关键词： 覆冰导线   瞬时风   动态张力   覆冰质量  

摘要： 输电线路覆冰是影响电网安全运行的重要问题之一,现有监测手段主要是以力学检测为主,图像检测为辅,在一定程度上实现了对输电线路覆冰有效监测,但是覆冰往往伴随着大风天气,输电线路拉力传感器测到的往往是导线冰风耦合荷载,因此想要准确测量导线冰荷载就必须消除风荷载的影响。本文以现有悬索力学理论为基础,考虑了动态瞬时风荷载、冰荷载以及温度变化的影响,构建覆冰导线动态张力计算模型,通过仿真分析瞬时风荷载对覆冰导线气动特性以及动态张力的影响,并进行野外覆冰试验验证仿真结果及计算模型的正确性。论文主要工作及结论如下:(1)对覆冰导线进行力学分析,构建覆冰导线力学模型,确定荷载、温度变化与导线端部动态张力的关系。根据覆冰导线静态水平张力以及温度变化可以计算出导线冰荷载,当线路垂跨比小于0.075时,导线轴向张力可以替代水平张力进行计算。根据覆冰导线面内、面外位移与张力关系,结合变形协调方程,建立瞬时风荷载、冰荷载、温度变化与覆冰导线轴向张力定量关系,通过输入瞬时风荷载、温度变化量以及冰荷载可以直接求解瞬时风下覆冰导线端部张力。(2)覆冰导线气动特性系数受到覆冰形状、厚度以及风速的影响。相同条件下,扇形覆冰导线气动阻力系数远大于新月形覆冰导线气动阻力系数。覆冰导线气动阻力系数随着风速增大而减小。新月形覆冰导线气动阻力系数随着覆冰厚度的增加而减小,扇形覆冰导线的气动阻力系数与之相反。拟合得到不同覆冰形状下导线气动阻力系数回归函数。(3)新月形及扇形覆冰导线端部轴向动态张力随瞬时风速都大致呈现二次方增长趋势,风速越大,以平均风计算静态张力表征动态张力的误差越大,在本文算例条件下(10 mm新月形覆冰),平均风速为20 m/s时,差值与静态张力比率为11.19%,无法使用静态张力表征动态张力。对于新月形覆冰,随着覆冰厚度的增加,导线动态张力增量随瞬时风速变化的离散程度变小,增长速率变小。对于扇形覆冰,随着截面迎风长度的增加,导线动态张力增量随瞬时风速变化的离散程度变大,增长速率变大。(4)自然覆冰状态下,随着瞬时风速增大覆冰导线动态张力增大,覆冰导线振动加剧。当覆冰为新月形及翼形时,随着覆冰厚度增加,导线端部轴向动态张力增量随瞬时风速增长速率变小。在本文试验条件下,瞬时风下试验导线动态张力增量计算值与实测值相近,最大相对误差均在15%左右。(5)结合覆冰导线端部静态及动态张力计算,提出导线覆冰质量计算方法,自然覆冰状态下,最大相对误差10.81%。

关键词： 非均匀脱冰   拉链式脱冰   数值模拟   跳跃高度   不平衡张力  

摘要： 输电线路严重覆冰和非均匀脱冰振动是引发机械事故和电气事故的主要因素,严重威胁着输电线路的安全运行,因此研究输电线路的脱冰振动问题,对电网建设和除冰技术都具有重要的指导意义。本文针对多档输电线路非均匀脱冰的动力响应问题,首先以连续两档培训线路为试验模型,采用悬挂集中质量块的方法进行模拟覆冰脱落试验;对同期脱冰中的覆冰厚度和脱冰量等参数进行分析,拉链式脱冰试验中分别讨论覆冰厚度、脱冰方式和脱冰速度等因素对导线位移和张力变化的影响;其次通过ABAQUS有限元软件建立了仿真模型,分别介绍了模型部件单元类型的选择依据和导线的找形方法以及覆冰线路脱冰的模拟方法;模拟相关工况对比试验数据,模型及参数的有效性得以验证;利用仿真模型对同期脱冰过程中相邻档的覆冰厚度和单档局部脱冰方式进行进一步的研究。最后以大档距模型为基础研究了拉链式脱冰方式下,脱冰位置、脱冰速度和脱冰方式对导线跳跃高度及张力变化的影响。主要研究成果如下:（1）同期脱冰过程中脱冰档导线最大跳跃高度和导线中点张力变化均随脱冰厚度和脱冰量的增加而增加;单档局部脱冰时,应采用两侧向档中对称脱冰方式,首次局部除冰时脱冰量应控制在50%以下。（2）脱冰速度的增加会加剧导线的振动效应,单档拉链式脱冰方式对脱冰振动特性影响较小,连续两档的脱冰方式中以依次拉链式脱冰为最危险的脱冰工况。（3）非脱冰档是否覆冰对单档拉链式脱冰所引起的跳跃高度影响有限。不同档脱冰情况下,中间档脱冰相对于边档脱冰在跳跃高度的最大值方面增加了20%左右。单档拉链式脱冰,脱冰速度小20m/s时,近似于静力卸载的方式,当速度大于200m/s时,与同期脱冰基本相同。（4）连续三档脱冰方式下,依次拉链式脱冰为最不利的脱冰方式,三档同时脱冰引起的振动效应最小。连续三档依次拉链式脱冰方式下,不同的脱冰速度均在中间档产生较大的位移幅值,且脱冰速度为100m/s时最大。

关键词： 覆冰监测   模拟导线   质量测量   双目视觉   不规则体积测量   覆冰密度  

摘要： 架空输电线路在冬季严寒天气极易因严重覆冰从而诱发大面积倒塔、断线等电力安全事故,对此国内外开展了大量关于输电线路覆冰的研究。但是缺少覆冰密度在线监测相关技术研究,不同密度的结冰对输电线路造成的危害显然不同。同时,覆冰的相关计算中使用的覆冰密度大多采用估算值,给计算结果会带来无法避免的误差。本文通过研究称重传感器测量质量和双目相机测量体积的原理,设计一种能够在线监测模拟导线覆冰密度的测量系统,将其搭载在观冰机器人,观冰机器人挂在架空输电线路,模拟导线的覆冰与输电线路的覆冰状态接近,通过测量模拟导线的覆冰密度从而实现观测架空输电线路覆冰密度的目的,该系统具有较高的测量精度和有效性,主要研究成果如下:首先,设计了基于模拟导线的覆冰质量测量系统。以称重传感器为基础,设计基于模拟导线的称重结构以及基于Lab VIEW的传感器数据采集软件,该系统可以测量模拟导线的覆冰质量。为分析不规则圆周运动对系统的影响,以模拟导线的质量为研究对象,模拟导线的质量、倾角为变量,设计质量测量实验。基于采集的45组数据,分析质量、倾角对测量精度的影响,发现质量和倾角的增大都会引发测量误差的增加。最后,为提高系统测量精度,引入截尾均值算法处理传感器输出的质量数据,实验结果表明:截尾均值算法处理过的实验数据测量精度明显提高,该系统的质量测量误差小于2g。然后,设计了基于模拟导线的覆冰体积测量系统。以双目视觉为基础,建立模拟导线的覆冰体积测量模型,根据此模型建立体积测量系统,该系统可以测量模拟导线的覆冰体积。对双目相机标定,根据标定参数对得到的左右图像对作立体校正。基于SGM、AD＿Census、ZED三种算法实现全局点云的获取,为提高点云分割精度,引入判定依据,基于改进的阈值分割算法,实现点云的高精度分割。对基于点云的体积计算原理进行详细的阐述。最后,针对测量目标白色圆锥,设计模拟体积测量实验,通过ZED得到点云数据,计算圆锥的等效高度、等效底面积,最终实现圆锥体积的测量。实验结果表明:对于本文采用的测量目标白色圆锥,可以得到完整清晰的轮廓点云,体积测量误差为4.11%,基本符合工程测量的需要。其次,设计了基于模拟导线的覆冰密度测量系统。根据上述系统测量的质量和体积,该系统可以计算出模拟导线的覆冰密度。依托称重结构和双目相机等模块,设计系统整体硬件,搭载在观冰机器人机身。基于机器人的应用环境和信号的传输模式,设计无线通讯软件以及上位机界面,实现质量、体积、图片的无线传输,在上位机显示,介绍了模拟导线覆冰密度的计算流程。此外,基于设计的密度测量系统,设计实验,测量模拟导线的体积,最终计算得到导线体积为100056mm3。最后,设计密度测量实验,进一步验证系统的有效性,将其应用到实际环境中。首先依据设计的测量系统,在实验室铺设的架空导线环境下,针对模拟导线悬挂的注水白色圆锥,设计密度测量实验,通过实验测量注水圆锥的密度。实验结果表明:对于本文的两个白色圆锥,密度测量误差为10.9%。然后在贵阳防灾减灾重点实验室的实际环境,利用该系统测量标准砝码的质量和导线的覆冰厚度,用尺子测量真实的覆冰厚度,两者对比,结果表明:真实环境下,该系统仍具有较为准确的测量精度。系统验证后,在贵阳防灾减灾重点实验室的实验线路进行上线监测实验,在线测量模拟导线覆冰密度,结合覆冰图片判断覆冰类型,应用于实际的架空输电线路。

关键词： 110kV   架空输电线路   电缆   迁改施工  

摘要： 经济在不断的发展,人们的生活水平有了很大的提升,现在社会对于供电有了更高的需求,而在城市发展规划的过程中,110kV架空输电线路负担越来越重,逐渐的难以承担。为了改善这种情况,一个重要的措施就是要对其实行地下电缆线路的迁移改造。电缆线路施工的建设费用要比架空输电线路高,不过因为线路大部分都是处于地下,所以对于地面空间的占用是非常少的,能够保持市容的干净、整洁,且电缆通过可以容纳的回路线要更多,可以大幅度的提高供电的可靠性,而在输送容量方面也有更强的适应性,环境因素的影响也是非常小的。因此,我们应该加强对110kV架空输电线路迁移改造电缆线路施工的研究,这样有助于促进整个电力行业的发展,是很有意义的。

关键词： overhead transmission line   construction management   methods  

摘要： Although China has established a relatively high quality distribution system management system, but the overhead transmission line as the most important part of the power grid, construction is very important. However, with the continuous development of society, the traditional distribution network has been unable to meet the existing requirements, we advance with The Times, continuous innovation, with scientific construction methods to manage the distribution network, formed a more perfect, safe management system. Strive to maintain the normal operation of the entire distribution network, provide users with higher security and reliability, and provide users with better power consumption experience. Based on this, this paper mainly analyzes the overhead transmission line construction management.

关键词： 南方电网公司   生产用电   变电站及输电线路   低温雨雪冰冻灾害   运维工作   高寒山区   输电线路覆冰   防控措施  

摘要： 入冬以来,受寒潮影响,我国南方多地迎来降雪,气温持续下降。为了防止输电线路覆冰,确保广大群众生活及生产用电不受影响,南方电网公司提前采取防控措施,相继启动低温雨雪冰冻灾害蓝色预警,重点抓好各变电站及输电线路的运维工作,对高寒山区重点线路开展特殊巡视。

关键词： 架空输电线路   传统施工   工艺技术  

摘要： 近年来,经济快速发展,社会不断进步,电力行业发展迅猛,对于电力行业的要求也随之提高。因此,在进行输电线路的施工时,需要严格遵循施工工艺技术。本文针对输电线路的传统施工工艺技术,对其施工工艺方法及存在的问题进行了研究分析。本文研究成果对后续架空输电线路的施工工艺技术研究具有一定的参考意义。

关键词： 1000kV   特高压输电线路   防雷设计  

摘要： 我国电网运行中,1000 kV特高压输电线路发挥着非常重要的作用,其能够实现电能的远距离传输,降低电能在传输过程中的损耗,同时,也可以提高电网系统整体运行的安全性和可靠性。1000 kV特高压输电线路采用的是架空敷设的方式,因此,需要切实做好防雷工程设计工作,以保证线路的运行安全。论文从1000 kV特高压输电线路雷击的特点出发,结合具体案例,对1000 kV特高压输电线路防雷工程设计进行了讨论,以供参考。

关键词： 渝东南   覆冰   海拔   划分依据  

摘要： 输电线路覆冰灾害严重影响电力系统安全,并给国民经济带来了巨大损失。对于高海拔无人区,交通、运行维护条件极差。探索和分析该地区覆冰划分依据,对送电线路设计和防护具有重要的指导作用。收集渝东南地区大量的覆冰观测数据并结合现场覆冰调查计算结果,建立该地区覆冰厚度与海拔相对关系。结果表明,在排除微地形和微气象区的情况下,渝东南地区输电线路覆冰厚度随海拔增加变化显著。