直流融冰装置
简介
直流融冰项目是国家电网公司根据2008年初电网冰灾确立的由中国电力学院、湖南省电力试验研究院承担的一个科研项目。直流融冰主要是通过对输电线路施加直流电压并在输电线路末端进行短路，使导线发热对输电线路进行融冰，从而避免线路因结冰而倒杆断线。直流融冰技术先进，不需要很大的负荷，一般只需要1至2万千瓦，而且直流输出电压可调，可在一定范围内针对不同长短的单条线路进行融冰，不再需要进行线路串接，操作比较简单，为线路的融冰工作提供了更为简便的方式。
固定式（可控硅）直流融冰装置是采用引入变电站10千伏电源，通过三绕组整流变压器后，送入12脉波可控硅整流器，经整流后输出3000伏/1400安的直流。该装置可实现输出电压、电流调节功能，可满足城前岭变电站除220千伏城烟线外的其余110千伏及以上电压等级线路的直流融冰。
背景
2008年年初发生的低温雨雪冰冻灾害，导致南方电网区域的贵州大部分地区、广西桂北地区、广东粤北地区、云南滇东北地区电网设施遭受到严重破坏，西电东送也受到严重影响。为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，南方电网启动了包括“直流融冰装置样机研制”在内的十四个重点攻关项目。
资料显示，由于交流短路融冰法的局限，国际上自上世纪八十年代开始就一直在探讨直流融冰的可能性和开发直流融冰装置。采用直流融冰虽是一种切实可行、经济有效的防冰灾措施，但直流融冰装置存在直流输出电流大、大角度大电流长期运行、已建变电站的接入等多项新的要求，此次南方电网直流融冰装置样机研制具有巨大挑战性和标志性意义。
现状中国研制成功直流融冰装置有助电网应对极端气候
中新社广州十月十五日电(王华 蓝旺)记者今日从南方电网获悉，中国国内首套直流融冰装置样机研制成功，为电网应对低温雨雪冰冻等极端气候增加了新手段。
在贵州电网五百千伏福泉变电站，六万千瓦直流融冰装置样机输出直流电流平稳升至四千安培，五百千伏福施II线温升达到30℃，成功通过测试。融冰装置样机研制成功后，南方电网公司将按计划推广应用。
目前，南方电网公司正抓紧落实提高电网抗灾保障能力的三项措施：年内完成一百二十二条重点线路的加固改造；十月底前投运融冰装置；十一月底前建成应急通信网，确保电网再遭受类似年初的重大自然灾害时，能够具备更强的抵御能力。
湖南首套固定式直流融冰装置在郴州试验成功
2008年12月31日，由国内自主设计、自主制造、自主研发的世界首套容量最大的固定式直流融冰装置顺利通过试验并成功应用，标志着我国利用科技手段防灾减灾方面取得了又一重大突破。该套融冰装置的研制成功应用，将为提高电力系统抵御自然灾害的能力，确保电网在冰雪灾害下安全稳定运行提供更加有力的技术保障。
该套装置试验在湖南电网500kV复沙I线上成功完成，该线路导线规格为LGJ-4×300，长度为86公里。根据线路实际参数情况，试验时输出融冰电流4000安培，测点最大温升47℃，试验线路、金具、接头和直流融冰装置各设备运行正常，各项试验数据均达到设计要求，装置性能满足500kV线路融冰需求。
该套装置是世界首套成功应用于实际工程的固定式直流融冰装置，创造了容量最大、额定电流最大、融冰距离最长的世界记录，具备对四分裂500平方毫米截面导线融冰距离180公里能力。
该套融冰装置设计容量120MW，额定输出电流6000A。同时，兼有静止无功补偿（SVC）功能，大大提高了装置的综合利用效率，装置作为SVC运行时，可为湖南电网最大提供120Mvar的动态无功补偿，将输电线路的暂态稳定极限提高50MW，有效提高湖南电网稳定性，大幅提高线路输送能力。
该项目的实施得到了国务院三峡建委的大力支持，由国家电网公司建设运行部全面负责组织实施，湖南省电力公司负责工程现场管理，湖南省电力勘测设计院设计，中国电力科学研究院负责总体集成并联合中国西电公司负责装置研发。相关单位成功攻克了装置在融冰模式下系统接入方式、阀组电气结构、融冰装置保护配置、绝缘配置等一系列关键技术难点，为项目如期投运奠定了基础。
国家电网公司在总结抗击低温雨雪特大自然灾害和恢复重建经验，坚持利用科技手段，全面实施科技防灾减灾项目，此前已于12月7日在湖南益阳复兴变电站试验成功了移动式直流融冰装置融冰，于12月16日在湖北咸宁变电站完成了移动直流融冰装置融冰试验，同时，12月31日凌晨江西梦山移动式融冰装置也已通过第一阶段试验，有关线路改造、加强工程也已陆续完成，为积极应对雨雪冰冻灾害做好了充分准备。
国网公司建设运行部印发《输电线路直流融冰技术科研课题启动会议纪要》
2008年3月1 9日，国家电网公司建设运行部印发了《输电线路直流融冰技术科研课题启动会议纪要》(以下简称《纪要》)。
《纪要》指出，3月中旬，国家电网公司建设运行部在北京组织召开了输电线路直流融冰技术科研课题启动会。国家电网公司科技部在会上介绍了公司科技抗冰减灾关键技术研究计划总体安排；建设运行部介绍了线路直流融冰技术课题启动背景、输电线路固定式、移动式直流融冰技术方案及装置研制相关问题，以及课题研究具体实施要求。中国电力科学研究院、国网南京自动化研究院、株洲南车时代电气股份有限公司分别就固定式直流融冰装置与移动式直流融冰装置的研制，参考国外融冰装置的研究技术思路，提出了各自的技术路线和实施方案。北京网联直流工程技术有限公司、华东电网公司、湖北省电力公司、武汉大学对直流融冰技术方案的课题研究进展情况进行了汇报。
会议对融冰装置的技术方案、性能指标、进度要求、实施方案、装置造价等方面进行了充分讨论研究，认为500千伏输电线路采用直流融冰技术是可行的，采用固定式融冰装置与移动式融冰装置相配合，能够覆盖全网线路融冰的需求。
会议决定，由中国电力科学研究院负责交流500千伏输电线路固定式直流融冰装置的开发和研制，与装置研发相关的课题研究由中国电力科学研究院负责选择其他单位配合。由北京网联直流工程技术有限公司负责直流±500千伏输电线路直流融冰技术方案的拟定和实施。
目前，由湖南株洲电力机车研究所国家变流技术研究中心研制的直流融冰装置已进入实验检测阶段。相信很快就能够应用到电力机车上，让广大铁路沿线的工作者不必担心因冰雪灾害给铁路运输带来不便。