[發(fā)明專利]導線覆冰時線路破壞預警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810042497.8
• 申請日: 2008-09-04
• 公開（公告）號: CN101667319A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 鄭旭
• 申請（專利權）人: 華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G08B21/00
• 分類號: G08B21/00;G08B31/00
• 代理公司: 上海明成云知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 常 明

技術領域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)輸電線路，特別涉及一種對輸電線路覆冰監(jiān)測裝置測得的輸 電線路覆冰數(shù)據(jù)進行即時運算分析，在達到一定限值時給出線路破壞預警的方法。

背景技術

輸電線路冰災表現(xiàn)為大量的倒塔、桿塔受損和斷線故障。根據(jù)對線路冰災的 調(diào)研分析，造成輸電線路覆冰倒塔及受損可以由若干方面因素引起。覆冰引起倒塔 取決于各桿塔所處地形環(huán)境及其設計裕度。

輸電線路覆冰監(jiān)測有多種方法，例如基于光纖復合絕緣子監(jiān)測計算的方法， 稱重法，絕緣子應力監(jiān)測等。不同的監(jiān)測方法可導出不同的線路破壞告警模型。有 些投入運行的監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了輸電線路覆冰參數(shù)特性及運行環(huán)境的在線監(jiān)視，通過 可視化手段實現(xiàn)相關信息的展示，在覆冰現(xiàn)象發(fā)生時，給出覆冰數(shù)據(jù)，發(fā)出預警信 息。但是這些方法沒有從線路破壞的角度定量計算對導線、桿塔可能造成的破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務是提供一種改進的導線覆冰時線路破壞預警方法，它解決了現(xiàn) 有輸電線路覆冰監(jiān)測方法沒有從線路破壞的角度定量計算對導線、桿塔可能造成破 壞的問題。

本發(fā)明的技術解決方案如下：

一種導線覆冰時線路破壞預警方法，當線路覆冰時導線上的荷載有導線自重 力荷載、冰重力荷載和風荷載，對于斷線、桿塔垂直荷載過載、導線縱向不平衡張 力進行計算判定，并按如下工作流程實施：

a.根據(jù)桿塔設計、實際垂直檔距、設計荷載以及冰厚測量的數(shù)據(jù)，進行設計 荷載和實際荷載計算；

b.同時根據(jù)冰厚測量數(shù)據(jù)和風力測量數(shù)據(jù)，進行導線張力計算和不平衡張力 計算；

c.對于設計荷載和實際荷載計算、導線張力計算和不平衡張力計算，當這三 方面的任一方面過載即發(fā)出預警信息。

對于斷線的計算判定，由線路設計施工資料得到初始氣象狀態(tài)的導線應力作 為已知條件，求出在覆冰及相應溫度、風速情況下的導線應力；在推算冰厚時計算 出導線的水平應力即最低點的應力；將60％的導線破壞應力作為斷線告警的門檻 值。

對于桿塔垂直荷載過載的計算判定，考慮覆冰時單位荷載，將其與實際垂直 檔距相乘即得到桿塔的實際垂直荷載；根據(jù)設計氣象條件，計算設計時的單位荷載， 乘以桿塔設計垂直檔距即得到桿塔的設計垂直荷載；比較實際垂直荷載和設計垂直 荷載，將設計垂直荷載作為告警的門檻值；當通過現(xiàn)場監(jiān)測氣象條件和冰厚得到的 實際垂直荷載達到設計垂直荷載時告警。

對于導線縱向不平衡張力的計算判定，需要檢查由于檔距、高差懸殊、覆冰 不均勻因數(shù)引起的不平衡力；對桿塔設計驗算的要求是，兩分裂以上導線的縱向不 平衡張力，對平地、丘陵及山地線路，應分別取大于一相導線的最大使用張力的 15％、20％及25％，且均大于20kN；在推算冰厚時計算出桿塔兩側(cè)導線的水平應 力，進而計算桿塔的不平衡張力，以上述數(shù)值作為導線縱向不平衡張力的告警值。

按本發(fā)明的方法，依據(jù)線路覆冰監(jiān)測手段，為監(jiān)測導線傾角推斷導線應力， 進而計算線路覆冰的監(jiān)測系統(tǒng)，并且相應地從多個角度計算研判線路導線和桿塔受 力情況，綜合幾個方面的計算結果，給出預警的定量標準。

按本發(fā)明的方法，在覆冰在線監(jiān)測裝置監(jiān)測輸電線路覆冰情況時，根據(jù)監(jiān)測 的數(shù)據(jù)進行計算分析，判斷線路覆冰情況是否對安全運行造成威脅，及時給出預警 信號。

附圖說明

附圖是按本發(fā)明的導線覆冰時線路破壞預警方法的工作流程圖。

具體實施方式

參看附圖，按本發(fā)明的一種導線覆冰時線路破壞預警方法，當線路覆冰時導 線上的荷載主要有導線自重力荷載、冰重力荷載和風荷載。

自重力荷載g₁＝9.80665×p₁

比載γ₁＝g₁/A【N/(m.mm2)】

冰重力荷載g₂＝9.80665×0.9πδ(δ+d)×10^-3

g₃＝g₁+g₂

自重力荷載+冰重力荷載

覆冰時比載γ₃＝g₃/A【N/(m.mm2)】