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(4)覆冰消失阶段
28日11:32,综合拉力为47kN,等值冰厚仍有21.5mm,但气温升至0.46℃;至28日13:32,综合拉力迅速减小为38kN,等值冰厚为11mm,此时气温为0.14℃;至28日15:32,综合拉力恢复正常,等值冰厚变为0,气温升至0.66℃,相对湿度为99%,风速风向仪已解冻,说明覆冰已消除;至3月1日2:34,相对湿度升至75%,气温在0℃以上,说明该测点天气好转。
从监测到的几次覆冰来看,架空输电线路覆冰过程都与孝浉I回线 115#塔测点相似,大致可分为上述四个过程,主要有几个特点:形成阶段覆冰增长速度很快,持续时间不长;覆冰消失过程很快,通常为两三个小时甚至更短,说明覆冰可能未完全融化,而是从线路上掉落。覆冰过程的第二及第三阶段持续时间的长短则依赖于地区气候的变化。覆冰与温湿度密切相关,覆冰时气温在-1~-5℃之间,相对湿度通常在90%以上。
华中电网有限公司2005年开展了科研项目“500kV输电线路覆冰在线监测装置研究”,2007年起承担了国家电网公司科研项目“华中电网500kV输电线路覆冰在线监测系统研究与应用”及企业标准《架空输电线路等值覆冰厚度在线监测系统》编制的任务,属国内较早开展输电线路覆冰在线监测系统科研与运行的单位。华中电网输电线路覆冰在线监测系统统一包含了两次科研及技改项目,目前一共设置了16个监测点。
现场监测点安装了拉力传感器、倾角传感器、温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、摄像机、监测分机及太阳能电池等。其中两个测点还安装了泄漏电流监测装置,可供研究泄露电流与覆冰严重程度的关系。为保证在现场恶劣环境下的可靠性,现场部件通过了低温、覆冰、模拟电场条件下的精度试验、图像功能试验及电磁兼容试验等型式试验。
系统后台位于华中电网有限公司技术中心实验室,主要由通信平台、数据库和和应用软件平台组成。通信平台接受测点传送的CDMA/GPRS信号,将测点传回的拉力、倾角、风速、风向、温湿度等数据及现场图像写入数据库。应用软件平台采用B/S模式,web服务器接受网络浏览器的请求,通过与数据库连接,实现数据的综合分析及拍照设置、数据采集设置等功能。不同级别用户可以通过IE浏览器查询覆冰图像数据或进行操作,实现信息共享。
4 覆冰在线监测系统研发及运行分析
华中电网输电线路覆冰在线监测系统自投入运行以来,获取了大量现场覆冰图像和数据,图2是采集的一组绝缘子覆冰雪图像。图像采用压缩格式,占用空间较小,较为清晰,拍摄位置有绝缘子、塔基、塔头、导线等位置,能较好地反映现场实际;各采集数据合理,有一定的精度,与现场条件吻合。多次成功监测了线路覆冰,为生产管理部门决策提供了重要依据,亦验证了其可行性,尤其是在2008年年初抗击冰灾中发挥了一定作用[6]。
图2 输电线路现场图像
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