山风电场是广西第一座风电场，属于典型南方高山风电场项目，风电场场址海拔高湿度大，冬季线路覆冰是高山风电架空线路面临的严重威胁，轻则发生闪络，重则造成断线和倒塔，甚至使电网瘫痪。为消融架空线路的覆冰，采用热力融冰技术利用线路中流过电流产生的焦耳热使覆冰融化,是目前公认的解决架空导线覆冰问题最直接、有效、可靠的除冰方法。本风电场采用对侧移动式直流融冰设备和本侧融冰刀闸配合融冰工作，使融冰响应时间和效率大大提高。
关键词：高山风电场；架空线路；融冰刀闸；融冰方案
一、覆冰对电力系统的危害
覆冰危害可归纳为以下四类：
1、线路覆冰会造成机械方面损折，大量的覆冰增加导线重力载荷，从而造成导线拉力过大出现断股和断裂的直接损坏，威胁人身和设备安全。2、导线覆冰不同期的融冰，会造成导线会产生张力差和拉力,导线在融冰期间易发生导线甩动，易发生导线、绝缘子和金具的损坏。或造成与地线搭接跳闸事故。3、覆冰造成绝缘子串冰凌闪络，绝缘子表面将形成导电水膜,绝缘子局部表面电阻降低,形成闪络。造成线路跳闸事故。4、覆冰易导致导线舞动，当风速在4～20m/s,导线易诱发舞动。发生金具及绝缘子和导线损坏,甚至倒塔、导致重大电网事故。
二、架空线路融冰的方法
据了解目前先进的融冰技术大致分为以下几种：
1、电磁力除冰法：利用脉冲磁场产生涡流，使导线产生扩张，使导线表面的覆冰胀裂掉落。2、高频高压除冰法：利用高频高压激励除冰。3、化学除冰法：1.利用化学涂料防冰。2.低居里点材料除冰。
4、物理除冰法：1.人工除冰或用滑轮刮铲除冰。2.自然除冰法。5、热力融冰法是公认的最有效的除冰技术，其采用焦耳效应融冰原理，利用电流加热覆冰导线进行除冰。方法有:1.潮流融冰。2.交流融冰。4.直流融冰等。
本风电场采用的是移动式直流融冰法，采用直流融冰方式所需的容量小。没有电磁干扰，不存在无功问题，电流都用在发热上。这是直流除冰的优点。
三、高山风电现场融冰方案的良好实践
1、融冰方式和接线
融冰方式采用移动式直流融冰。
融冰装置接线示意图：
图1融冰装置接线示意图
2、融冰启动条件
2.1在线路覆冰达到比值达0.5；24小时内覆冰厚度增速达到12mm、覆冰比值超过0.4，且预计短期覆冰将可能进一步快速增长；
2.2经讨论确定需要进行融冰是情况。
3、融冰准备工作
3.1电网公司对线路融冰申请进行电网危害辨识及风险评估，在确保运行系统安全的前提下及时批复融冰申请。
3.2成立融冰小组，配置相应人员就位。
3.3编制好线路融冰期间运行方式安排以及相关应急预案。
3.4下达移动融冰车开关融冰临时定值。
3.5备好红外线热像仪，做好变电站内融冰装置及融冰线路出线处测温准备。
3.6现场人员到达现场，提前提交工作票，配备相关材料及工具器，做好现场安全防护措施，准备进行融冰接线。
4、融冰方式的操作
4.1融冰方式分为线路融冰和地线融冰两个步骤。由融冰指挥组长下令，运行组分别与融冰接线组现场确认安全措施，满足要求后进行以下工作：
4.1.1线路融冰：接线组在风电场侧将A-B、B-C融冰刀闸合上。在变电站融冰间隔处分别接入A-B、B-C导线。融冰回路为A-B、B-C导线。
4.1.2地线融冰：接线组在风电场侧将C-地线（光缆）、A-地线融冰刀闸合上。在变电站融冰间隔处分别接入C-地线（光缆）、A-地线导线。融冰回路为C-地线（光缆）、A-地线导线。
4.1.3拉开线路上地线（光缆）的接地刀闸融冰地线地刀。
4.1.4核实所有地线（光缆）的接地刀闸拉开后，融冰指挥组下令，由两侧变电运行组将线路由检修状态转冷备用状态。
5、进行融冰
5.1融冰指挥组长核实线路各端人员已撤离到安全区域，确认设备具备融冰条件；各观测点人员已到位。
5.2巡线组观测人员在线路关键塔处开展观测工作，及时向融冰指挥组长汇报线路异常情况。
5.3融冰分为线路融冰和地线融冰。在融冰指挥组长许可下，融冰装置操作组完成以下操作：
5.3.1线路融冰：启动融冰装置冷却系统，检查冷却系统运转正常；在融冰装置上将输出接线方式设置为，光缆融冰：A-B；
5.3.2在车载直流融冰车工作站上设定直流电流上升速率为50A/min，直流指令为150A,启动电流上升指令；直流电流在150A保持5分钟后，设定直流指令为为250A，启动电流上升指令；在电流为为250A状态下停留的时间根据巡线组汇报的覆冰融化情况、由指挥组组长决定。期间每次上升电流，巡线组密切监视线路弧垂和测量金具、接头的温度，变电测温人员测量站内融冰装置及融冰线路出线处的温度，如有异常立即通知指挥组长停止融冰；根据指挥组组长命令，融冰完毕，启动电流下降指令，待直流融冰车输出电流为零后，关闭触发电源；B-C线路融冰同上。
5.3.3地线融冰：在融冰装置上将输出接线方式设置为，地线融冰：C-地线（光缆）；
5.3.4合上移动融冰车开关设置融冰电流，启动融冰；在车载直流融冰车工作站上设定直流电流上升速率为50A/min，直流指令为100A,启动电流上升指令；直流电流在100A保持5分钟后，设定直流指令为为150A，启动电流上升指令；在电流为为150A状态下停留的时间根据巡线组汇报的覆冰融化情况、由指挥组组长决定。同时巡线组密切监视线路弧垂和测量金具、接头的温度，变电测温人员测量站内融冰装置及融冰线路出线处的温度，如有异常立即通知指挥组长停止融冰；根据指挥组组长命令，融冰完毕，设定直流电流升/降率为50A/Min，启动电流下降指令，待直流融冰车输出电流为零后，关闭触发电源；A-地线线路融冰同上。
5.3.5融冰指挥组收到线路覆冰已完全融化脱落信息后，下令融冰完成，断开移动融冰车开关。
6、恢复正常接线。融冰工作结束后，由融冰指挥组长负责指挥变电运行组将线路由冷备用状态转检修状态，接线组拆除线路融冰专用短接线；拆除直流融冰车二次电缆；通知调度融冰工作结束。
7、融冰线路复电。值班调度员与变电站和风电场值班员核实所有工作已全部完工，临时安全措施已全部拆除，人员已全部撤离，确认线路具备复电条件后，下令变电运行组将线路由检修转运行；
四、总结
本文主要针对高山风电项目近年来导线覆冰进行融冰案例的良好实践，对输电线路进行除冰工作，找到一种适用于高山风电架空线路有效的除冰方式。
本文主要是利用热力除冰法，本场使用的直流短路融冰方法满足金紫山高山风电的除冰要求，达到良好的除冰效果，通过安装在铁塔和导线上的监控系统，建立对覆冰线路的预警机制，使导线在覆冰初期就能较好的控制，在最好的时间抑制覆冰的发生，为电力系统安全运行多一份保障。同时，强覆冰地区还需从实际设计入手，改善电力系统导线和铁塔的结构，缩短杆塔的距离，选用拉力较大的导线。提高杆塔和导线的抗覆冰能力。
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