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在系统研发及运行中获得的重要经验有:
(1)拉力传感器是系统的最关键部件之一,目前国内的部分覆冰在线监测系统为图像监测系统,无拉力数据,单纯的图像系统只能判断现场是否积雪等简单状况,无法判断覆冰的严重程度。而通过拉力数据及力学模型,可计算等值覆冰厚度,从而对线路覆冰严重程度、杆塔受力情况有准确全面的了解。这也对拉力传感器的可靠性及精度提出了很高要求。
(2)在线路覆冰形成、发展及融化过程中,温湿度数据变化是最敏感的因素之一,通过温湿度数据随时间的变化情况,可推测线路覆冰是处于形成、生长或融化的哪一阶段,并可在一定程度上判断覆冰严重程度,与计算的等值覆冰厚度进行对比分析。
(3)拉力传感器的非线性区问题。系统采用的拉力传感器是电阻应变式传感器,一般传感器标称负载的15%以内为传感器的非线性区,而现场500kV线路绝缘子串的实际负载经常不足标称负载的15%,即拉力传感器将长期工作于非线性区,这将大大降低测量精度。系统通过非线性补偿,将拉力传感器非线性区压缩至标称负载的5%以内,保证了拉力数据的精度。
(4)摄像头及风速风向仪在覆冰降雪条件下的可靠性问题。快球式摄像头在低温覆冰条件下能自由转动与拍照,而外面有旋转部件的摄像头存在冻结问题;摄像头在覆冰情况下玻璃表面可能形成大范围的小冰块,从而无法清晰地拍到现场实际图像。覆冰试验及系统挂网试运行都验证了这一结论。摄像头加热功能有一定作用,可以融化部分覆冰,但由于蓄电池容量有限,无法持续启动这一功能,在覆冰严重的状态下意义不大。有旋转部件的风速风向仪在覆冰情况下也容易冻结,通过这一点也可判断现场是否覆冰。
(5)通过在监测点安装舞动、污秽、泄露电流等监测装置,可较为全面地掌握线路工作状况,同时可降低装置成本,减少安装及通讯费用。
(6)覆冰在线监测系统能详细准确地记录现场覆冰过程,可取代观冰站,提高时效性和准确性,降低成本和劳动强度。能在线路覆冰初期及时发现,为运行单位制定处理措施提供依据,有利于将覆冰事故消除在萌芽状态,提高覆冰区线路的安全运行水平。通过若干年的运行,建立覆冰统计资料序列,为输电线路工程设计、建设及电网调度提供参考依据。
5 结论及建议
(1)输电线路覆冰在线监测系统可实现导线等值覆冰厚度、线路视频、气象数据、杆塔荷载、风偏距的实时监测,并实现自动预警报警,及时准确地掌握线路覆冰情况,为生产管理及调度运行部门决策提供依据。
(2)典型覆冰过程包含覆冰形成、稳定生长、缓慢生长、消失四个阶段。覆冰对气温及湿度变化很敏感,覆冰时的气温在-1~-5℃之间,相对湿度通常在90%以上。
(3)拉力传感器是系统的最关键部件之一,其可靠性及精度要求高,通过非线性区补偿,可提高数据精度。摄像头及风速风向仪在覆冰降雪条件下可能存在冻结问题。
(4)在覆冰严重的山区,可取代观冰站,提高检测的准确性和时效性,降低成本和劳动强度。应合理规划监测布点,通过若干年的数据积累,为电网冰区图绘制、输电线路工程设计提供依据。
参考文献
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