架空线路覆冰会引发倒塔、断线、舞动等问题,不仅会造成大面积停电,严重时甚至会威胁线路附近的居民人身安全问题。国内外现有融冰方法,目前以交流短路融冰技术和直流短路融冰技术为主,虽然已经取得了良好的成效,但是目前已工程应用的融冰技术主要针对主网,且在融冰期间仍需停电,尚无在线融冰的工程先例。目前我国配网主要采用人工竹竿敲击除冰,不仅冬季覆冰期因道路结冰常使工作人员无法顺利抵达现场,而且有很大的人身安全隐患。因此亟需设计出一套在线融冰装置以解决融冰期间的停电问题,本文基于此对在线融冰原理及装置设计一一进行了研究。本文首先研究了架空线路覆冰数学模型,介绍了在线融冰新技术的原理,使用接地变压器和可调电抗器组合成零序电抗一体装置,其中接地变压器用于提供中性点,可调电抗器用于调节融冰电流值。在不停运线路的情况下,通过调节接于覆冰线路中性点处可调电抗器的电感值,对该线路末端进行使用避雷线作为零序回路,通过叠加零序电流分量,使覆冰段线路的融冰电流超过其规定的最小融冰电流以达到融冰效果,且融冰运行期间不会影响负载侧的电压和电流,从而实现在线融冰。根据粤北山区现场调研所得的变压器铭牌以及导线型号、长度等数据建立等效电路模型,依据融冰电流初步设计出接地变压器的铁芯以及绕组匝数等主要参数,采用Maxwell3D结合外电路作为仿真工具,搭建设计的接地变压器模型,通过接入在线融冰外电路验证其零序阻抗以及融冰数据,从而根据融冰电流确定可调电抗器的挡位分布,为其具体参数设计提供指导依据。基于在线融冰原理以及上述参数化仿真结果,制造了一台容量为2500k VA的接地变压器和一台七个阻抗可调节的调匝式可调电抗器。并对设计好的接地变压器的零序阻抗以及可调电抗器的阻抗进行试验检验,试验表明二者的关键性参数符合设计要求。将设计好的接地变压器与可调电抗器及相关融冰所需刀闸等设备在试点线路进行挂网融冰试验,试验中对融冰过程中的电压、电流等数据观测分析的结果表明本装置具有不停电融冰的作用,不仅可有效解决配网局部覆冰的问题,更进一步地减少了因融冰期间停电造成的经济损失。