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高绝缘蒸汽带电清除覆冰装置

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成果主要完成人

余 冰、张义炜、杨子力、周鹏程、许弘治、袁齐坤、毛家旺、蒋朝开

项目概况

因冬季气候恶劣,受低温阴雨天气影响,容易在电网设备表面形成覆冰,导致电网事故。2008年冰灾,全国电力系统20多省受灾,7省最严重,导致电网瘫痪,直接受灾用户约1亿以上,给国家经济发展及电网带来巨大的损失,灾后电力系统投入巨额资金建设了直流融冰装置,解决了输电线路覆冰导致的倒杆断线问题,但作为电网关键的变电站,因覆冰影响造成户外一次设备隔离开关无法正常分、合,倒闸操作无法正常进行,导致直流融冰系统无法及时接入,造成输电线路倒杆断线事故。变电站内绝缘子在覆冰严重情况下,伞裙出现冰凌桥接,使绝缘强度降低,容易导致冰闪事故。配电线路覆冰时跌落式熔断器不能正常脱拉、合,严重影响客户供电及冰灾环境下的抢修作业。 目前行业内研制了采用热风的除冰装置,但由于热风除冰装置体积较大,不便于冰灾环境下运输,不便于在变电站设备构架间通行;除冰效率较低,作业时间长等问题未得到推广应用,根据电网公司的需求开展了大量的市场调研与技术研究,研制了针对于变电站户外一次设备的蒸汽热源带电除冰装置。 本研究成果在行业内首创采用超纯水过热蒸汽带电除冰,经实际测试对比,蒸汽除冰效率高于热风除冰5倍以上。成果采用履带式行走小车,内部集成过热蒸汽发生器、加热气动、液压、电气、通讯、机械、燃油供应、电源等多系统,顶部研制了绝缘伸缩系统根据不同的作业设备携带除冰前端装置,运用远程无线控制实现除冰作业,作业高度适用于12米及以下,覆盖220kV及以下变电站内户外全部一次设备。针对不同设备研制的绝缘支柱除冰前端、隔离开关除冰前端、采用模块化设计,可实现现场快速更换,快速作业。解决了变电站传统带电清除覆冰作业存在效率低、作业风险高、劳动强度大、职业健康伤害大、能源消耗大、易损设备等问题。 研制的便携式蒸汽热源除冰装置,可通过越野车运输,采用组合式手持绝缘操作杆进行除冰作业,解决了偏远地区35kV变电站及供电所运维的配网室外供电设备覆冰问题,实现快速除冰及冰灾环境下抢修作业。 成果通过了高压电气试验、泄露电流试验、试验室模拟覆冰清除试验,2021年02月在云南电网曲靖供电500kV喜平变电站、220kV尖山变电站现场进行了除冰应用,装置在冰灾环境下长时间运行稳定、作业安全可靠、效率较高,取得了较好的效果。