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DLT1218-2013 固定式直流融冰装置通用技术条件

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ICS 29.020
K93
备案号：40048-2013
中华人民共和国电力行业标准
DL / T 1218 — 2013
固定式直流融冰装置通用技术条件
General specification for fixed DC de-icer
2013-03-07 发布 2013-08-01 实施
国家能源局
发 布
DL / T 1218 — 2013
I
目 次
前言·········································· Ⅱ
1范围········································· 1
2规范性引用文件···································· 1
3术语和定义······································ 2
4电气主接线型式及基本参数······························· 3
5固定式直流融冰装置的设计、使用条件·························· 3
6技术要求······································· 4
7试验方法与项目···································· 8
8标志、包装、运输、储存······························· 17
附录 A（资料性附录） 固定式直流融冰装置主要电路型式·················· 19
附录 B（资料性附录） 导线融冰电流的计算方法和参考值·················· 21
附录 C（资料性附录） 固定式直流融冰装置的典型保护配置················· 27
DL / T 1218 — 2013
II
前 言
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业电能质量及柔性输电标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：中国电力科学研究院、南方电网科学研究院、浙江省电力试验研究院、湖南省
超高压公司、南京南瑞继保电气有限公司、湖北省电力试验研究院、中国西电电气西安高压电器研究
院有限责任公司、株洲变流技术国家工程研究中心、辽宁荣信电力电子股份有限公司。
本标准主要起草人：荆平、傅闯、徐桂芝、雷晰、张建平、周飞、李文利、陈赤汉、邓万婷、
孙伟、李世平、张凡勇。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二
条一号，100761）。
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1
固定式直流融冰装置通用技术条件
1范围
本标准规定了电力系统固定式直流融冰装置的使用条件、基本技术要求、试验要求及对标志、包
装、运输、储存的要求，本标准作为产品设计、制造、试验和订货的依据。
本标准适用于 500kV 及以下交流输电线路的基于晶闸管的固定式直流融冰装置，其他电压等级和
基于其他功率器件的直流融冰装置可参照本标准。
本标准包括固定式直流融冰装置各设备的例行试验、型式试验和成套设备的现场试验，不包括各
设备现场交接验收试验。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 1094.1—1996 电力变压器 第 1部分 总则
GB 1094.3 电力变压器 第 3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙
GB 1207 电磁式电压互感器
GB 1208 电流互感器
GB 1984—2003 高压交流断路器
GB 1985—2004 高压交流隔离开关和接地开关
GB 10230.1 分接开关 第 1部分：性能要求和试验方法
GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准
GB/T 1094.6—2011 电力变压器 第 6部分：电抗器
GB/T 3859.1—1993 半导体变流器基本要求的规定
GB/T 7261—2008 继电保护和安全自动装置基本试验方法
GB/T 11022—2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求
GB/T 11024.1—2010 标称电压 1000V 以上交流电力系统用并联电容器 第 1部分：总则
GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波
GB/T 15291 半导体器件 第 6部分：晶闸管
GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡
GB/T 15945 电能质量 电力系统频率偏差
GB/T 17623 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法
GB/T 18494.2—2007 交流变压器 第 2部分：高压直流输电用换流变压器
GB/T 20840.8 互感器 第 8部分：电子式电流互感器
GB/T 20990.1—2007 高压直流输电晶闸管阀 第 1部分：电气试验
GB/T 20993 高压直流输电系统用直流滤波电容器及中性母线冲击电容器
GB/T 20994 高压直流输电系统用并联电容器及交流滤波电容器
GB/T 22389 高压直流换流站无间隙金属氧化物避雷器导则
GB/T 25092 高压直流输电用干式空心平波电抗器
DL/Z 713 500kV 变电所保护和控制设备抗扰度要求
DL/T 596—1996 电力设备预防性试验规程
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2
DL/T 846.1 高电压测试设备通用技术条件 第 1部分：高电压分压器测量系统
DL/T 1010.5—2006 高压静止无功补偿装置 第 5部分：密闭式水冷却装置
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
直流融冰 DC de-icing
对覆冰输电线路施加直流电流，利用电流加热效应消除线路覆冰。
3.2
直流融冰装置 DC de-icer
为覆冰输电线路提供稳定、可调直流电流，对线路加热以使覆冰融化的装置。
3.3
固定式直流融冰装置 fixed DC de-icer
固定安装在某一特定变电站内，用于该变电站进出线路融冰的直流融冰装置。
3.4
直流融冰系统 DC de-icing system
由直流融冰装置、直流融冰电源配电装置和融冰线路组成的系统。
3.5
直流融冰分系统 DC de-icing sub-system
直流融冰装置中包含的功能相对独立的多个设备组成部分，例如晶闸管阀、冷却、滤波、控制、
保护等部分。
3.6
整流阀 rectifier
由整流元件在电和机械上组合而成，具有不可控或可控的单向导电特性，可将系统交流电转换为
融冰需要的直流电。
3.7
整流元件 rectifier cell
整流阀的基本构成单元，例如二极管、晶闸管、绝缘栅双极晶体管等。
3.8
直流侧工频滤波器 fundamental frequency filter at DC bus
50Hz 单调谐滤波器，用于抑制直流融冰线路中的工频感应电流，阻止其进入整流器回路。
3.9
“一去一回”直流融冰接线方式 “two phase lines” DC de-icing mode
线路两相导线串联形成直流电流回路的直流融冰接线方式，简称“一去一回”。
3.10
“一去两回”直流融冰接线方式 “three phase lines” DC de-icing mode
线路两相导线并联后和第三相导线串联形成直流电流回路的直流融冰接线方式，简称“一去两回”。
3.11
直流融冰装置网侧额定电压 rated line side voltage of the DC de-icer
直流融冰装置接入电网侧的额定电压。
3.12
直流融冰装置额定输出电流 rated output current of the DC de-icer
在规定的使用条件下，直流融冰装置能够持续、稳定输出的最大直流电流。
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3
3.13
直流融冰装置额定输出电压 rated output voltage of the DC de-icer
在规定的使用条件下，直流融冰装置能够持续、稳定输出的最大直流电压。
3.14
直流融冰装置额定输出功率 rated output power of the DC de-icer
在规定的使用条件下，直流融冰装置能够持续、稳定输出的最大直流功率。
3.15
工频感应电流 induced current of power frequency
在融冰期间，邻近交流线路在直流融冰回路中感应的工频电流。
3.16
均流系数 current distribution coefficient
采用双桥并联型式时并联运行各支路电流的平均值与最大支路电流值之比。
4电气主接线型式及基本参数
4.1 电气主接线型式
4.1.1 固定式直流融冰装置主要电路型式
a） 无专用整流变压器供电的型式；
b） 采用专用整流变压器供电的 6脉动型式；
c） 采用专用整流变压器供电的串联 12 脉动型式；
d） 采用专用整流变压器供电的双桥并联 6脉动型式；
e） 采用专用整流变压器供电的双桥并联 12 脉动型式。
以上主要电路型式的典型电路图及测量点设置参见附录 A。
4.1.2 装置直流侧接地方式
a） 采用串联 12 脉动整流电路型式的融冰装置，宜在两个串联整流桥的连接点处直接接地；
b） 其他型式整流电路，直流侧不宜直接接地；
c） 装置接地只起钳制中性点电位的作用，不提供直流通路。
4.1.3 融冰线路的接线型式
融冰线路的接线型式分为“一去一回”和“一去两回”，宜通过对装置融冰输出隔离开关的控制，
先按“一去一回”接线方式对两相交流线路融冰，再按“一去两回”接线方式，对第三相交流线路融
冰。
4.2 基本参数
4.2.1 直流融冰装置网侧额定电压
宜采用的网侧额定电压：6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV。
4.2.2 直流融冰装置额定输出电流
宜选取环境温度5℃、风速 5m/s、覆冰厚度 10mm、融冰时间 60min 的最大导线融冰电流值，再
取1.1 倍安全系数，作为融冰装置的额定输出电流值。导线融冰电流的计算方法和原则参见附录 B。
a） 过载能力：应为 1.2 倍额定直流电流，持续 30min；
b） 调节能力：输出电流应连续可调。
4.2.3 直流融冰装置输出电压
调节能力：输出电压应连续可调。
5固定式直流融冰装置的设计、使用条件
5.1 下列条件的全部或部分在设计、使用固定式直流融冰装置时需要，可根据具体情况进行选择。
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5.2 环境条件
a） 海拔高度（m）；
b） 年均降雨量（mm）；
c） 最大月降雨量（mm）；
d） 年平均环境温度（℃）；
e） 最高环境温度（℃）；
f） 最低环境温度（℃）；
g） 年平均相对湿度（%）；
h） 最大相对湿度（%）；
i） 最大地面积雪厚度（mm）；
j） 最大结霜厚度（mm）；
k） 冻土层厚度（m）；
l） 年平均风速（m/s）；
m） 年最大风速（m/s）；
n） 地震烈度（度）；
o） 年平均雷电数（日/年）；
p） 污秽等级及盐密（ESDD）（级、mg/cm2）；
q） 日照强度（W/cm2）；
r） 地电阻率（·m）。
5.3 所在变电站条件
a） 系统正常运行电压（kV）；
b） 系统最大持续电压（kV）；
c） 电压正常变化范围（kV）；
d） 系统短路电流（kA）；
e） 系统背景谐波；
f） 变电站主接线；
g） 主变压器参数；
h） 站用电系统；
i） 无功补偿设备参数；
j） 继电保护配置；
k） 已建变电站配电装置布置型式。
5.4 直流融冰线路参数
a） 电压等级（kV）；
b） 线路型式；
c） 线路长度（km）；
d） 线路直流电阻（/km）；
e） 线路电抗（/km）；
f） 线路最大覆冰厚度（mm）；
g） 线路阻波器、隔离开关、断路器、电流互感器等参数。
6技术要求
6.1 总体技术要求
a） 装置能在 GB/T 15945 允许的电网频率下持续运行；
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b） 装置能在接入点额定电压的 0.8 p.u.到1.2 p.u.下持续运行；
c） 装置能在 GB/T 15543 允许的电网三相电压不平衡度条件下持续运行；
d） 装置正常运行条件下注入系统公共连接点（PCC）的谐波宜满足 GB/T 14549 要求；
e） 装置接入系统不应引起并联谐振；
f） 整流阀应能在接近 90°触发角运行，应配置适当的平波电抗器，使输出电流连续；
g） 融冰电流控制精度应达到额定电流的 5%；
h） 采用整流桥并联型式的装置，均流系数不小于 90%。
6.2 控制功能要求
a） 装置应具备直流输出电流连续调节功能；
b） 装置应能按预定的程序完成直流融冰装置的启动和停止，应能实现直流侧隔离开关的自动操
作以完成融冰接线方式的选择，事故时应能跳开或紧急停运设备；
c） 装置采用整流桥并联型式时，应具有自动均流功能；
d） 装置应能适应预定的各条线路融冰要求，宜采用分层分布式控制结构，实现微机监视和控制
功能；
e） 应具备友好的人机界面，便于操作及维护；
f） 应具备事件记录及故障录波功能；
g） 宜具备远方监控功能。
6.3 故障类型及保护功能要求
6.3.1 故障类型
固定式直流融冰装置的故障类型主要包括：交流过流故障、交流欠压故障、整流变压器阀侧相间
故障、整流阀短路故障、整流阀区内接地故障、控制触发脉冲丢失故障、融冰装置两个 6脉动整流桥
间电流不对称故障、直流过流故障、直流欠压故障、直流过压故障、直流融冰线路断线故障、直流融
冰线路接地故障等。
6.3.2 保护功能要求
a） 固定式直流融冰装置中所有主设备应装设保护装置，各保护装置之间应相互配合，保护直流
融冰设备本身不因故障损坏，不使事故范围扩大；
b） 保护装置性能应符合固定式直流融冰装置安全可靠运行的要求，满足可靠性、选择性、灵敏
性和快速性的要求，保护定值、时序的选择应与上级保护配合，防止越级动作；
c） 控制保护系统宜采用双重配置；
d） 直流融冰装置的交流进线断路器禁止设置自动重合闸功能。
6.3.3 保护分区及配置
a） 固定式直流融冰装置保护一般分为交流保护区、整流变压器保护区、整流阀保护区和直流保
护区；
b） 典型保护配置参见附录 C。
6.4 设备技术要求
6.4.1 整流阀
a） 整流元件的基本技术要求参照 GB/T 15291。
b） 整流阀元件的设计在数量上应留有 10%的冗余度，且每相整流阀不少于一只整流阀元件。当
整流阀出现元件故障时，固定式直流融冰装置应能发出告警信号，当故障阀元件数量超过冗
余数时，直流融冰装置应能发出故障信号并自动退出运行。
c） 整流阀设计时应考虑元件电压分布的不均匀性而留有适当裕量。
d） 整流阀的连续运行额定值和过负荷能力应根据融冰需要和系统要求确定，应能在最高持续电
压下稳定运行。
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e） 整流阀应能承受各种过电压，阀的耐压设计应有足够的安全裕度。
f） 整流阀应具备相应的过压保护功能。
g） 整流阀应确保在各种工况下正常工作而不致损坏，包括整流阀的触发系统误动，以及站内外
各系统和设备故障等。
h） 整流阀的浪涌电流耐受能力不应小于流经阀的最大短路电流。
i） 整流阀宜为空气绝缘，户内安装。
j） 整流阀结构的设计应做到便于对阀元件近距离巡视、日常维护以及故障处理或部件更换。进
行维护工作时，应不影响其他的设备继续运行，应能在不断开冷却回路的情况下更换故障阀
元件。
k） 其他技术要求参照 GB/T 20990.1。
6.4.2 冷却设备
a） 宜采用密闭式纯水冷却设备；
b） 应具备完整的控制保护功能；
c） 应采用双电源供电；
d） 冷却设备的设计应有冗余，当其中的一个部件故障时，不影响冷却设备的正常运行；
e） 冷却设备所必需的设备包括但不限于：循环泵、热交换器、补水装置、过滤器、去离子设
备、监控仪器、电源自投装置、控制及保护系统等；
f） 应设置两台循环泵，一用一备，单台工作泵应能满足系统最大设计流量，保证循环冷却水以
恒定的流速通过发热器件；
g） 采用水—风热交换器，至少应设置一台备用风机；
h） 在寒冷地区，循环冷却水应采取防冻措施；
i） 其他技术要求参照 DL/T 1010.5 执行。
6.4.3 整流变压器
a） 整流变压器的基本要求按照 GB/T 18494.2 执行。
b） 装置在容量较大时，为减少对供电系统的影响，可采用三绕组整流变压器或两台双绕组变压
器。
c） 直流融冰装置整流变压器结构形式宜采用三相变压器。
d） 整流变压器应具有 1.2 倍额定输出电流连续运行 2h 的过载能力。
e） 磁通密度的设计与常规变压器相比应留有更多裕度。
f） 整流变压器绕组各分接位置的电阻值（换算到 75℃），高压相间允许偏差应不超过三相平均值
的2%。
g） 整流变压器各分接位置的电压比误差值，额定分接不超过设计值的 0.5%、其他分接不超过设
计值的 1%。
h） 整流变压器短路阻抗允许偏差：
1） 最大相间阻抗偏差：±2%；
2） 对于两台整流变压器并列运行的情况，各台变压器在整个分接范围内的阻抗变化，均应
不超过其平均实测值的±2%；
3） 其他按照 GB 1094.1—1996 中9允许偏差执行。
i） 当安装有载分接开关时，技术要求按照 GB 10230.1 执行。
1） 有载分接开关的绝缘水平和额定电流应和变压器相配合，且额定电流应不小于变压器额
定电流（除特别注明外）；有载开关调压范围应满足要求，开关具有就地及远方调压功
能。
2） 有载分接开关配置必要的控制装置，可通过控制二次电压远程控制有载调压器的档位切
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换，可通过模式选择开关进行就地或远程操作方式的切换，可上传分接开关的位置、同
步故障等信号。
6.4.4 平波电抗器
平波电抗器的技术要求按照 GB/T 1094.6、GB/T 25092 执行。
6.4.5 交、直流侧滤波器（如有）
a） 根据系统分析的结果，确定交流滤波器的设置，交流侧滤波器主要用于滤除直流融冰装置交
流侧的 5次、7次、11 次、13 次等特征谐波，同时用于补偿直流融冰装置消耗的无功功率。
b） 在直流电流输出端宜设置直流侧滤波器，用于滤除并行交流线路工频耦合电流。
c） 滤波电抗器、滤波电容器的技术要求分别按照 GB/T 10229—1988 第八篇、GB/T 20993 执行。
滤波电容器组的技术要求按照 GB/T 20994、GB/T 20993 执行，滤波串联电抗器的技术要求按
照GB/T 1094.6 执行。
6.4.6 直流电压测量设备和直流电流测量设备
a） 直流电压分压器宜采用阻容分压器；
b） 直流电流测量设备，可选用光纤电子式互感器或霍尔传感器；
c） 直流电压和电流测量设备应具有良好的暂态响应特性，并满足直流融冰装置测量、保护和控
制对精度的要求。
6.4.7 直流侧隔离开关
a） 直流侧隔离开关应满足直流融冰装置最大输出直流电流和电压的要求；
b） 选用交流隔离开关代替直流隔离开关时，隔离开关标称额定电流有效值不小于额定直流电
流，其标称额定电压的有效值不小于额定直流电压值；
c） 直流侧隔离开关应具有开断小电流能力，其数值根据设计方案确定，开合的感应电流应不小
于3A（有效值），感应电压应不小于 6kV（有效值）。
6.4.8 直流侧避雷器
a） 直流侧避雷器应符合 GB/T 22389 的规定；
b） 直流侧避雷器应选用无间隙金属氧化物避雷器；
c） 直流侧避雷器应考虑融冰装置输出直流电压的纹波波动和融冰线路感应电压的影响。
6.4.9 其他交流辅助设备
a） 辅助设备包括交流断路器、隔离（接地）开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、绝缘
子、套管和电缆等常规设备；
b） 交流断路器的技术要求按照 GB/T 11022、GB 1984 等执行，应选用 SF6断路器或真空断路器；
c） 隔离（接地）开关的技术要求按照 GB/T 11022、GB 1985 执行；
d） 电流互感器的技术要求按照 GB 1208、GB/T 20840.8 执行，电压互感器的技术要求按照 GB
1207 执行；
e） 避雷器、绝缘子和套管、电缆等辅助设备的技术要求按照各自标准执行。
6.5 噪声
固定式直流融冰装置的噪声水平应使变电站厂界噪声满足 GB 12348 的要求。
6.6 其他性能要求
6.6.1 注入系统谐波
注入系统公共连接点（PCC）的谐波宜满足 GB/T 14549 的要求。
6.6.2 控制保护装置的抗扰度性能
控制保护装置的抗扰度性能应满足 DL/Z 713 的要求。
6.6.3 户外设备的绝缘性能
确定融冰装置户外设备绝缘水平时，需特别考虑邻近交流线路单相接地故障对融冰系统绝缘性能

标签： #技术

摘要：

ICS29.020K93备案号：40048-2013中华人民共和国电力行业标准DL/T1218—2013固定式直流融冰装置通用技术条件GeneralspecificationforfixedDCde-icer2013-03-07发布2013-08-01实施国家能源局发布DL/T1218—2013I目次前言··········································Ⅱ1范围·········································12规范性引用文件····································13术语和定义········...

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