直流融冰裝置系統設計和應用導則

A. 直流電網融冰需要停電嗎

有兩種方法：

一種是要停電的，在線路一側的變電站內合上接地刀閘，另一側接上融冰裝置，適用於覆冰重的時候。

第二種是不停電的，就是加大線路的負荷，用線路電流本身發生的熱量進行了融冰，這是在覆冰初期用。

原因：

輸電線路上覆冰種類繁多，有濕雪、混合淞、霧淞、雨淞、凍霧覆冰和凍雨覆冰等，影響線路覆冰的主要氣象因素有風、氣溫和空氣濕度。

輸電線路覆冰輕則冰閃，重則造成倒塔（桿）、斷線，甚至使電網癱瘓。我們可以通過覆冰觀測和覆冰計算，線路融冰可以針對線路運行制定詳盡的應急預案，長期觀測後的覆冰數據是劃分冰區的重要依據，對今後的架空輸電線路設計及運行維護都具有重要的指導意義。

B. 如何去掉高壓電線上的雪

直流融冰裝置利用直流短路電流在導線電阻中產生熱量使覆冰融化。對不同線徑和長度的線路，通過調節其直流輸出電壓，以達到不同融冰電流。

融冰時對系統沖擊小，需要的倒閘操作少。另外由於6脈動直流融冰裝置的體積較小，可在站間移動融冰。

高壓電線注意：

高壓線束均具有較大的外徑和重量，為避免應力的集中，線纜最小彎曲半徑一般要大於該線徑直徑的5倍，要合理分布載荷，需要增加支撐固定裝置，線束直線布置固定點間距≤300mm，過彎布置固定點分別在弧線的兩個端點固定，固定點與連接器間距≤150mm，才得以承受線束的重量和振動載荷。固定裝置必須採用汽車級扎帶和絕緣支架等。

C. 蓄冰和融冰的節能方法

冰蓄冷是一種利用夜間低谷負荷電力製冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量的空調。
技術簡述
編輯
冰蓄冷空調是利用夜間低谷負荷電力製冰儲存在蓄冰裝置中，白天融冰將所儲存冷量釋放出來，減少電網高峰時段空調用電負荷及空調系統裝機容量，它代表著當今世界中央空調的發展方向。
1.削峰填谷、平衡電力負荷。
2.改善發電機組效率、減少環境污染。
3.減小機組裝機容量、節省空調用戶的電力花費。
4.改善製冷機組運行效率。
5.蓄冷空調系統特別適合用於負荷比較集中、變化較大的場合加體育館、影劇院、音樂廳等。
6.應用蓄冷空調技術，可擴大空調區域使用面積。
7.適合於應急設備所處的環境，計算機房、軍事設施、電話機房和易燃易爆物品倉庫等。

優勢
（1）節省電費。
（2）節省電力設備費用與用電困擾。
（3）蓄冷空調效率高。
（4）節省冷水設備費用。
（5）節省空調箱倒設備費用。
（6）除濕效果良好。
（7）斷電時利用一般功率發電機仍可保持室內空調運行。
（8）可快速達到冷卻效果 。
（9）節省空調及電力設備的保養成本。
（10）降低噪亂冷水流量與循環風上減少，即水泵與空調機組運轉振動及噪音降低。
（11）使用壽命長。

缺點
（1）對於冰蓄冷系統，其運行效率將降低。
（2）增加了蓄冷設備費用及其佔用的空間。
（3）增加水管和風管的保溫費用。
（4）冰蓄冷空調系統的製冷主機性能系數（COP）要下降。

運行策略
所謂運行策略是指蓄冷系統以設計循環周期（如設計日或周等）的負荷及其特點為基礎，按電費結構等條件對系統以蓄冷容量、釋冷供冷或以釋冷連同製冷機組共同供冷作出最優的運行安排考慮。一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。

工作模式
蓄冷系統工作模式是指系統在充冷還是供冷，供冷時蓄冷裝置及製冷機組是各自單獨工作還是共同工作。蓄冷系統需在規定的幾種方式下運行，以滿足供冷負荷的要求常用的工作模式有如下幾種：
（1）機組製冰模式
（2）製冰同時供冷模式
（3）單製冷機供冷模式
（4）單融冰供冷模式
（5）製冷機與融冰同時供冷

供冷
在此工作模式下製冷機和蓄冰裝置同時運行滿足供冷需求。按部分蓄冷運行策略，在較熱季節都需要採用這種工作模式，才能滿足供冷要求。該工作模式又分成了兩種情況，即機組優先和融冰優先。

機組優先
迴流的熱乙二醇溶液，先經製冷機預冷，而後流經蓄冰裝置而被融冰冷卻至設定溫度。

融冰優先
從空調負荷端流回的熱乙二醇溶液先經蓄冰裝置冷卻到某一中間溫度，而後經製冷機冷卻至設定溫度。

產品分類
冰蓄冷空調製冰機組分出很多種類像冰球製冷、鋼盤管內（外）融冰、冰漿、冰蕊等製冰方式

流程選擇
編輯
蓄冰空調系統在運行過程中製冷機可有兩種運行工況，即蓄冰工況和放冷工況。在蓄冰工況時，經製冷機冷卻的低溫乙二醇溶液進入蓄冰槽的蓄冰換熱器內，將蓄冰槽內靜止的水冷卻並凍結成冰，當蓄冰過程完成時，整個蓄冰設備的水將基本完全凍結。融冰時，經板式換熱器換熱後的系統迴流溫熱乙二醇溶液進入蓄冰換熱器，將乙二醇溶液溫度降低，再送回負荷端滿足空調冷負荷的需要。
乙二醇溶液系統的流程有兩種：並聯流程和串聯流程。

並聯流程
這種流程中製冷機與蓄冰罐在系統中處於並聯位置，當最大負荷時，可以聯合供冷。同時該流程可以蓄冷、蓄冷並供冷、單溶冰供冷、冷機直接供冷等。

串聯流程
即製冷機與蓄冰罐在流程中處於串聯位置，以一套循環泵維持系統內的流量與壓力，供應空調所需的基本負荷。串聯流程配置適當自控，也可實現各種工況的切換。
並聯流程在發揮製冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好，夜間蓄冷時只需開啟功率較小的初級泵運行，蓄冷時更節能，運行靈活。串聯流程系統較簡單，放冷恆定，適合於較小的工程和大溫差供冷系統。

選型
編輯
除了空調供冷外，全天的其餘時間全部用於蓄冷，這樣可使主機的容量減少至最小值。
蓄冷比例的確定是非常重要的一個環節，在方案設計中一般先初步選擇較典型的幾個值（如30%等），經設備初選型，根據當地有關的電力政策並計算初投資、運行費、並考慮其它因素最後選定較佳的比例值。

蓄冰罐
蓄冰槽容量
Q′=n2*q*T2
板式換熱器選型
F=Q/(K×Δtm)
公式中Q為總換熱量；K為換熱系數；Δtm 為對數平均溫差；

水泵
冰蓄冷系統中，由於乙二醇價格較高，對水泵的密封性能要求較高。一般建議採用帶機械密封的水泵，可以減少漏液或幾乎不漏液。
水泵選型：根據流程，確定滿足各種工況下的最大阻力和流量；為達到節能的目的，盡量選用多台泵。
該工程採用並聯流程，初級泵流量=Q/C×Δt
揚程P(估算)=P主機+P蓄冷罐+P管道+P閥門
揚程P=P換熱器+P蓄冷罐+P管道+P閥門
水泵選型後，還需與自控專業配合，校核各工況下的流量和阻力分配，以及三通閥的調節能力能否滿足工況要求等。

考慮因素
a〕採用主機上游的串聯系統，主機上游回水先流經主機，使主機在較高的溫度下運行，提高了壓縮機的效率，使能耗降低。
b〕蓄冰裝置發科（FAFCO）標准蓄冰槽。發科（FAFCO）標准蓄冰槽有以下優點∶在保證導熱性能的同時，徹底杜絕腐蝕隱患，重量輕；採用不完全凍結式，可提供穩定的低溫載冷劑，減小循環水泵的流量及相應管道的管徑，降低初投資；外結冰，無內應力，使用壽命長；傳熱面積大，結冰融冰速率穩定；結冰厚度薄，製冷主機運行效率高。
c〕設計日聯合供冷時，採用主機優先模式，主機一直滿負荷運行，機組利用率高，主機和蓄冷盤管容量最小，投資最節省。
d〕所有水泵採用原裝進口優質產品，變頻運行。整個供冷期，大部分時間都為部分負荷，水泵通過無級調速.變頻，節能效果明顯。

系統指標
編輯

蒸發溫度
蓄冷空調系統特別是冰蓄冷式空調系統在蓄冷過程中，一般會造成製冷機組的蒸發溫度的降低。理論上說蒸發溫度每降低 l℃，製冷機組的平均耗電率增加 3%。因此在配置系統，選擇蓄冷設備時應盡可能地提高製冷機組的蒸發溫度。對於冰蓄冷系統，影響製冷機組的蒸發溫度的主要因素是結冰厚度，製冰厚度越薄，蓄冷時所需製冷機組的蒸發溫度較高，耗電量較少；但是製冰厚度太薄，則蓄冰設備盤管換熱面積增加，槽體體積加大，因此一般應考慮經濟厚度來控制製冷系統的蒸發溫度。

蓄冷量
名義蓄冷量
名義蓄冷量是指由蓄冷設備生產廠商所定義的蓄冷設備的理論蓄冷量（一般比凈可用蓄冷量大）。 凈可利用蓄冷量是指在一給定的蓄冷和釋冷循環過程中，蓄冷設備在等於或小於可用供冷溫度時所能提供的最大實際蓄冷量。
可利用蓄冷量
凈可利用蓄冷量占名義蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷設備的一個重要指標，此比例值越大，則蓄冷設備的使用率越高，當然此數值受蓄冷系統很多因素的影響，如蓄冷系統的配置，設備的進出口溫度等。對於冰蓄冷系統此數值可近似為融冰率．

制/融冰率
製冰率（IPF）有兩種定義，一是指對於冰蓄冷式系統中，當完成一個蓄冷循環時，蓄冰容器內水量中冰所佔的比例．另一個是指蓄冰槽內製冰容積與蓄冰槽容積之比。而融冰率是指在完成一個融冰釋冷循環後，蓄冰容器內融化的冰占總結冰量的百分比。製冰率與融冰率這兩個概念是冰蓄冷式系統中評價蓄冰設備的兩個非常重要數值 融冰率與系統的配置有關，對於串聯式製冷機組下游的系統，蓄冷設備的融冰率較高；反之，則較低。而並聯系統的融冰率界於兩者之間。

特性
通常蓄冷系統的蓄冷溫度取決於蓄冷速率和這一時間蓄冷槽體的狀態特性，對於外融冰式系統是指內管壁的結冰量。對於蓄冷時間短的蓄冰系統，一般需要較高的蓄冷速率，即指較低的（平均）蓄冷溫度蓄冷；反之，蓄冷速率慢，蓄冷溫度較高。一般情況下蓄冷設備生產廠商都可以提供各種蓄冷速率下最低蓄冷溫度值。 對於蓄冷設備如容器式、優態鹽式，在蓄冷過程的初期會產生過冷現象，過冷現象僅發生在蓄冷設備已完成釋冷，內無一點余冰時，其結果是降低了蓄冷開始階段的換熱速率。過冷現象可以通過添加起成核作用的試劑來削減其過冷度值。據國外資料介紹，某種專利成核劑可限制過冷度在-3℃～-2℃之間。
對於蓄冰式系統，在釋冷循環過程中，若釋冷溫度保持不變，則釋冷量會逐漸減少；或當釋冷速率保持恆定時，釋冷溫度會逐漸上升。這對於完全凍結式，容器式蓄冷設備表現特別明顯，這是由於盤管外和冰球內的冰在大部分是隔著一層水進行熱交換融冰，同時換熱面積是在動態變化；而對於製冰滑落式，冷媒盤管式蓄冷設備，溫水與冰直接接觸融冰，釋冷溫度相對保持穩定。
實際上，蓄冷設備很少保持釋冷速率恆定不變，實際釋冷速率取決於空調負荷曲線圖，特別是最後幾個小時的空調負荷值最為重要，這決定了釋冷循最高釋冷溫度值。 因此，對於同種類型的蓄冷設備，哪一種在實際釋冷速率條件下，保持恆定釋冷溫度的時間越長，哪一種設備的性能越好。

佔用空間
蓄冷設備的佔用空間是業主與設計者應重點考慮的項目，特別是高樓林立的都市地區，寸士即寸金，有時為增加停車位，而放棄採用蓄冷空調系統，因此蓄冷設備的單位可利用蓄冷量所佔用體積或面積是衡量蓄冷設備的一項重要指標，應優先考慮佔用空間少，布置位置靈活的蓄冷設備。

熱損失
在設計蓄冷槽體時應注意：槽體必須有足夠的強度克服水，冰水混合物或其它冷媒體的靜壓，槽體應作防腐防水處理，同時應防止水的蒸發。對於埋地式蓄冷槽，槽體還須承受泥土和地表水對槽體四周的壓力。 蓄冷槽體一般每天有l—5%的能量損失，其數值大小取決於槽體的面積、傳熱系數和槽體內外溫差。對於埋地式蓄冷槽設計時必須考慮其冷損失，通常換熱系數取0．58～1．9W/ M2．K。槽體材料可選用鋼結構、混凝土、玻璃鋼或塑料。

安全性
蓄冷空調系統，主要應用於商用大樓，特別是都市人口稠密的地區，其系統首先應考慮安全性。 通常蓄冷設備的維修量很小，如內融冰式、容器式、優態鹽式等．但對於冷媒盤管式系統，由於製冷劑在蓄冷設備內直接蒸發，蒸發面積很大，製冷劑需求量也很多，蓄冷設備的安全性與可靠性是十分重要的。而對於製冰滑落式，冰晶式蓄冷設備的機構維修問題應予以重視。

使用壽命
通常常規空調系統的使用壽命 15—25年，同樣對於蓄冷設備的使用壽命也應加以限制，一般最少應有15年以上的使用壽命，以保證設備的可靠性。 例如，對於優態鹽式系統，其使用壽命周期應在相變次數3000次以上仍保持系統原有的名義蓄冷量和凈可利用蓄冷量。

經濟性
蓄冷空調系統無論是採用部分蓄冷還是全部蓄冷，其初期投資通常均比常規空調系統高，這就要求設計者應正確掌握建築物空調負荷的時間變化特性，確定合理的蓄冷設備及其系統配置，制定系統的運轉策略，准確地作出經濟分析，以便投資者可以在短時間里以節省電費的形式收回多出的投資．一般情況下，在一個已設計好的蓄冷系統中可以以單位可利用蓄冷量所需的費用來衡量蓄冷設備。另外，蓄冷系統的配置也影響蓄冷設備的大小。
10、關於冰蓄冷中載冷劑的選擇；1）要求載冷劑在工作溫度下處於液體狀態，不發生相變。2）要求載冷劑的凝固溫度至少比製冷劑的蒸發溫度低4～8℃，標准蒸發溫度比製冷系統所能達到的最高溫度高。比熱要大，在傳遞一定熱量時，可使載冷劑的循環量小，使輸送載冷劑的泵耗功減少，管道的耗材量減少，從而提高循環的經濟性。另外當一定量的流體運載一定量的熱量時，比熱大能使傳熱溫差減小。3）熱導率要大，可增加傳熱效果，減少換熱設備的傳熱面積。4）粘度要小，以減少流動阻力和輸送泵功率。5）化學性能要求穩定。載冷劑在工作溫度內不分解；不與空氣中的氧化合，要求不腐蝕設備和管道。感謝東華大學環境與工程學院的各位老師提供資料。

發展狀態
編輯
在發達國家，60%以上的建築物都已使用冰蓄冷技術。美國芝加哥一個城市區域供冷系統，600多萬平方米的建築共有4個冷站，城市集中供冷。其中芝加哥城市供冷三號冷站蓄冰量是12.5萬冷噸時，電力負荷438兆瓦，每日製冰4700噸。從美、日、韓等國家應用的情況看，冰蓄冷技術在空調負荷集中、峰谷差大、建築物相對聚集的地區或區域都可推廣使用。目前我國每年新建建築面積約20億平方米，其中，城市新增住宅建築和公共建築約8億～9億平方米，為冰蓄冷技術的推廣應用提供了巨大市場。我國每年公共建築新增面積約3億平方米，如30%的新建公共建築採用冰蓄冷空調系統，全國每年可節電15億千瓦時。

D. 如何去除電線上的積雪(不計成本)

直流融冰裝置利用直流短路電流在導線電阻中產生熱量使覆冰融化。對不同線徑和長度的線路，通過調節其直流輸出電壓，以達到不同融冰電流。

融冰時對系統沖擊小，需要的倒閘操作少。另外由於6脈動直流融冰裝置的體積較小，可在站間移動融冰。

經過2008年冰災後大多已加裝融冰裝置（大電流法），沒有加裝融冰裝置且表面絕緣的一般採用人工除冰（竹竿敲打、拋繩順線路拉扯等），表面無絕緣的需停電才能用人工除冰。

(4)直流融冰裝置系統設計和應用導則擴展閱讀

直流融冰裝置在電力系統的應用

2008年初，韶關北部地區遭遇了有氣象記錄以來最為嚴重的冰雪凝凍災害天氣，惡劣的天氣使輸電線路上凝結了堅硬而厚重的冰，導致輸電線路不堪重負，發生斷線、倒塔，整個韶關北部電網處於崩潰狀態。

此次災害天氣給韶關電網帶來了很大的損失，220kV通濟站在此次災害中也有220kV坪通線、110kV通洛甲線、通洛乙線等多條線路因冰災停運。

針對韶關地區的特點，韶關供電局在220kV通濟站裝設了直流融冰裝置，該裝置可進行站內220kV及110kV出線的融冰工作，為重要負荷的安全供電提供了保證。

E. 直流融冰裝置的優缺點

優點：1、直流電源加在線路上，沒有感抗的消耗，所以需要的系統容量小；2、直流融冰所需進行的倒閘操作比交流融冰簡單很多。
缺點：需要加裝專門的直流融冰裝置，購買裝置需要額外的費用；移動式的直流融冰裝置需要轉運到現場，需要臨時接線，耗費一定的時間。

F. gb/t 31484，31486和31487的區別

這是三份不同的標准，31484是試驗壽命，31486是試驗性能，GB/T 31487與前二份完全沒有關系 。

GB/T 31484-2015 電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法
本標准規定了電動汽車用動力蓄電池的標准循環壽命的要求、試驗方法、檢驗規則和工況循環壽命的試驗方法和檢驗規則。本標准適用於裝載在電動汽車上的動力蓄電池。

GB/T 31486-2015 電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法
本標准規定了電動汽車用動力蓄電池(以下簡稱蓄電池)的電性能要求、試驗方法和檢驗規則。本標准適用於裝載在電動汽車上的鋰離子蓄電池和金屬氫化物鎳蓄電池單體和模塊,其他類型蓄電池參照執行。

GB/T 31487.1-2015 直流融冰裝置 第1部分:系統設計和應用導則

G. 電在高壓線中輸送時，會發熱嗎

所以發熱是肯定會發熱的，但是這種發熱遠遠不能解決被冰凍的高壓電線，就算能發很多熱但這就會損害電線壽命，而且造成能源浪費，是極度劃不來的，總而言之目前來說只能人工除冰才是最好的方式，別的加熱方式都不是很優良，但是單單只是讓電線發熱的話，工藝上還是很簡單的。沒有加裝直流融冰裝置的線路只有靠人登塔用專用工具把冰敲下來，因為線路覆冰後重量增加，可能已經超過鐵塔承受的極限，加裝直流融冰裝置的線路是利用大電流在導線電阻上發熱實現融冰。

由於選電線是已核准熱穩定性進行校驗，它的發熱溫度是微不足度的，且作為設計者是不充許有溫度，有溫度意味著存在電阻，對輸送電有影響，且電線輸送是表膚效應，由於線心是鋼，目前為了這個問題，線芯採用高碳鋼，利用這一原理附加分段直流使它發熱。

H. 直流融冰是什麼原理啊，是電熱嗎那為什麼不用交流呢求解

原理:目前技術上較成熟的高壓輸電線路自動除冰技術是採用增加導線中的電流，使之超過工作電流，引起導線發熱，從而使附著在導線上的冰、雪、霧凇等融化脫落，達到去除它們的目的。
加熱融冰技術既可採用交流電流，也可採用直流電流。冰害較嚴重的前蘇聯自1972年開始使用二極體整流裝置融冰，現在則採用可控硅整流裝置,可控硅技術發展到今天，建造融冰用的各種電壓、電流可控整流裝置已不成問題，主要還是對具體工程而言其技術經濟比較上是否滿足要求。考慮到融冰裝置每年只工作有限的天數，在其餘時間就可以將其整流部分用於其它的功能，比如其可控硅整流器用作無功靜止補償。這樣，從綜合的技術經濟比較上採用可控硅整流融冰就是合算的了。

I. 什麼是電網融冰裝置

目前主流的還是直流融冰裝置！直流融冰主要是通過對輸電線路施加直流電壓並在輸電線路末端進行短路，使導線發熱對輸電線路進行融冰，從而避免線路因結冰而倒桿斷線。直流融冰技術先進，不需要很大的負荷，一般只需要1至2萬千瓦，而且直流輸出電壓可調，可在一定范圍內針對不同長短的單條線路進行融冰，不再需要進行線路串接，操作比較簡單，為線路的融冰工作提供了更為簡便的方式。 但直流融冰裝置存在直流輸出電流大、大角度大電流長期運行、已建變電站的接入等多項新的要求！

J. 直流融冰裝置的工作原理是什麼

直流融冰是通過對輸電線路施加直流電壓並在輸電線路末端進行短路，使導線發熱對輸電線路進行融冰，從而避免線路因結冰而倒桿斷線。

直流融冰技術先進，不需要很大的負荷，一般只需要1至2萬千瓦，而且直流輸出電壓可調，可在一定范圍內針對不同長短的單條線路進行融冰，不再需要進行線路串接，操作比較簡單，為線路的融冰工作提供了更為簡便的方式。

(10)直流融冰裝置系統設計和應用導則擴展閱讀

直流融冰裝置的來源：

2008年年初發生的低溫雨雪冰凍災害，導致南方電網區域的貴州大部分地區、廣西桂北地區、廣東粵北地區、雲南滇東北地區電網設施遭受到嚴重破壞，西電東送也受到嚴重影響。

為提高電網對極端氣候、重大自然災害的抵禦能力，南方電網啟動了包括「直流融冰裝置樣機研製」在內的十四個重點攻關項目。

採用直流融冰雖是一種切實可行、經濟有效的防冰災措施，但直流融冰裝置存在直流輸出電流大、大角度大電流長期運行、已建變電站的接入等多項新的要求，此次南方電網直流融冰裝置樣機研製具有巨大挑戰性和標志性意義。