高压架空输电线路的弧垂观测研究
500kV输电线路验收中弧垂观测分析 吴涛
500kV输电线路验收中弧垂观测分析吴涛摘要:随着经济社会的快速发展,电网也得到了不断的发展,电网承担的社会责任也越来越大。
近年来,智能电网迅速发展,对电力设备安全、稳定运行带来了更高的挑战,对运检单位设备管理、运维水平提出了更高的要求。
运检单位对设备进行管理的第一步即是投运前的验收,为保证500kv输电线路投运后安全稳定运行,弧垂检查是输电线路工程验收中最为关键的环节之一。
弧垂值一旦超差,将会给输电线路的长期安全稳定运行带来严重的安全隐患。
关键词:500kV输电线路;验收;弧垂;观测1、弧垂概念线路工程中,通常将相邻两杆塔中心线之间的水平距离称为档距。
弧垂是指档距中央架空导地线两悬挂点连线至导地线之间的垂直距离。
任意点的弧垂,是指导地线悬挂曲线在任意点处导地线两悬挂点连线至导地线之间的垂直距离。
工程上所说的弧垂,除了特别指明外,均指档距中央的弧垂。
一般用“f”表示。
在验收过程中为了能更好的分析弧垂误差,得到更精确的弧垂观测值,要弄清楚设计弧垂、施工记录中的弧垂以及验收时测量弧垂间的联系与区别设计弧垂。
是指设计单位在输电线路设计时为满足其长期安全稳定运行而提供的“标准值”。
施工记录中的弧垂。
是指在该观测档内,施工单位根据设计单位提供的导线安装应力线,在考虑“初伸长”,采用降温法观测以及考虑其他因素之后得出的一个“计算值”,这个计算值即是施工现场弧垂观测、调整的标准。
所谓初伸长,是指导线初次受拉而应力降低后,导线产生“塑形伸长及蠕变”,导线不可能恢复到原来状态,所产生的永久性伸长。
新架导线的施工,应考虑线材的初伸长、补偿线材的初伸长。
常用的方法为降温法,设计技术规程推荐降低数值为:钢芯铝绞线:520℃;轻型钢芯铝绞线:20~25℃;铝绞线:2025℃;加强型钢芯铝绞线:l5℃;钢绞线:10℃。
验收过程中的弧垂。
是指施工单位依据设计单位提供的标准值,在考虑“初伸长”、“地形”、“温度”等一系弧垂影响因素之后,经过计算,调整后且距架线有一段时问间隔的“最终值”,这个最终值即是验收人员用仪器实际观测的数值。
输电线路弧垂观测技术研究
输电线路弧垂观测技术研究测量学是随着人们生活和生产的需要而发展起来的学科。
随着科学的发展和技术的进步,测量学的研究范围已十分广泛。
测量学的任务是通过使用测量仪器,经过测量和计算得到所测点位的数据,把图纸规划设计好的构造物的位置在地面标定出来,并作为施工的依据。
随着国家电网公司不断推进“三集五大”发展战略,在“大规划”的统一框架之下,地区电力系统不断完善,输电线路建设面临前所未有的发展机遇,全行业呈现高速发展的良好态式。
从多年工作经验中,我对输电线路弧垂测量技术积攒了丰富的实际经验,从弧垂观测到弛度计算到都有着深刻的实际体会。
长年的输电线路工作经验,让我深知现场遇到的种种问题要及时正确的解决,“细节决定成败”,有些施工技术你听过了可能会忘记、你看过了可能会记住,但是你做过一次就可能就学会了;从事输电线路施工的技术人员和技术管理人员应该具备丰富的施工经验、实用的施工技术,只有这样才能精准、高效的完成好每项施工任务;我从以下四方面入手,对输电线路弧垂观测技术进行研究,以达到快速、准确的进行弧垂施工测量的目的:第一,本着线路施工中经常用到的测量学知识进行论述。
第二,以行业标准基础,体现施工过程贯彻标准化要求。
第三,本着“工欲善其事、必先利其器”的古训,为测量方法正确采用,确保使用安全可靠提供了详细的正确资料。
第四,文章内容的选编适应当前输电线路改造工程、运行检修工作的实用性。
1 选题的理由和目标输电线路弧垂测量的特点和难点是地形条件复杂,即要求技术人员有较好的个体素质,又要求线路施工测量队伍有较全面的群体素质。
在线路弧垂测量施工中,不正确的操作方法、不严密的施工技术方案,都是酿成事故的隐患。
如何确保线路弧垂测量施工的安全、高效,理论阐述的正确、联系实际紧密,有较强的实用性和可操作性是本次选题的主要目标。
2 现状调查测量工作在输电线路工程建设中起着十分重要的作用。
从事线路施工的工程技术人员应具备基本知识和技能;既要熟悉各种测量方法,还要加强实践操作过程。
架空线路弧垂的测量
一、架空线路弧垂的测量架空线路的各种限距及导线弧垂均应符合设计要求。
但在运行过程中,所要求的限距可能受到破坏,其原因有下列几点:(1)在线路下面或其附近新建或改建的建筑物,如道路、电信线路或低压线路等。
(2)由于修理工作移动了杆塔或改变了杆塔的尺寸,以及改变了绝缘子串的长度。
(3)杆塔歪斜,导线松了而未调整或导线经过长时运行而拉长了。
(4)由于相邻两挡内荷重不均匀,导线在悬垂线夹内滑动。
由于上述原因,所以在运行中必须经常观察各种限距的情况,使其符合设计要求。
在巡视线路时,以“眼力”来检查所有限距,同时应注意可能使限距发生变更的原因,如果怀疑某些限距不合乎规定时,必须进行测量。
对于耐张、转角、换位等杆塔过引线方面的导线限距,一般均在停电的线路上直接登杆测量;对于导线弧垂,导线跨越和导线交叉地方与各种建筑物之间的限距,一般均不停电,而在距高压线路的危险距离以外,采用经纬仪来测量。
(一)弧垂的判断及测量判断弧垂是否合乎要求,首先应记录测量时的温度和弧垂,求出该耐张段间的规律挡距。
当不考虑架空线路挂点高差影响时,计算为:(4—3)式中l1~ln——耐张段间的各个挡距,m。
每个耐张段的值,已载于线路的设计中。
当所测量的耐张段中,无一挡距等于时,在任意挡距z中,导线的弧垂应为:(4~4)式中f——所求挡距l中导线的弧垂;f0——相当于挡距时的弧垂(可从设计给出的弧垂安装曲线表中查出)。
例如:某一线路耐张段,此区段分为:173、180m和230m三个挡距,其规律挡距=200m。
因为三相挡距无一与相等,所以任意挡距间的弧垂应按式(4—4)进行换算。
设观测挡的挡距为180m,测量时的温度为200C,根据安装表查出=200m时的f0=4.05m,由式(4—4)可得挡距l=180m时的弧垂为:f=(180/200)f0=0.81 f0 =0.81*4.05=3.28m如实际测得的弧垂小于上列数值,则导线的张力过紧,应适当将导线放松;如大于上列数值,则导线过松,应将导线收紧;如实测的弧垂与安装表求之弧垂相差在±5%以内,则不必调整。
基于DGPS高压输电线路弧垂监测技术研究
基于DGPS的高压输电线路弧垂监测技术研究【摘要】本文介绍了一种利用dpgs数据来测量高压输电线路弧垂方法,首先介绍了dgps的原理,再次介绍了目前弧垂的几种测量方式,再次给出了利用dgps测量弧垂的总体方案,并采用dpgs 的载波相位差分方法和弧垂测量的中点高度法进行了实际验证。
结果表明各项指标满足要求。
【关键词】dgps;弧垂测量;载波相位;实时监测0 引言输电线路弧垂实时监测在国外已研究多年[1-6],国内近年也有研究,已开发有商业化应用的主要是通过导线应力、温度、倾角或图像分辨来实时测量弧垂,这些方法都是通过间接手段来测量导线弧垂,计算比较复杂,测量精度不高,同时很容易受到外界环境的干扰。
本文针对以上测量方法的不足,研究了一种基于差分全球定位系统(dgps)的高压输电线路弧垂实时监测技术。
该技术利用dgps 的精确定位功能,实时获取输电线路导线的位置信息,通过无线网络把导线的位置信息传送到地面数据服务器中,实现远程实时监测导线弧垂。
1 dgps定位原理dgps定位是将一台gps接收机安置在基准站上进行观测,基准站将已知的测站精度坐标和接收到的卫星信息直接或经过处理后实时发送给移动站(待测量点)。
dgps此外,由于美国政府采取sa政策,人为使gps的定位精度从15m降至100m。
在这种情况下,利用dgps技术能消除有选择可用性sa(selective avaibility)带来的误差。
1.1 位置差分设基准站的准确坐标是(x0,y0,z0),在站内由gps测得的坐标是(x,y,z),故改正系数如下:该计算方法比较简单,常用于各种型号的gps接收机,但要求基准站与流动站必须接收同一组卫星数据,两站距离太远就难以实现。
1.2 伪距差分伪距差分中基准站发出的改正数是其与各卫星间的伪距改正数:这种差分应用较简单,但准确度会随着两站的距离的增长而减弱。
移动站根据基准站提供的改正数,任意观测4颗及以上卫星就可以定位了。
500kV输电线路验收中弧垂观测的探讨
仪器 的高度 ,也就是仪器直读数值 。
则 实 测 弧 垂 :
f_(h1+h )/2一hf
(2)
72
企 业 技 术 开 发
4.2 异长 法 对于高差大的 ,也可以选择档端 (杆塔脚 )有放置经 纬仪 的
挡用 所谓异长法测量 ,如图2所示 。
2016年 2月
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1 盔 一.上 …… 一
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图2 异 长 法 弧 垂 观 测 示 意 图
当导地线弧垂变小 ,导线应力 就增大 ,导线本身 、金具绝缘 子等的机械负荷也增加 了 ,使导地线更 易受损 、振动 ;而杆塔 本 身更容易因相邻耐张段 之间的不平衡张力产生扭转 、倾 斜。
当导地线弧 垂变大 ,在阵风 的作用下 ,导线易发 生鞭击现
线 ,若未考虑架空线初伸长 ,就采用 降温法 。
当架空线所受温度和荷载 随着气象条件变化 而发生变化 , 其水平应力和弧垂也相应 的发生变化。假如某一气象条件的气 温 为Tm,比载为g,应力 为 ,线 长L,当改 变到另 一种 气象 条件
在 架空线路 中 ,相邻 两杆塔 中心线 间的水平 距离称为档 距 。导线悬挂点到导线最低点 的垂直距离称为弧垂 。
行拉力 (设计最大导线 张力 ),挂线 中的过牵 引时间又很短 ,所
以导线的初 伸长还不会全部都释放 出来。只有经过一段时间的
运行 ,导线 载长时间里受张 力的作 用 ,经过 几番 的最大运行 应 力 的考 验 ,初 伸长才全 部释放 _引。在 线路施工 中使用 的安装 曲
500kV输 电线路档距 大 、导线 的弧垂 大 ,弧垂观测 的误 差 也大 ,对线路 的安全运行影响。
输电线路紧线施工弧垂观测与调整方法
输电线路紧线施工弧垂观测与调整方法摘要:在现代城市中建设输电线路时,施工方需要先对输电线路附近的情况加以考察,找出会给输电线路本身带去影响的客观因素,及时调整输电线路施工手段,在紧线施工环节,需要对弧垂进行观测,以便可以将输电线路的施工缺陷找出,并及时调整紧线系统。
传统化观测弧垂的方法并不能对当前的紧线施工需要进行满足,因此需重新确定观测弧垂的施工方法,并探求可靠的调整弧垂的技术手段,本文对这项输电线路相关工作展开探讨,提供技术性工作建议。
关键词:输电线路;紧线施工;弧垂;观测方法;调整方法弧垂给现代城市输电线路带去的影响是多方面的,弧垂的质量会给整个输电线路的质量带去直接影响,在对弧垂质量进行检测时,可以采用抽检的方法,仅需对输电线路系统的四分之一部分进行检测即可,但是随着弧垂质量指标被改变,通过抽检获取的最终检测结果出现了失准的情况,为了优化紧线施工活动,需要引进新型科学观测方法,同时还要根据弧垂的具体情况来选用标准的调整方法。
本文根据对弧垂检测工作的了解,给出调整与观测工作建议。
1 观测弧垂1.1 弧垂影响因素分析输电线路以杆塔支撑为基础,实现线路在空中的连接。
其中弯曲最大的部位即弧垂。
形成弧垂的原因较多,如大气温度变化、传输容量及导线应力等。
其中传输容量过大、温度骤增等情况的出现,导线会发热,增加弧垂。
具体来说:一是导线应力。
导线应力与弧垂之间关系密切,应力小,会增加弧垂程度。
二是温度。
如果气温发生变化,会出现热胀冷缩效应,使得弧垂也随之发生变化。
温度高,导线的伸长量打,那么弧垂也越大。
三是环境因素,如风力增加,导线与杆塔的负荷量增加,产生弧垂,导线也会随着风而舞动。
如果遇到雨雪天气,导线覆冰率增加,导致闪络或者导线烧断,无法正常工作。
四是导线是电能传输主要载体,导线质量越好,传输容量越高。
可见,线路紧线弧垂影响因素较多,在观测和调整时,需要认真观察和调整,以保证线路施工质量。
1.2 选择测档紧线段测档的选择主要集中在5档。
输电线路施工弧垂观测心得
很有 必 要 进行 弧 垂 观 测记 录 ,为 电 网安 全运 行 提供 可 靠 的 数 据 ,弧垂 垂既能满足对 限距的要求,又没有 因弧垂过小发生过断线事故 ,参照
的检 查 也成 了线 路 施 工 中最 为 重要 的一 部 分 。弧 垂值 一 但 超 差 ,返 工 这 样 的 线路 运 行 经 验 来确 定 新 架 线路 的导 线 弧垂 。
式 中 f— — 弧 垂 m
则 ,同时 兼顾 以下 几 点 :
L—— 档距 m
1.1 观测 档 位 置 分布 比较均 匀 ,相 邻 两 观 测 档 相距 不 宜超 过 四
广 导 线 比载 kg/m.mm
个 线档 :
0r_一 导线 应 力 kgf/mm
1_2 观 测 档 应 具 有代 表 性 。如 重 要 被 跨越 物 附 近 应 设观 测 档 ;
一 点 到两 悬 挂点 连 线 的垂 直 距 离 。 到导 线 最 低 点 的垂 直 距 离称 为最 高度 ,加 大 基 建 投 资 ,跨 越 建
大 弧垂 ,我们 通 常 说 的弧 垂 指 的就 是 最 大 弧垂 ,一般 用 f代 表 。
筑物 时,在高温情 况下易导致安全距离不够 i③ 对狭窄地段和树木 ,
由低 处 向高 处看 ,这 时面 向对应 的背 景 是 天 空 ,视 线 要 更 好 一 些。 另
外 ,观察 时所 站 的基 杆 塔 ,应 将 弧 垂板 绑 在 与 观 测杆 塔 相 邻 的一 个 面
上 ,而 自己站 在 绑 弧垂 板 相 对 应 的那 个 面 ,一 定 不 要 紧贴 弧垂 板 观 4 观 测 时应 注 意 温 度变 化 的 影 响
处理 工 作 十 分困 难 ,所 以如何 在 每 个 工 程 中把 弧 垂 观 测好 就 成 了施 3-2-2 通 过 计 算 。
高压架空输电线路的弧垂观测研究
高压架空输电线路的弧垂观测研究摘要: 高压输电线路弧垂观测在输电线路施工中是一项技术性很强的一项工作,对于线路施工和安全运行至关重要,准确的、符合设计要求的线路弧垂能够保证导线对地、对交叉跨越物保持足够的安全距离,同时避免由于弧垂过小引起杆塔受力过大而引起倒塔断线事故的发生。
本文分析了高压架空输电线路弧垂观测中主要方法和使用条件。
关键词:高压;输电线路;弧垂观测;导线弧垂观测的方法一般有异长法、等长法、角度法等。
在实际操作中,为操作简便,不受档距、悬挂点高差在测量时所引起的影响,减少观测时大量的现场计算量及掌握弧垂的实际误差范围,应首先选用等长法和异长法。
当现场客观条件受到限制,不能采用异长法和等长法观测时,可采用角度法等其他方法。
一、驰度板观测法①等长法等长法,又称平行四边形法,在观测档的 2 基的杆塔上绑上弧垂板,然后利用三点一线这一原理测弧垂。
当塔高大于 f 且两个塔的视线通视时,自电线的悬挂点各向下量 f 处设置色彩鲜明的标志样板,用目视或者望远镜从样板 1 看向样板2(或者从样板 2 看向样板l),则电线与l,2 连线的相切的弧垂即为f。
②异长法图4异常法检查弧垂如图4,先在一侧杆塔上选择适当的 a 值,在导线悬挂点以下垂直距离 a 处固定花杆或弧垂板,在另一侧设活动弧垂板,用目测或借助望远镜上下移动活动弧垂板,直到两杆塔上弧垂板间的连线与架空线的悬挂曲线相切为止,量出此时活动弧垂板到上方导线悬点间的垂直距离 b 值,则该档的检查弧垂值:异常法检查弧垂由于常用目测进行测量,所以只能用于档距较小、导线直径较小、a<3f(理论上可用在a<4f)的档距的弧垂检查,不能用在大跨越档距中的测量。
这种方法主要应用在由于地形、塔高等制约而不能采取等长法的情况。
二、角度法由于在山地与高山大岭架线,其电线必然会形成大档距、高海拔,因此测量工作量大,其主要检测线路架线弧垂的方法为角度法。
①档端角度法档端测量方法是典型的测量弧垂方法,如图1,将经纬仪安置于导线悬点的正下方A点(档端),量出仪器高度i,调整望远镜视线令其与导线相切,读出此时的竖直角θ1,继续抬高望远镜的视线,瞄准B杆塔导线的悬点处,读出此时的竖直角θ2,则该档的检测弧垂计算式为:公式中:当经纬仪测出的θ1、θ2角为仰角时,应当取“+”值代入上式;当为俯角时,应当取“-”值代入上式。
架空输电线路导线弧垂测量分析
架空输电线路导线弧垂测量分析摘要:在电力系统中,采用架空线路进行输电,是当前我国电力输送过程中所采用的主要方式之一。
而要想保证这种输电方式的安全、稳定运行,必须准确测量弧垂的数值。
而档端法是一种准确测量弧垂数值的方法,研究其具体的应用,具有十分重要的意义。
关键词:架空;输电线路;导线弧垂;测量方法引言架空输电线路进行弧垂测量,如果观测档处于复杂特殊环境中,此时在地面无法直接竖立测量仪器进行测量,常规方法不再适用,给测量工作带来困难。
社会发展进程的加快使我国的用电需求量日渐增加,既给电力企业带来了无限的发展空间,也给其带来了更多安全与质量方面的压力。
电力能源的特殊性在为人们创造便捷高效生活的同时也同样充斥着诸多安全隐患,高压电线路尤其具有危险性,安全的电网结构既是电力发展的基础,也是电力行业管理水平和技术水平的重要体现,因此,在架设高压架空输电线路时,施工人员必须掌握各项施工要点以保障施工的有效性和安全性、提高高压架空输电线路的质量,以科学有效的施工管理要点为指导促进其长远发展。
1架空输电线路及输电线路导线弧垂概述1.1架空输电线路(1)架空输电线路的定义导线承担传导电流的功能,必须具有足够的截面以保持合理的通流密度。
导线都是处在高电位。
为了减小电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰,导线还应具有较大的曲率半径。
超高压输电线路,由于输送容量大,工作电压高,多采用分裂导线(即用多根导线组成一相导线。
2分裂、3分裂或 4分裂导线使用最多。
特高压输电线路则采用6、8、10或12分裂导线)。
架空地线(又称避雷线)主要用于防止架空线路遭受雷闪袭击所引起的事故,它与接地装置共同起防雷作用。
绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成,需满足绝缘强度和机械强度的要求。
主要根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数,也可以用棒式绝缘子串接。
对于特殊地段的架空线路,如污秽地区,还需采用特别型号的绝缘子串。
杆塔是架空线路的主要支撑结构,多由钢筋混凝土或钢材构成,根据机械强度和电绝缘强度的要求进行结构设计[1]。
架空线观测弧垂的方法
观测弧垂的一点见解电网公司李光胜随着现在工程对质量的要求越来越高,而对弧垂的检查也成了架线质检中最为重要的一部分。
弧垂值一但超差,返工处理工作十分困难,所以在每个工程中把弧垂观测好成了大家口中一直讨论不休的问题。
现就我多年来对看弧垂的一点见解,和大家分享一下。
观看弧垂,大家一般所采用的有等长法、角度法两种。
1:等长法,又称平行四边形法,是我们平常最常用的观测弧垂的方法,即在观测档的两基杆塔上绑上弧垂板,然后利用三点一线的原理看弧垂。
我在观测弧垂时是这样做的,绑弧垂板时,根据实际情况先绑在相对较高的杆塔上,然后再绑相对较低的杆塔;观察弧垂时站在相对较低的杆塔,由低处向高处看,这时向对映的背景是天空,视线要更好一些。
另外观察时所站的那基杆塔,应将弧垂板绑在与观测杆塔相邻的一个面上,而自己站在绑弧垂板相对应的那个面,一定不要紧贴弧垂板观看(也就是说绑在A面,自己站的C面),这样人和弧垂板保持了一定的距离,极大减少了眼离弧垂板太近而产生一种影响视觉的虚光(凡有过直接用肉眼挨着弧垂板观看经历的,都能感觉到),这样就大大提高观测弧垂的视线清晰度,从而提高弧垂的准确性。
2: 角度法。
用角度法观测弧垂,分为档端法和档外法,这两种观测法最为大家所熟悉。
这里我主要讲解一下在山区不等高基础杆塔,用档端法看弧垂怎样精确的计算出a值(仪器到滑轮槽的距离)首先确定好观测杆塔之后,先查所在杆塔的全塔蓝图,查出横担下平面到最下面一层水平铁的距离H,再用仪器测出仪器水平时至水平铁的距离H2,然后再用钢尺量出横担下平面至导线滑轮槽的距离H3,这样a =(H+H2)—H3,经过这样计算出来的a值。
采取这种方法,可以把a值的误差降低至了极点,提高了弧垂的正确性。
值得注意的是,不等高基础杆塔的实际呼称高,和图纸上所标相同呼称高的配置段是不一样的,如果杆塔实际弧称高是33米,那么它在图纸上有可能是用36米或是39米的呼称高杆塔配置成的,这一点大家在现场一定要将实际杆塔段号和图纸进行对比,以免出现误差。
输电线路架空线弧垂(弛度)的观测
降 低 。
式中 :m——垂直距离 a对弧垂 (弛度 )f的比值 ,m=a/f:
当架空线悬挂点高差 h=0时 .观测弧垂 (弛度 )的视 线是水平 的 . 视线与架空线的切 点在架空线 的最低点处 。此时观测弧垂 (弛度 )的精
P一 弧垂 (弛度)变化量 △f对弧垂 (弛度 )f的比值 ,p=Af/f。 气温变化时,采用上述方法调整弧垂 (弛度 )所产生 的弧垂 (弛度 )
(df/f)N(%) O.1O O.14 0.19 0.25 0_3l 0.38 0.47 0.55 0.67 0.78 O.92 1.O6
用上述方 法进行 弧垂 (弛度 )调整时 比较简便 .但将
引起 一定的弧垂(弛度 )误差 ,其弧垂 (弛度 )误差率按下
当气 温变化采取上述方法 调整弧垂 (弛度 )时 ,所产 生的弧垂 (弛
误差均为负值 。表 1为取不 同 P值 的误差值 。
一 变化量 △f。为使测定 的弧垂 (弛度 )及时调整 到变化后 的要求弧垂
P(%)
表 1 弧垂 (弛度 )调整误差表
(弛度 )值 ,应将 目测侧 弧垂(弛度 )板调 整一 段垂直距离
—
—
△a。如图 4所示 ,调整 时为 了简化计算 ,一般取弧垂 (弛
科技 信 息
O电力与能 源0
SCIENCE& TECHNOLOGY INFORMATION
2012年 第 27期 来自输电线路架空线弧垂 (弛度 )的观测
焦成 义 f宁夏 电力公 司 宁东供 电局 宁夏 银川 750001)
【摘 要 】输 电线路 架空线弧垂(弛度)观测 的方 法很 多,下面仅介 绍在 架线施工 中较 常用的几种方 法——等 长法、异长法 、角度 法及 平视
架空输电线路导地线弧垂观测装置的研制与应用
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·132·2018年第05期文章编号:2095-6835(2018)05-0132-02架空输电线路导地线弧垂观测装置的研制与应用徐振海,王树军,徐硕(国网冀北电力有限公司承德供电公司,河北承德067000)摘要:在高压输电线路导地线弧垂观测时,传统方法为绑扎弧垂板,但传统绑扎弧垂板的方法比较简单,弧垂测量不准确。
对传统输电线路杆塔的弧垂板进行了结构改进,使用新型弧垂观测装置,测量精度明显提高,工作效率显著提升。
关键词:架空输电线路;导地线;弧垂板;观测装置中图分类号:TM75文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2018.05.132两相邻杆塔导地线在杆塔上悬挂点的连线与导地线最低点之间的垂直距离称为弧垂(f)。
在输电线路架设、检修、运行、维护过程当中,需保证架空输电线路弧垂满足一定的要求,特别是导地线弧垂需满足一定的安全距离要求。
在此过程中,需要对线路导地线的弧垂进行观测。
目前,观测弧垂所用的方法分为2种:仪器法(全站仪、经纬仪等)和杆塔上绑扎弧垂法(传统方法)。
1仪器法(全站仪、经纬仪等)图1为仪器法观测弧垂示意图。
图1仪器法(全站仪、经纬仪等)观测弧垂示意图优点:观测精确度高。
缺点:要求观测人员技术水平高,需熟练掌握仪器使用及计算方法,普通工人掌握困难,需专业技术人员操作。
2杆塔上绑扎弧垂法(传统方法)图2为杆塔上绑扎弧垂法示意图。
图2杆塔上绑扎弧垂法(传统方法)示意图优点:观测精确度较高,特别适用于小挡距、高差较小的挡距,方法简单,普通工人即可操作。
缺点:观测视线受天气影响较大,杆塔上绑扎弧垂板及调节弧垂板高度时操作不方便,绑扎及操作烦琐,观测位置受限,观测精度较低。
传统绑扎弧垂板的方法被广泛应用于架空输电线路架设、线路投运验收、线路检修、运行中的弧垂观测中,但传统的弧垂板为宽度10~15㎝的板子(没有现成的观测装置),中间涂装红、白相间的颜色,观测人员在观测过程中需反复绑扎弧垂板,并在一定的位置用望远镜观测,观测效率较低。
浅析输电线路弧垂观测
浅析输电线路弧垂观测弧垂观测是输电线路施工的一个重要环节,弧垂质量的好坏是今后影响线路安全运行和维护的重要因素,弧垂过小,使架空线应力过大,易在最大应力气象条件下超过架空线的强度而发生断线事故,弧垂过大,使架空导线对地安全距离不够,因此弧垂观测时应在施工中精艺求精,粗调加细调,把好弧垂质量关,避免出现超差现象。
弧垂观测有角度法、异长法、等长法、平视法等等很多种方法,其中以角度法最为常用。
角度法是有经纬仪测竖直角观测架空线弧垂的一种方法。
对于大档距、大弧垂以及架空线悬挂点高差较大的观测档采用角度法观测弧垂较为方便,并容易满足弧垂的精度要求。
根据观测档的地形条件及弧垂的大小,可选取档端、档外、档内、档侧及档侧中点角度法的任一种方法观测弧垂。
一般档端及档外角度法应用较多,其他几种方法的计算工作量较大,尤其是后两种方法的操作也复杂,很少选用。
档端角度法公式简单计算容易,一般应用较多,lfa f h tg 441+-±=-θ,式中符号含义a —经纬仪横轴中心至架空线悬挂点,l —观测档档距,θ—弧垂观测角,h —悬挂点高差,f —弧垂观测值。
但由于现在卡西欧袖珍计算器计算功能强大且有些具有部分储存程序功能,计算工作量大的观测方法也简化了很多。
例如采用档外角度法时事先在计算器中储存计算公式)84(21ll f h f l A +±=,()[]af h f l B 164122-±=,⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-B A A tg 2122θ,11ϕtg l a =,a tg l l h -+=21)(ϕ,其中21,ϕϕ为观测档架空线悬挂点高度时的竖直角,a —经纬仪横轴中心至近弧垂观测档杆塔架空线悬挂点的垂直距离,1l —经纬仪至近弧垂观测档架空线悬挂点的水平距离,l —观测档的档距,θ—待求经纬仪弧垂观测竖直角。
观测时把现场观测的观测档架空线悬挂点高度时的竖直角21,ϕϕ、1l l 、设计弧垂值f 代入计算器就可以马上得到所需的经纬仪观测角θ,因此档外角度法的应用与档端角度法一样非常普及。
输电架空线路弧垂及调整分析
输电架空线路弧垂及调整分析摘要:输电架空线路在施工架线和运行中都会碰到观测导线弧垂的工作。
弧垂测量对于控制线路的安全运行起到很重要的作用。
孤垂值如超差,返工处理工作十分困难。
因此,对弧垂进行观测检查和调整,是线路施工中最为重要的—部分。
关键词:输电线路;弧垂观测;调整技术;架空线是输电线路中经常采用的形式。
在温差大的地区弧垂过小,导线的热胀冷缩使导线在低温天气弧垂过小、张力过大而导致导线断股或断裂的现象;弧垂过大在高温季节会使导线垂得很低,出现安全隐患。
另外架空线的放线尺寸如不能精确控制也会导致弧垂大小不一,影响美观。
在架空线施工中,控制合理的弧垂量是保证线路安全运行而又使架空线外形美观的关键问题之一。
架空线档距内,弧垂是指平行于两悬挂点连线的直线与架空线相切的切点到悬挂点连线之问的悬垂距离,一般用f表示。
为了使架空线在任何气象条件下,都能保证线路安全运行及输电导线对地、对被跨越物的距离,符合电气安全技术规范的要求,需确定架空线的适当弧垂。
施工时,根据导线张力设计资料及现场实际情况(主要是气温),按设计要求,计算出观测档的弧垂f值,架线时进行精确的弧垂观测,调整架空线的张力,直至使观测弧垂与计算值相符。
正是由于架线施工的复杂性及现场实际情况的多变性,使架空线的弧垂值或多或少有一定误差,220kV及以上的架空输电线路的弧垂值允许偏差±2.5%。
为保证新投产的线路安全进行,线路投产前验收时,应对架空线弧垂进行检查、复核。
1 弧垂观测1.1 常用角度法观测弧垂计算公式为了保证弧垂的准确性及提高观测弧垂的效率,在输送电施工中,广泛应用了经纬仪观测弧垂,即角度法观测弧垂。
角度法是指用观测架空线弧垂的角度以替代观测垂直距离实现用经纬仪在地面直接控制架空线的弧垂。
其优点是对于大档距,用目视观测架空线切点比较模糊,用经纬仪比较清晰,观测比较准确。
而且等长法、异长法观测弧垂往往需要作业人员登杆观测,角度法可以直接在地面观测,比较安全方便。
35kV线路弧垂计算与观测
35kV线路弧垂计算与观测1 概述峨山化念至新平县城35kV高压输电线路是笔者参与测量、设计、施工、架设的一条地方线路。
线路全长20.4km,架设导线为LGJ-70钢芯铝绞线,线路设计输送容量,电压降Δu按10%计,P=7834kW。
线路设计投资为33.42万元(每公里线路投资为1.64万元)。
线路穿越的地区为0类气象区,设计采用的技术参数为:最低气温t n=-5℃,最高气温t m=40℃,导线最低温度时的比载g n=3.468×10-3kg/m·mm2,导线最大荷载(风速V=25m/s)的比载g m=6.696×10-3kg/m·mm2,导线膨胀系数α=19.20×10-6(1/℃),导线弹性模量E=8.25×103kg/mm2,αE=0.1584,E/24=343.8,导线设计使用应力σm=10kg/mm2,平均应行应力σc=7kg/mm2。
全线路共分13个耐张段,架设杆塔55基,其中,A型转角杆12基,上型杆27基,П型杆11基,三联杆3基,圆钢酒杯型铁塔2基。
本工程在设计和施工过程中,从勘测规划到测量设计、立杆架线、弧垂观测等,各个环节都严格按设计和施工规范把关。
工程竣工后,经玉溪供电所技术人员现场验收,线间距离、弧垂、对地距离等各项技术指标均已达到送变电工程技术规范要求,并对所作的工作给予了充分的肯定和高度评价。
2 线路观测弧垂计算线路观测弧垂计算按线路中所设耐张段逐段进行,计算程序是根据各耐张段内实测的各杆位间的水平档距,悬点交差,算出代表档距(规律档距)L np,而后再按状态方程式求解出各耐张段不同温度时的导线工作应力σn,最后选定观测档,算出不同温度时的观测弧垂f及观测角θ,供紧线时查用。
2.1 代表档距L np的计算各耐张段内代表档距L np、工作应力σn、弧垂f np的计算草图如图1所示。
代表档距L np分平地和山地两种情况计算,计算式如下:3)计算实例新平属山区县,L np按山地计算式计算,以第13耐张段为例,L np计算成果见表1。
架空输电线路角度法观测弧垂技术手册
架空输电线路角度法观测弧垂技术手册目录一、内容概述 (2)1.1 目的和背景 (3)1.2 适用范围及对象 (3)二、基本知识与原理 (4)2.1 架空输电线路概述 (5)2.2 角度法观测弧垂的基本原理 (6)2.3 弧垂的定义与重要性 (7)三、观测准备与设备 (8)3.1 观测前的准备工作 (9)3.2 观测设备介绍及要求 (10)3.3 数据采集与处理设备 (10)四、角度法观测弧垂技术操作流程 (12)4.1 选定观测点 (12)4.2 设定观测仪器与参数 (13)4.3 进行角度观测与记录 (15)4.4 数据处理与分析 (16)五、观测中的注意事项与常见问题处理 (17)5.1 天气条件的影响及应对措施 (19)5.2 观测点的选择原则与技巧 (20)5.3 设备使用注意事项 (22)5.4 常见问题及解决方案 (23)六、弧垂计算与评估 (24)6.1 弧垂计算原理与方法 (26)6.2 评估标准与指标 (27)6.3 弧垂的修正与调整建议 (28)七、案例分析与实践应用 (30)7.1 实例介绍与分析 (31)7.2 实践应用中的经验与教训总结 (32)7.3 案例中的技术创新点介绍与应用前景展望 (33)八、培训与考核 (34)8.1 培训内容与形式 (35)8.2 考核标准与方法 (36)九、总结与展望 (38)9.1 工作总结 (39)9.2 技术发展展望 (40)一、内容概述架空输电线路角度法观测弧垂技术手册旨在为电力系统工程师提供一套系统、实用且高效的角度法观测弧垂的技术指导。
弧垂是架空输电线路工程中一个关键参数,它直接关系到线路的安全运行、线路走廊的占地以及输电线路的景观效果。
准确、快速地测量和掌握弧垂成为线路设计和运营过程中的重要任务。
本手册首先介绍了弧垂的定义、重要性以及影响因素,帮助读者建立对弧垂的基本认识。
详细阐述了角度法观测弧垂的基本原理和步骤,包括观测前的准备工作、角度测量方法、数据记录与处理等。
高压输电线路弧垂在线监测研究
高压输电线路弧垂在线监测研究摘要:随着我国国民经济的高速发展,工业产能化的逐年提高,国内各个行业对于电力的需求越来越大,为了保证更高需求的电力输出,增加电力系统的输送容量势在必行。
高压输电线路作为电力系统的主要组成部分,为全国各地输送电力,但是由于我国地域广阔,一些偏远地区还不能做到稳定及时的送电,这也影响和阻碍了地方经济的正常发展。
所以为了解决我国输电线路的紧缺问题,增加电力输送容量成为了解决问题的关键。
加大电力输送容量同时也意味着安全性的降低,由于输电导线的弧垂与导线输送容量息息相关,所以实时监测输电导线弧垂就具有了重要的意义。
本文旨在通过对输电线路弧垂在线监测技术的运用,我国输电导线弧垂监测的现状来解析高压输电线路弧垂在线监测研究存在的意义。
关键词:输电线路;电力输送导线;测量原理;实时监测;导线温度;弧垂目前,我国电力事业还处于上升期,但是由于各种客观因素存在,也在一定程度上制约着电力事业的发展。
电力传输线路紧缺就是问题之一,在不断铺设新输电线路的同时,如果能增加现有输送线路的输电容量,可以在一定程度上缓解电力传输线路不足。
一、电力传输导线弧垂实时监测弧垂的大小至关重要,弧垂过小可以导致导线应力过大,可能导致导线的物理损伤。
这时增加导线的动态传输容量,可以减小导线的应力,提高导线的温度和弧垂;弧垂过大,就会增加线路与地面的距离,有可能让导线对地面放电从而制造危险;温度过高,会影响导线的安全运行,严重时产生电火,造成财产损失。
所以,必须对输电线路的弧垂进行实时监测。
[1](一)动态增容动态增容是一种能提高输电线路输送能力的电网技术。
它是通过影响输电线路输送能力的因素分析,提高输电线路输送能力的一种补偿措施。
我们借助动态增容技术可以提高现有输电线路输送能力。
国内外电力企业主要采用提高导线运行温度或更换新型高温导线等方法实现。
这些方式需要大量的资源投入,甚至需要对输电线路杆塔进行大面积的改造。
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高压架空输电线路的弧垂观测研究
摘要: 高压输电线路弧垂观测在输电线路施工中是一项技术性很强的一项工作,对于线路施工和安全运行至关重要,准确的、符合设计要求的线路弧垂能够保证导线对地、对交叉跨越物保持足够的安全距离,同时避免由于弧垂过小引起杆塔受力过大而引起倒塔断线事故的发生。
本文分析了高压架空输电线路弧垂观测中主要方法和使用条件。
关键词:高压;输电线路;弧垂观测;
导线弧垂观测的方法一般有异长法、等长法、角度法等。
在实际操作中,为操作简便,不受档距、悬挂点高差在测量时所引起的影响,减少观测时大量的现场计算量及掌握弧垂的实际误差范围,应首先选用等长法和异长法。
当现场客观条件受到限制,不能采用异长法和等长法观测时,可采用角度法等其他方法。
一、驰度板观测法
①等长法
等长法,又称平行四边形法,在观测档的 2 基的杆塔上绑上弧垂板,然后利用三点一线这一原理测弧垂。
当塔高大于 f 且两个塔的视线通视时,自电线的悬挂点各向下量 f 处设置色彩鲜明的标志样板,用目视或者望远镜从样板 1 看向样板2(或者从样板 2 看向样板
l),则电线与l,2 连线的相切的弧垂即为f。
②异长法
图4异常法检查弧垂
如图4,先在一侧杆塔上选择适当的 a 值,在导线悬挂点以下垂直距离 a 处固定花杆或弧垂板,在另一侧设活动弧垂板,用目测或借助望远镜上下移动活动弧垂板,直到两杆塔上弧垂板间的连线与架空线的悬挂曲线相切为止,量出此时活动弧垂板到上方导线悬点间的垂直距离 b 值,则该档的检查弧垂值:
异常法检查弧垂由于常用目测进行测量,所以只能用于档距较小、导线直径较小、a<3f(理论上可用在a<4f)的档距的弧垂检查,不能用在大跨越档距中的测量。
这种方法主要应用在由于地形、塔高等制约而不能采取等长法的情况。
二、角度法
由于在山地与高山大岭架线,其电线必然会形成大档距、高海拔,因此测量
工作量大,其主要检测线路架线弧垂的方法为角度法。
①档端角度法
档端测量方法是典型的测量弧垂方法,如图1,将经纬仪安置于导线悬点的正下方A点(档端),量出仪器高度i,调整望远镜视线令其与导线相切,读出此时的竖直角θ1,继续抬高望远镜的视线,瞄准B杆塔导线的悬点处,读出此时的竖直角θ2,则
该档的检测弧垂计算式为:
公式中:当经纬仪测出的θ1、θ2角为仰角时,应当取“+”值代入上式;当为俯角时,应当取“-”值代入上式。
档端角度法经纬仪望远镜的切线角θ1应符合:-10o≤θ1≤+10o,如检查弧垂时θ1角超出上述范围,那么测量的结果将存在较大误差。
架线工程竣工后,对导线、地线的弛度要进行检查,可选择档端角度法。
图1档端角度法检查弧垂
②档内角度法
当有如图2所示的大跨越档距时,假如用档端角度法(经纬仪安置在A点)进行该档弧垂的检查,切线角θ1将小于-10o,误差较大,不符合规程规定,所以不能用档端角度法进行该类档距的弧垂检查。
但是,如果将经纬仪观测点移到挡柜内检测,则可减小观测视线的斜率,使θ1尽量接近00,提高弧垂检查结果的精确度。
因为此种检查弧垂的观测点是在档距内,则命名为档内角度法检查弧垂。
下面介绍档内角度法检查弧垂的方法及计算公式的推导过程。
如图 2 所示,首先,选择档内的适当山坡地方 C 点作为经纬仪的安置点(目测尽量使经纬仪的视线与导线的切线角|θ1 |≤50,将山坡稍铲平,然后将经纬仪安置在导线的正下方 C 点处,量出仪高i,测出 C 点到 B 杆塔间的水平距离L1,调节望远镜视线使其与导线悬挂曲线相切,读出此时的竖直角θ1;最后,抬高望远镜视线瞄准B 杆塔悬点,读出此时的竖直角θ2,则弧垂检查完毕。
图2档内角度法检查弧垂
根据图2可得:
则档内角度法检测弧垂的计算公式:
公式中:(以下单位为米)
a表示望远镜视线的延长线与近侧杆塔导线悬点铅垂线的交点到架空线悬点的垂直距离,b表示望远镜视线与对侧杆塔导线悬点铅垂线的交点到架空线悬点的垂直距离,c为望远镜转轴处的水平线到对侧杆塔架空线悬点的垂直距离,d 为望远镜视线的延长线与近侧杆塔导线悬点铅垂线的交点到望远镜转轴处水平线间的垂直距离,档距两侧杆塔悬点的高差,图 2 中经纬仪的观测点是靠低悬点侧,此时h应取“-”值(如上式推导);如经纬仪的观测点靠高悬点时,h则应取“+”值,L跨越档的档距,L1观测点到对侧杆塔中心桩间的水平距离。
在受杆塔和地形限制无法满足时,应使用档内和档外角度法进行观测,以保证测差精度。
③档外角度法
图3档外角度法观测弛度时参数
该方法观测误差小,方便实用,能减轻观测人员的劳动量, 在塔高较高以及驰度较小时,需用档外角度法。
档外角度法是将仪器放在某号塔的小号侧线路的正下方距某号塔L1处,其弧垂计算公式为式:
式中:L1是仪器至A号塔中心桩的距离;其他的符号均取正数。
如图3,用档外角度法公式计算紧线弛度观测角公式:
紧线弛度为:
公式中:(单位为米,角度单位度)f为观测档实测驰度,h为观测档挂线点的高差,离观测点较近处挂线点低时取正,反之取负,θ为导线弧垂与仪器视线切线与水平方向的夹角,L1为仪器架设位置至观测档靠仪器侧铁塔间的水平距离。
L2为弛度观测档档距。
三、中点高度法
中点高度法主要适用于地形比较平坦的区域。
图6全站仪垂测测量电线位置关系示意图
全站仪弧垂测量前必须理解到电线弧垂不一定是电线最低点的弧垂,有时是导线的最大弧垂,电线任意点弧垂公式:f=σ0(x(I-x))式中:f为档距中任意点的弧垂;I为档距;σ0为最低悬点电线的应力,kg/mm2;g为与σ0条件相应的比载,kg/mm2;X为任意点至杆塔的距离。
由上面的公式可以看出g/2σ0在一定的条件下是常数,只有当X=I-X时,f才能取得最大值,为全站仪的垂测测量提供了理论依据。
(图6为全站仪垂测测量电线位置关系示意图)。
由图6可得出:
全站仪测量电线弧垂的关键是测量电线中点与电线悬挂点的相对高差,全站仪内置对边测量程序可直接读取两棱镜间的水平距离与高差,对于无法放置棱镜的电线中点标高,通过全站仪内置悬高测量程序来实现。
四、邻档弧垂推算法
图5同一耐张段的相邻档
如图5,为同一耐张段的两相邻档距,L1为大跨越档,无法用异常法或档端角度法检查弧垂,可选邻档弧垂推算法,而其邻档L2为一般的正常档距,可以用异常法或档端角度法检查计算出L2档距的弧垂f2,再依据f2值推导计算出f1值,则把该弧垂检查方法命名为邻档弧垂推算法检查弧垂。
计算公式推导如下。
根据导线的斜抛物线公式得:
将以上两式相除,且因同一耐张段中同一气象条件下,各档导线的比载g 及最低点处的应力σ0在是相等的,则有:
于f2已用档端角度法检查弧垂测出,则大跨越档的实测弧垂为:
公式中:(单位米)f2 为大跨越邻档的实测弧垂,L1为大跨越档的档距,
L2为大跨越邻档的档距,φ1 为大跨越档的悬点高差角,h1为该档的悬点高差,φ2大跨越邻档的悬点高差角,h2为该档的悬点高差,图5中的邻档L1不一定须要紧邻的档距,只须是同一耐张段的即可。
五、新的弧垂测量方法
解析法
仪器架要清晰地看见需测悬垂电线的任一点,可以放置在杆塔下、档外导线下及档内导线下,还可放置在线路方向的任一侧的垂直方向。
此法本质是测量悬垂电线实际高差,用极坐标法将所测各导线用CAD或米格纸绘出,完成弧垂曲线,得到最大弧垂。
所需数据:导线两端挂线点的高程;测站到同一档内两基杆塔处的距离与高差;电线特征点与对应地面点的距离与高差;悬垂导线特征点的距离与高差。
此法主要适用于已建线路的所有档弧垂测量,优点是可以减轻搬站辛苦并节省了测量时间。
参考文献
[1]赵新卫.线路弧垂的观测方法[J].大众用电,2009
[2]唐云岩.送电线路测量[M].北京:中国电力出版社,2004。