覆冰在线监测系统
架空输电线路覆冰在线监测系统的运行
积 停 电 事 故 湖 南 、 西 、 州 等 地 电 网 一 度 解 列 , 汀 贵 部
分 地 电 网 儿 乎 全 部 损 毁 、此 次 冰 灾 的 直 接 原 因 是 罕 见 的 持 续 大 范 围低 温 雨 雪 冰 冻 气 候 . 同 时 也 反 映 缺 少 在 第 一 时 间 掌 握 线 路 覆 冰 状 况 的 手 段 … 目I m检 测 线 路 覆 冰 的 方 法 主 要 有 人 工 巡 视 、 观
的 影 响 . 害 事 故 时 发 生 冻 雨 覆 冰 使 输 电 线 路 的 冰
荷 重 增 加 , 导 线 、 塔 、 缘 子 和 金 具 带 来 不 同 程 对 铁 绝 度 的 机 械 损 坏 . 重 时 导 致 断 线 和 倒 杆 塔 . 成 大 而 严 造
数 、 缘 子 倾 角 、 缘 子 垂 直 荷 重 和 导 线 等 值 覆 冰 厚 绝 绝 度 的数 学模 型 , 线 监测 导线 等值 覆冰厚 度 的变化 在 ( 视 频 在 线 监 测 。 通 过 现 场 摄 像 头 的转 动 , 2) 获 取 多方 位 多 角度 的现 场 图像 .一般 选 取 绝 缘子 、 金 具 、 线 、 塔 基 础 等 关 键 部 位 , 时 进 行 拍 照 图 像 导 杆 定
( 6)自 动 预 警 报 警 功 能 根 据 线 路 设 计 标 准 或 用
户 要 求 , 定 预 、 警 值 , 、 警 信 息 可 在 客 户 端 显 设 报 预 报 示 . 家 系 统也会 根 据预 报警 信息 . 专 自动 提 高 数 据 采
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ集 频 率 . 现 实 时 跟 踪 实
中 图分 类 号 :T 5 + M7 2 . 5 文献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 —6 9( 0 1 0 .0 80 0 4 9 4 2 1 ) 5 0 3 .3
微探架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施
微探架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施随着经济的发展和人们生活水平的提高,电力需求量不断增加。
为了满足将电能从发电站输送到消费地的需求,输电线路得以建设。
在极端天气条件下,如冬季极寒天气导致输电线路覆冰,将会对电网的安全稳定造成影响。
对覆冰情况进行实时监测,并采取相应的防护措施是十分必要的。
微探架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施应运而生。
架空输电线路覆冰在线监测装置是通过传感器采集架空输电线路的温度、湿度和覆冰厚度等数据,并将数据传输到监测系统中进行分析和处理,从而了解覆冰情况,并及时采取相应的防护措施。
1. 传感器采集数据传感器通过对架空输电线路表面温度的监测,可以判断覆冰的情况。
在覆冰过程中,覆冰层对热量的传导系数远小于空气对热量的传导系数,当架空输电线路覆冰时,表面温度会明显下降。
通过传感器采集的数据,可以判断出覆冰的位置和厚度。
2. 数据传输和分析传感器采集到的数据通过通信模块传输到监测系统中,进行数据分析和处理。
监测系统可以实时监测覆冰情况,并做出预警和预测。
3. 预警和预测监测系统通过对数据的分析,可以预测覆冰情况的发展趋势,并及时对线路覆冰进行预警,为采取相应的防护措施提供依据。
1. 加热系统通过监测装置对覆冰情况的实时监测,可以根据具体情况采取相应的防护措施。
对于已经覆冰的输电线路,可以通过加热系统对覆冰进行融化,保证线路的正常运行。
2. 防冰喷洒系统在监测到覆冰情况严重的情况下,可以启动防冰喷洒系统,喷洒防冰液体,阻止覆冰的进一步发展,保证线路的安全运行。
防冰喷洒系统一般由监控中心控制,根据实时数据进行智能化喷洒。
3. 防护装置针对不同情况,可以对输电线路进行相应的防护,例如安装护罩、加固支架等设施,保证线路不受极端天气条件的影响,保证电网的稳定运行。
1. 实时监测2. 智能化预警监测系统可以实现对防护设施的智能化控制,根据具体情况自动启动加热系统、防冰喷洒系统等设施,保证输电线路的安全运行。
华中电网输电线路覆冰在线监测系统运行情况分析
[ 关键 词] 华 中电网 ;输 电线路 ;覆 冰 ;在 线监 测
[ 中图 分 类 号 ] TM7 5 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 6 — 3 9 8 6 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 l 9 ~ o 3
Op e r a t i o n An a l y s i s o f I c i ng Lo a d On — l i n e Mo ni t o r i ng S y s t e m f o r 0v e r he a d Tr a n s mi s s i o n Li ne s 0 f CCPG
建 立 了直属 输 电线 路 覆 冰在 线 监 测 系 统 , 为 预8年 跳 闸 数 据 为 年 初 冰 灾 期 间 输 变 电 设 备 累 计 跳 闸 次
数[ 4。
网因覆 冰发 生倒 塔 、 断线等 事故 提供 可靠 依据 , 在 服
务 于全 网 的防冰 减灾 作 中起 到积 极作用 。
[ A b s t r a c t ] Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e a l l o c a t i o n , p r i n c i p l e s a n d f u n c t i o n s o f t h e i c i n g l o a d o n — l i n e mo —
SH I Ti a n — r u, H U Da n — h u i
(H ub e i El e c t r i c ・Po x  ̄ L , e r Re s e ar c h I ns t i t ut e,W u kan H u b e i 4 30 07 7, Chi n a)
覆冰在线监测系统
系统概述FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰,可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。
本系统采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器,能同步采集拉力和倾角数据,减少了设备和线缆数量,方便安装维护,提高了测量精度。
此做法为属国内首创。
该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电,安装方便。
投入运行后,可全天候工作,达到实时监控的效果。
运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势,据此科学安排除冰检修,有效预防导线“鞭击”、崩断,杆塔压垮等事故,减少经济损失,提高线路安全运行及信息化管理水平。
系统组成本系统由若干监测子站和服务器组成。
其中,监测子站部署在电力杆塔上,其自身又由监测子站主机和一系列数据采集单元等组成。
监测子站主机内置GPRS/3G网络通信模块、充电控制器等,监测子站负责从各采集单元接收数据,并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。
数据采集单元包括拉力/倾角采集单元、微气象采集单元、图像采集单元等。
服务器部署在监控中心机房内,能够集中显示所辖各高压输电线路杆塔周围的现场导线覆冰状况,并能对各监测子站进行远程操作。
在服务器上主要运行服务器软件、数据库,需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、UPS电源等。
产品特性采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器,能同步采集拉力和倾角数据,减少了设备和线缆数量,方便安装维护,提高了测量精度。
此做法属国内首创,其它公司的覆冰监测产品均为采用分立的倾角传感器和拉力传感器。
通信方式灵活,支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络;为工业级产品,采用防水金属外壳,适用于各种恶劣的气候环境;系统采用低功耗设计,采用动态电源管理策略以满足节电要求;配备完善的后台软件,具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能,可对覆冰状态进行趋势分析;满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》(Q / GDW 242-2010)。
覆冰在线监测装置技术规范书V2
覆冰在线监测装置技术规范书目录1 范围 (2)2 规范性引用文件 (2)3 术语和定义 (4)4 终端配置要求 (5)5 功能要求 (5)6 技术要求 (6)7 试验要求 (10)范围本规范规定了输电线路覆冰监测终端的基本功能、技术要求、试验方法、检验规则、安装调试、验收及包装储运要求等。
本规范适用于35kV及以上交、直流架空输电线路覆冰监测装置选型。
1规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB 2314—2008电力金具通用技术条件GB 2887—2000 电子计算站场地通用规范GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)GB 50545—2010 110kV~750kV架空输电线路设计规范GB/T 191—2008 包装储运图示标志GB/T 379—2005 电气控制设备GB/T 2317.2—2008 电力金具试验方法第2部分:电晕和无线电干扰试验GB/T 2317.4—2008 电力金具试验方法第4部分:验收规则GB/T 2423.1—2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T 2423.2—2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T 2423.4—2008 电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热(12h+12h循环)GB/T 2423.10—2008 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)GB/T 3047.1—1995 高度进制为20mm的面板架和柜的基本尺寸系列GB/T 3873—1983 通信设备产品包装通用技术条件GB/T 6388—1986 运输包装收发货标志GB/T 6587.6—1986 电子测量仪器运输试验GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则GB/T 7027—2002 信息分类和编码的基本原则与方法GB/T 9361—1988 计算站场地安全要求GB/T 9535—1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T 9969—2008 工业产品使用说明书总则GB/T 11463—1989 电子测量仪器可靠性试验GB/T 14436 工业产品保证文件总则GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范GB/T 15844.1—1995 移动通信调频无线电话机通用技术条件GB/T 16611—1996 数传电台通用规范GB/T 16723—1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分:一般试验要求GB/T 17179.1—2008 提供无连接方式网络服务的协议第1部分:协议规范GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.6-2008 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.9—1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GB/T 19064—2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法DL/T 548—1994 电力系统通信站防雷运行管理规程DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程DL/T 1098—2009 间隔棒技术条件和试验方法DL/T 5092—1999 110kV ~ 500kV 架空送电线路设计技术规程DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站QJ/T 815.2—1994 产品公路运输加速模拟试验方法YD/T 799—2002 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法YD/T 1028—1999 800MHz CDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范:移动台部分YD/T 1214—2002 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:移动台JIG 97—2001 测角仪检定规程JJG 455—2000 工作测力仪检定规程JB/T 5750—1991 气象仪器防盐雾、防潮湿、防霉菌工艺技术要求GA/T 70—94 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 75—94 安全防范工程程序与要求GA/T 367—2001 视频安防监控系统技术要求2术语和定义下列术语和定义适用于本规范。
输电导线覆冰在线监测系统
输电导线覆冰在线监测系统该监测系统在导线覆冰厚度和导线弧垂变化的力学模型的基础上,设计了力传感器的安装结构,研发了基于全球移动通信系统(GSM)短信业务(SMS)的输电线路覆冰在线监测系统。
系统运行结果表明:现场分机可定时或实时监测覆冰导线的重力变化、绝缘子串倾斜角、风偏角、导线舞动频率以及风速等环境信息,并通过GSMSMS发送至监测中心,由专家软件来分析覆冰状况,及时给出除冰信息,保障覆冰区线路的运行安全。
1系统构成整个系统主要由省公司监测中心主机、地市局监测中心主机、线路监测分机、专家软件组成,系统组网拓扑图如图1所示。
在线路杆塔安装1台监测分机,监测分机定时/实时完成环境温度、湿度、风速、风向、雨量以及该杆塔绝缘子的倾斜角、风偏角、覆冰导线的重力变化、导线舞动频率等信息的采集,将其打包为GSMSMS,通过GSM通信模块发送至监测中心,由监测中心软件判断该线路导线的覆冰情况。
监测中心可对分机进行远程参数设置(如采样时间间隔、分机系统时间、实时数据请求等)。
各地市局的监测中心与省公司监测中心采用局域网(LAN)方式组网,省公司监测中心可以直接调用各地市局监测中心的各杆塔绝缘子串的倾斜角、风偏角、覆冰导线重力变化、导线舞动频率以及环境参数等数据,借助专家软件了解该省相应线路的覆冰状况。
专家软件利用各种修正理论模型、试验结果和现场运行结果来判断输电线路的覆冰状况,及时给出预报警信息,有效防止冰害事故的发生。
2导线覆冰模型计算与分析设主杆塔等效档距示意图见图2,并定义主杆塔绝缘子串上的竖直方向上张力值TV与两侧导线某点到主杆塔A点间导线上的竖直方向载荷相互平衡的点称为平衡点。
2.1 求解水平张力由悬挂点不等高导线长度的近似计算公式:导线最低点水平拉力TH:代入档距l,高度差h,自重载荷q0,导线原始长度S,即可解出TH。
2.2求解主杆塔上竖向张力TA所对应平衡的覆冰导线长度由悬点不等高时等效档距公式:式中:h为主杆塔与副杆塔间的高度差,若主杆塔较高,则h为正值,否则为负。
输电线路在线监测系统介绍
5
二、覆冰监测系统模型(3)
(3)两档三塔模型的优点
A. 为全新模型,由省院编制模型计算方案。
B. 解决档内不均匀覆冰的计算误差。
C. 具有不同测量方案的对比核对功能。
6
三、系统组成
本系统由前端信息采集系统、中间的通讯系统及
后台软件分析系统组成。
7
3.1
前端系统(1)
•本项目的前端系统主要实现对导线覆冰模型计算相关的各状态量的采集,加工,存储,包括前端硬件系统及为能够确保采集、 加工、存储、数据传送、控制等功能实现而预制在前端系统中的软件系统组成。目前比较成熟的两类测量系统的前端系统组 成如下:
输电线路在线监测系统介绍
1
目
一、项目背景介绍 二、覆冰监测模型介绍
录
三、系统组成(包括前端、通讯、后台系统) 四、现场选点方案介绍 五、费用概算
2
一、项目背景
2008年,浙江电网遭受冰灾重创,尤其是金华
双龙变出线的10条500kV线路中的7条发生倒塔、断
线事故,是2008年冰灾的重灾区。本项目是金华
16
3.2
能量供应系统
通信系统(7)
本项目的一个难点就是在连续阴雨、低温等恶劣天 气情况下,要确保通信、摄像等功能的能量供应需求。 尤其是在采用光纤或卫星通信的情况下,功耗可达50W, 为了确保能量供应,本项目采用磷酸铁锂电池组+太阳 能电池的供电方案,磷酸铁锂电池组用于在覆冰监测期 间电池供电,太阳能电池用于非覆冰监测期间维持系统 正常运转供电。
9
3.1
前端系统(3)
监测终端主要实现的功能 1)气象数据:采集时间、风向、风速、温度、湿度、气压、 降水强度、光照强度; 2)导线悬垂角法(简称倾角法) :本塔及邻塔绝缘子倾角、 本塔两侧悬挂点导线倾角、导线温度; 3)绝缘子串张力法(简称张力法) :本塔及邻塔绝缘子倾 角(纵向、横向)、本塔绝缘子串承受张力、导线温度、 风速、风向; 4)模拟导线覆冰监测法:单位导线覆冰重量,覆冰图片; 5)覆冰视频:实时视频或实时照片。 6)导线温度:非覆冰监测控制点的导线实时温度。
输电线路覆冰监测系统应用现状及效果
1 输 电线路覆冰监测系统功能
输 电线 路 覆 冰 在 线 监 测 系 统 应 具 有 信 息 收 集 功 能 、 息传输功能 、 据处理及分 析功能 、 警功 能 。 信 数 预
信 息 收 集 功 能 由相 应 的 传 感 器 来 完 成 , 般 还 包 一
确 、 时 地 传 送 到 后 续 处 理 单 元 。对 于 覆 冰 在 线 监 及 测 , 于 多 是 固 定式 的监 测 系 统 , 续 处 理 单 元 远 离 现 由 后
发生 倒塔 、 线 、 动 、 冰 闪络 和脱冰跳 跃等 多种事 断 舞 覆
故 , 电 网 造 成 了 严 重 的 破 坏 J 如 湖 南 、 西 、 州 等 对 。 江 贵
维普资讯
20 0 8年 6月
电 力 设 备
Elcr al up e tc i Eq imen t
J n 2 8 u . 00 VoI9 No. . 6
第 9卷 第 6期
输 电线 路 覆冰 监 测 系统 应 用现 状 及 效 果
邵 瑰 玮 , 毅 , 力 农 , 辉 胡 王 易
果及时通知 相关 管 理 及运 行 维护 人员 , 提 供指 导 、 以
辅助决策 。
2 输 电线路覆冰监测实现手段
目前 国 内 外 均 有 一 些 输 电 线 路 覆 冰 在 线 监 测 装 置 面世 , 基 本 实 现 手 段 主 要 可 以 分 为 两 种 。 一 种 是 其 对 倾 角 一弧 垂 进 行 实 时 测 量 , 后 反 推 线 路 覆 冰 程 然 度 ; 一 种是通过视频 监控来实现 。 另
档 储 存 j 。Fra bibliotek预 警 功 能 是 在 专 家 数 据 库 的 支 撑 下 , 线 路 可 能 对
输电线路等值覆冰在线监测装置
浙江的覆冰厚度计算主要依据模拟导线,而模拟导线的故障率较高,根据2012年过冬后统计故障率50%以上。针对该情况分析如下:
地线拉力替代金具选择及存在问题
南方电网公司在地线上也安装了拉力传感器,称为两导一地,广西则安装三导两地。无论是开始还是目前安装的地线拉力传感器的失效数量均是一个不可低估的数量。其失效原因分析如下:
拉力传感器的技术指标:
拉力传感器的精度技术指标:以10t拉力传感器为例各项指标最大允许误差范围: 回零误差:±10Kg,示值误差:±20Kg,重复性:±20Kg,滞后:±30Kg,长期稳定性:±20Kg
拉力传感器的选型统计表:
替代金具的统计及调整; 审核图纸,确认项目名称、安装线路、杆塔号图纸、绝缘子金具图号、替代金具型号、数量、列出清单表格;表格格式如下:
覆冰装置安装大小号侧及导线资料的调研
导线的直径、比载、绝缘子重量、导线的长度(大小号侧杆塔水平档距、大小号侧塔与中心杆塔的相对高差)。
调研内容、要求:
现场通讯信号强度;GPRS信号强度,手机采用上网方式看是否满足通讯。OPGW光缆两点的距离)哈郑线。
遇到问题后的解决办法:
老的杆塔图纸没有、通过绝缘子串型号和照片判断球头挂环及地线连接金具可能的型号。 其他安装事项的调研、如广西主机安装在呼高的方案。 当地历史冬季的连续雨雪天情况。(电池配置)
高低温环境设备同时开启,球机分为两组分别放置在低温箱和高温箱,内胆放置在机箱外与球机电缆连接,达到3小时后,原来两个环境内球机互换,高低温设备不停止工作。循环更换5次。
覆冰监测方法及要求
覆冰监测的方法是:称重法, 将拉力传感器替换连接金具,测量在一个垂直档距内导线的质量,利用倾角传感器,计算出风阻系数和绝缘子串的倾斜分量,采用排除法,计算覆冰质量,以0.9g/cm3密度换算为等值覆冰厚度。该方法称之为称重法。 数据采集要求 a) 能完成绝缘子串拉力、绝缘子串角度及气温、湿度、风速及风向数据的采集、测量,通过网络将测量结果传输到状态监测代理装置或状态监测主站系统。 b) 具备自动采集功能。按设定时间间隔自动采集绝缘子串拉力、绝缘子串角度及温度、湿度、风速及风向数据,最小采集间隔宜大于 10 分钟,最大采样间隔应不大于 40 分钟,默认采样间隔为30分钟。在监测到存在覆冰可能的情况下,具备加密采集拉力及绝缘子串角度的功能; c) 具备受控采集功能,能响应远程指令,按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔启动采集; d) 宜具备电池电压等采集功能; e) 应具备良好的同步机制,保证各参数采集时刻的同步性。
输电线路覆冰在线监测综述
输电线路覆冰监测研究综述(华南理工大学电力学院, 广州, 510640)摘要:输电线路覆冰现象在我国较为普遍,严重影响电力系统运行。
为防止输电线路覆冰现象,国内外对此进行了长期研究,并取得一定研究成果。
本文对输电线路覆冰监测方法进行综述,分别说明其工作原理,深入分析各自的有点和不足,为工程应用进行有效指导。
最后对输电线路覆冰监测研究方向进行几点展望展望。
关键词:输电线路,覆冰监测,力学模型,图像处理,研究综述Abstract:The phenomenon of transmission line icing is more common in our country,witch seriously affects the power system’s operation. To prevent transmission line Icing phenomenon, home and abroad this long-term research and made some research.this paper summary Transmission Line monitoring methods,respectively their working principle,in-depth analysis of each a little and inadequate,for engineering application effective instruction.Finally, the Transmission Line Monitoring of direction points Prospects Looking.Key words:transmission line,iced monitoring,Mechanical model,Image processing,Research0 前言我国输电线路的覆冰现象已经十分普遍。
架空导线覆冰状况自动检测系统
1 2 倾 角 一 弧 垂 法 .
导 线 总重力 为 G; 光 纤 布 拉 格光 栅 ( B 传 感 器 内 将 F G) 部 看作 一个 弹簧 结构 , 弹性 系数 设为 E; 设覆 冰厚 度 为 ( 冰 时 一O , 冰 质 量为 m 假 设 F G应 变 传感 无 )覆 , B 器 的应 变量 与外 力 成线 性关 系 , 系数为 k 。则 有 :
第 4期 ( 第 1 3期 ) 总 7
21 0 2年 8月
机 械 工 程 与 自 动 化
M ECH ANI CAL ENGI NEERI NG 8 AUT0M ATI) L (N
NO .4 Au g.
文 章 编 号 :6 26 1 (O 2 O — 1 50 17 — 4 3 2 1 ) 40 5 — 3
重 量 和厚度 等参 数 。该方 法不 能反 映导线 覆 冰后 的不
大强 度 的降雪 天气 引起 的输 电线 覆 冰 , 给世 界 各 地 许 多架 空线路 造 成 了严 重 的影 响n 。我 国近几 年 来 ] 各 地 也经 常发 生大 面 积 降雪 天 气 , 响 了整 个 输 电 影 线 路 的运行 , 了减 少输 电线 路覆 冰 事故 的发 生 , 加 为 应
基 础 上 , 利 用 光 纤 光 栅 传 感 技 术 ,设 计 了 一种 架 空 导 线 覆 冰 情 况 自动 检 测 系 统 ,可 代 替 人 工 对 输 电线 覆 冰 情 况 巡 检 , 并 实 时 记 录 覆 冰 情 况 ,进 行 预 报 警 ,提 高 了线路 运 行 的 可 靠 性 。
输 电线 路 覆 冰 的厚 度 。这 是 目前 运 用 最 广 的一 种 方
覆冰监测课件
覆冰监测
(3)覆冰缓慢生长阶段 27日10时后,气温保持在-2.2℃至-1.5℃之间,相对湿度一直维Βιβλιοθήκη 在97%或98%,覆冰监测
(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
覆冰略有增长,但增长速度变缓慢,至28日9:30,等值冰厚为22mm。 (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。
覆冰监测
目前,检测线路覆冰的方法主要有人工巡视、观冰站等,这些方法存在着劳动 强度大、投资高,检测结果准确性差等问题。输电线路覆冰在线监测技术通过在易 覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动监测站,将数据通过无线通讯网络传往监控中心, 可随时掌握线路的覆冰情况,并可实现预、报警,达到降低电网覆冰事故损失的目 的。研究覆冰在线监测技术,对防止和控制电网冰灾,提高电网的运行可靠性具有 重大意义。
架空导线覆冰状况自动检测系统
AO2 段导线上的垂直荷载由 A 杆 承 担,O2C 段 导 线 上
的垂直荷载由C 杆承担。
如图1所示,O1、O2 分别为l1 档和l2 档 内 导 线 最
低点,l1 档 内 导 线 的 垂 直 荷 载 由 B、A 两 杆 塔 承 担,且
以 O1 点划分,即 BO1 段 导 线 上 的 垂 直 荷 载 由 B 杆 承
担,O1A 段 导 线 上 的 垂 直 荷 载 由 A 杆 承 担。 同 理,
收 稿 日 期 :2012-02-28; 修 回 日 期 :2012-03-17 作者简介:贾敏智 (1963-),男,山西太原人,副教授,硕士研究生导师,硕士,主要从事智能控制理论 与 应 用、 计 算 机 控 制 系 统 与 应 用 等 方 面
的教学科研工作。
· 156 ·
机 械 工 程 g(m0+mi)。 …………………… (2) 由此可得,覆冰厚度δ 为:
槡 δ=
1 (σ ρπL kg
-m0)+
(d2 2
)-d2
。
…………
(3)
其中:ρ为冰的密度,ρ=0.9g/cm3。测得 FBG 传感器
的 应 变 值σ,即 可 计 算 出 覆 冰 厚 度 。
2.2 导 线 垂 直 载 荷 计 算 模 型
用拉力传感器测 量 垂 直 档 距 内 的 导 线 质 量,利 用 风速、风向和倾角传 感 器 计 算 出 风 阻 系 数 和 绝 缘 子 串 的 倾 斜 分 量 ,得 出 覆 冰 质 量 ,再 用 冰 的 密 度 换 算 为 覆 冰 厚度。由于电子设备在输电线路附近强磁场环境下容 易受电磁干扰,另外,恶 劣 的 温、湿 度 环 境 对 电 阻 应 变 片 影 响 较 大 ,因 此 测 量 误 差 会 逐 渐 增 大 。 2 数 学 建 模 2.1 导 线 覆 冰 厚 度 计 算 模 型
输电线路图像监视系统及覆冰监测系统详细介绍
输电线路图像监视系统及覆冰监测系统详细介绍背景电力系统是国家经济发展的基础设施之一,输电线路是电力系统的重要组成部分,但是在输电线路运行过程中,受到天气、环境等因素的影响,可能会存在一些安全隐患,如覆冰、盗割等。
为了确保输电线路安全稳定运行,保障电力系统的供电质量,专家们开发了输电线路图像监视系统及覆冰监测系统。
输电线路图像监视系统输电线路图像监视系统主要通过安装视频监控设备,在输电线路关键部位提供实时监测,以便发现并及时处理异常情况,避免事故的发生。
传统的输电线路监视系统主要采用摄像头的静态监控,对线路的安全防护比较有限。
现在的线路监视系统已经加入了大量的新技术,如高清摄像头、红外线热成像监控、视频云存储等,通过这些技术的应用,可以更好地实现对输电线路的监控。
基于高清摄像机的监视系统,可以全天候全方位实时监测输电线路,而红外热像监控,则可以有效地检测输电线路中的局部过载情况。
同时,视频云存储技术更好地实现了监测数据的传输和存储。
本系统不仅可以及时发现并排除潜在安全隐患,还可以对输电线路及时进行维修保养,延长其使用寿命。
通过这些检测手段,输电线路的安全运行可得到有效保障。
覆冰监测系统冬季覆冰是电力系统的常见问题之一,严重的覆冰可能会导致输电线路断裂,造成重大事故。
为了避免覆冰导致的安全事故,专家们研发了覆冰监测系统。
该系统通过在输电线路上安装覆冰监测器,实时检测线路上的结冰积雪情况,并将监测数据传输给用户,进行预警处理。
这些监测器还可以与智能控制系统进行联动,对线路进行远程控制,加快冰雪消融过程。
它可以根据各种恶劣的天气条件,自动对覆冰情况进行监测,保证输电线路在最短的时间内恢复正常。
该系统还可以对不同结冰程度和地形条件下的输电线路进行不同程度的监测,最大程度的减少人工干预。
本文介绍了输电线路图像监视系统及覆冰监测系统的相关技术及应用,这些技术的应用有效地解决了输电线路存在的安全问题。
通过这些系统的监测和检测,保障了电力系统的质量和稳定性,更好地满足了人们对电力需求的不断增长。
贵州输电线路覆冰在线监测技术应用情况及存在的问题
线路覆冰情况按覆冰比值统计。 ①覆冰比值大于等于 0.5 的线路共 63 条,包括 500kV 线路 10 条,最大覆冰比值 0.63(发八乙线、六盘水地区); 220kV 线路 39 条,最大覆冰比值 0.8(九上Ⅰ回、九上Ⅱ 回、九诗Ⅰ回、九诗Ⅱ回及石上线,均在遵义地区);110kV 线路 14 条,最大覆冰比值 0.95(万豹线、孙大德 T 线及印 沙沿 T 线,均在铜仕地区)。 ②覆冰比值大于等于 0.3 小于 0.5 的线路共 165 条,包 括 500kV 线路 20 条,220kV 线路 86 条,110kV 线路 59 条。
)æç
è
S1
+ 2
S2
ö
÷
ø
(2)
其中,qice 表示覆冰时的导线荷载;qwind 表示风荷载;
S1 为直线塔左侧导线长度;S2 为直线塔右侧导线长度;θ
为导线横向倾角;Δ(T cos θ) 为导线水平方向拉力。因
此,通过监测导线悬挂处的拉力和倾角,可以计算导线的
覆冰荷载。
3 2017—2018 年冰期贵州电网的线路覆冰情况
自 有 气 象 记 录 以 来 ,贵 州 冻 雨 灾 害 频 发 。 尤 其 是 2008 年年初,一场持续低温雨雪冰冻灾害席卷中国南方 地区,贵州尤为严重[2],贵州电网遭受了巨大损失,累计 受 灾 线 路 达 5 059 条 ,其 中 500kV 超 高 压 线 路 29 条 , 220kV 高压线路 78 条,110kV 高压线路 277 条。冰灾还造 成贵州电网 500kV 线路倒塔 233 基,220kV 线路倒塔 293 基,110kV 线路倒杆、倒塔 258 基[3]。
1 贵州输电线路覆冰监测系统概况
南方电网公司输电线路覆冰预警系统由监测终端、二 级主站及一级主站组成。二级主站主要包括广东、广西、
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系统概述
FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰,可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。
本系统采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器,能同步采集拉力和倾角数据,减少了设备和线缆数量,方便安装维护,提高了测量精度。
此做法为属国内首创。
该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电,安装方便。
投入运行后,可全天候工作,达到实时监控的效果。
运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势,据此科学安排除冰检修,有效预防导线“鞭击”、崩断,杆塔压垮等事故,减少经济损失,提高线路安全运行及信息化管理水平。
系统组成
本系统由若干监测子站和服务器组成。
其中,监测子站部署在电力杆塔上,其自身又由监测子站主机和一系列数据采集单元等组成。
监测子站主机内置GPRS/3G网络通信模块、充电控制器等,监测子站负责从各采集单元接收数据,并将其通过GPRS/3G网络发送给远程服务器。
数据采集单元包括拉力/倾角采集单元、微气象采集单元、图像采集单元等。
服务器部署在监控中心机房内,能够集中显示所辖各高压输电线路杆塔周围的现场导线覆冰状况,并能对各监测子站进行远程操作。
在服务器上主要运行服务器软件、数据库,需要配备的设备包括防火墙、宽带连接、UPS电源等。
产品特性
采用我公司专门针对线路覆冰监测开发的倾角/拉力一体化传感器,能同步采集拉力和倾角数据,减少了设备和线缆数量,方便安装维护,提高了测量精度。
此做法属国内首创,其它公司的覆冰监测产品均为采用分立的倾角传感器和拉力传感器。
通信方式灵活,支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS和3G网络;
为工业级产品,采用防水金属外壳,适用于各种恶劣的气候环境;
系统采用低功耗设计,采用动态电源管理策略以满足节电要求;
配备完善的后台软件,具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能,可对覆冰状态进行趋势分析;
满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》(Q / GDW 242-2010)。
满足国家电网公司企业标准《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》(Q/GDW 554-2010)满足南方电网公司企业标准《南方电网输电线路监测系统通信规约》
满足南方电网公司企业标准《输电线路覆冰监测终端装置技术规范》
技术指标
摄像机主要技术参数:像素数:≥ 752(H)X 582(V)(PAL);最低照度:≤0.01Lux/ f1.2;变焦率:≥光学18倍。
云台主要技术参数:预置位数量:≥64;水平旋转角度:0°~355°;俯仰角度:0°~90°。
倾角测量范围:双轴-60°~+60°(可选-30°~+30°或-90°~+90°);倾角测量误差:≤±0.05°;倾角测量分辨率:±0.01°;
拉力传感器:量程:7t,10t,16t,21t,32t,42t,55t;测量范围:5%~100%FS;示值误差δ(%FS):≤±0.5 [5%,60%FS] ,≤±1.0 (60%,100%FS];
工作环境:温度:-40℃~+85℃;相对湿度:≤100%;大气压力:550hPa~1060hPa;
防护等级:IP65;
温度传感器:测量范围:-40℃~+125℃;测量精度:0.5℃;分辨率:0.1℃
湿度传感器:测量范围:0~100%;测量精度:1%;分辨率:1%
风速传感器:风速:0~60m/s;测量误差:≤±(0.5+0.03V)m/s,V为标准风速值,分辨率:0.1 m/s
风向传感器: 测量范围:0~360°;测量误差:≤±5°;分辨率:1°
工作环境:温度:-40℃~+85℃;相对湿度:≤100%;大气压力:550hPa~1060hPa
防护等级:IP65
MTBF:≥30000小时
太阳能电池板使用寿命:≥6年;电池使用寿命:≥3年
重量:≈30kg
适用对象:10KV~800KV高压输电线路。
应用案例
FH-9007输电线路覆冰在线监测系统成功应用于广西某地项目,采用视频图像监测和导线拉力监测相结合的方法来监测架空线路覆冰。
该系统已投入使用2年,运行情况良好。
该系统同样成功应用于四川某地项目,运行时间已经达到了3年,运行情况良好,深受客户好评。