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1、第34卷第9期高电压技术Vol.34No.9·1992·2008年9月HighVoltageEngineeringSep.2008架空输电线路导线覆冰在线监测系统张予(华中电网有限公司,武汉430077)摘要:持续雨雪冰冻天气时绝缘子严重覆冰并产生重力过荷载,导致电网发生倒塔断线、冰闪跳闸、导线舞动、设备损坏、电网解列、大面积停电等冰灾事故,针对这一问题分析了防止复杂大电网发生覆冰灾害事故的原因,介绍了研究现状和存在的问题,指出了架空输电线路导线覆冰在线监测的重要性。重点介绍了称重法原理的导线覆冰在线综合监测装置功能、数学模型、应用现状,提出基于称重法原理实现的“等
2、值覆冰在线监测系统”可满足电力系统基建、生产、运行的需求。关键词:输电线路;覆冰;在线监测;称重法;数学模型;装置中图分类号:TM726;TM75文献标志码:B文章编号:100326520(2008)0921992204综上所述,研究覆冰在线监测技术,为我国电网0引言防止和控制冰灾,提高电网的运行可靠性具有重大输电线路覆冰和积雪常会引起线路的跳闸、断的意义。线、倒塔、导线舞动、绝缘子闪络和通讯中断等事故。1国内外覆冰在线监测装置技术比较俄罗斯、加拿大、美国、日本等国家和我国都曾因输电线路覆冰引发电网安全事故,带来了巨大的经济1.1图像等效判别法[1]损失,冰雪灾害成
3、已为许多国家的电网面临的共在杆塔上安装视频装置,拍摄导线上的覆冰形同问题。我国是输电线路覆冰较严重的国家之一,状,利用GPRSCDMA或自建无线数据接力传输线路冰害事故发生的概率居世界前列,尤其是2008系统等方式将图片传输到后台,利用导线固有的几年初发生在我国南方的冰雪灾害给电网带来了巨大何尺寸,采用微积分的方法计算覆冰面积,再换算到的损失。针对我国的覆冰灾害情况,为了减少输电等效覆冰厚度。这种方法简单易行,但不能真实反线路覆冰事故的发生,有效保障电力系统安全运行,映导线等值覆冰状况,例如:导线不同部位覆冰的不3在加强探索输电线路覆冰机理、有效的防冰除冰方均匀性
4、,冰的密度(019g/cm)换算等。法的同时,还应加强研究大电网覆冰在线监测、预警1.2测量导线应力换算冰的质量[2]和诊断方法的研究。目前,检测线路覆冰的方法在悬垂线夹附近的导线上安装倾角传感器,监主要有人工巡视检测、观冰站、模拟覆冰导线等,这测导线倾角的变化,对应导线弧垂与温度的变化曲些方法存在着劳动强度大、投资高,检测结果和实际线,对比角度差,计算导线应力的增加量,得出覆冰出入大等问题。的质量,在等效换算到等值覆冰厚度。这种方法的等值覆冰综合在线监测装置具有以下特关键数据是导线弧垂与温度的变化曲线受很多因素[3,4]点:①可取代造价高、维护困难的观冰站;②随制
5、约,稍有误差,覆冰质量就相差很大。时掌握沿线气象条件;③在线监测等值覆冰状况和1.3称重法覆冰发展趋势,提高监测精度;④扩展监测功能,增将拉力传感器替换球头挂环,直接测量在一个加杆塔荷载监测、导线风偏监测等功能;⑤完善的预垂直档距内导线的质量,利用风速、风向和倾角传感报警系统。因此输电线路在线监测技术的研究是电器,计算出风阻系数和绝缘子串的倾斜分量,采用排3网技术发展的重要方向之一。输电线路等值覆冰综除法,最终得出覆冰质量,再用0.9g/cm的密度换合在线监测装置的研究是线路在线监测技术的重要算为等值覆冰厚度。这种方法是最直接、最可靠、误组成部分,该装置可以在线提供
6、未知气象区域内的差最小的国际通用的方法,加拿大、日本、俄罗斯等气象数据、导地线等值覆冰状况、覆冰发展预测、杆国家都是采用这种方法。塔所承受的垂直下压力和纵向不均衡张力、导线风采用称重法监测覆冰的装置还具有很好的功能偏、视频等,并可实现上述各种数据对应设计值或运扩展性,加装双轴倾角传感器可监测杆塔所承受的行设定值预、报警,达到降低覆冰事故对电网造成的垂直下压力、纵向不均衡张力、导线风偏角和杆塔倾冲击和损失,校核线路设计参数的合理性,为线路设斜度等。本文着重介绍称重法在线监测覆冰装置的[5,6]计、防冰改造提供真实的现场数据。技术和应用情况。2008年9月高电压技术第3
7、4卷第9期·1993·力差的变化。2导线覆冰在线综合监测装置(称重法)原理3.4导线风偏状态监测2.1数据/图象传输通过在线监测绝缘子垂直线路方向的倾斜角,输电线路覆冰在线监测系统是集计算机技术、建立绝缘子倾斜度、风速、风向和风偏系数(设计值)微量信号传感技术、电磁兼容技术、数据信息处理技的数学模型,找出在不同的气象条件下,风偏系数和术、低功耗技术、视频技术、网络通讯技术等为一体电气距离之间的对应关系,验证风偏系数取值的合的技术集合体。系统通过现场在线采集风速、风向、理性。温度、湿度、垂直荷载(垂直挡距内的导线、绝缘子、3.5视频在线监测金具的质量以及冰荷载和风
