[發明專利]一種架空輸電線路的主動防舞器及主動防舞方法

有效

• 申請號: 201110410135.1
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102412542A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周培忠;陳學中;王啟源;寇祖遼;李紅旗;陳瑞國;楊春華;姜輝;曹向勇;孫艷玢;解玉文
• 申請（專利權）人: 遼寧省電力有限公司沈陽超高壓分公司;北京國網富達科技發展有限責任公司
• 主分類號: H02G7/14
• 分類號: H02G7/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 戴云霓

技術領域

本發明涉及電力技術領域，特別涉及一種架空輸電線路的主動防舞器及主動防舞方法。

背景技術

舞動是指導線產生低頻率(0.1Hz～3Hz)、大振幅(可達10m以上)的自激振動，它的形成主要取決于三方面因素，即覆冰、風的激勵、線路的結構及參數。舞動產生的危害是多方面的，輕者發生閃烙、跳閘，重者發生金具及絕緣子損壞，導線斷股、斷線，桿塔螺栓松動，甚至倒塔，導致重大電網事故。

當輸電線路處于易發生舞動的氣象條件時，極易在導線表面形成單側覆冰而使導線的橫截面形狀成為近似橢圓的翼狀。當遇有風向與線路水平夾角45°以上的大風時，整檔導線在強大風力和導線本身機械應力的作用下將產生整體扭轉與擺動。導線整體的這種扭轉和擺動隨著持續風力的作用而逐漸加大，慢慢形成橢圓形的運動軌跡，當扭轉加劇并導致導線以較低頻率進行大幅度上下跳動，即導線舞動時，導線的扭擺現象已不十分明顯，整檔導線的狀態表現為定向的波浪式運動，平均每分鐘為20次左右。整檔線路弧垂處的導線舞動幅值最大可達±0.1至±1.0倍的弧垂高度。當導線舞動開始減弱時，導線將從上下跳動逐步恢復為扭轉和擺動，并逐漸減弱直至停止。由于舞動的幅度大，有擺動，一次持續很長時間，因此容易引起相間閃絡、金具損壞，造成線路跳閘停電或引起燒傷導線、拉倒桿塔、導線折斷等嚴重事故，從而造成重大經濟損失。在很多情況下，由于導線舞動的持續時間比較長，即使重合閘成功，也容易再次跳閘，發生短路，作為輸電事故來講，它是惡性事故。

公開號為CN201134152的實用新型專利“一種架空輸電線路舞動監測裝置及系統”中實現了導線舞動幅度、頻率、半波數的監測。但是該方案只能監測到舞動的頻率、幅度、半波數等參數，具體的防舞方案沒有和監測到舞動的頻率、幅度、半波數等參數結合。

因此，目前還沒有針對防舞動的切實有效解決方案。近年來安裝有防舞器的線路，仍遭受輸電線路舞動的損害，國內的事例也很普遍。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明實施例提供一種架空輸電線路的主動防舞器及主動防舞方法，通過監測導線舞動的加速度來控制重錘的上下運動，使重錘反向運動的力與導線舞動的力相抵消，從而有效抑制導線舞動。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種架空輸電線路的主動防舞器，所述主動防舞器包括：固定支架、監測控制機構以及執行機構；所述固定支架，安裝于所述架空輸電線路的導線上，在所述固定支架上設置所述監測控制機構以及所述執行機構；所述監測控制機構，監測所述架空輸電線路的導線舞動加速度；根據所述導線舞動加速度，控制所述執行機構的運動；所述執行機構，包括可沿所述固定支架上下運動的重錘，所述執行機構接收所述監測控制機構的指令，控制所述重錘沿所述固定支架上下運動，使所述重錘反向運動的力與所述導線舞動的力相抵消。

所述監測控制機構包括：加速度傳感器，監測所述架空輸電線路的導線舞動加速度；控制器，連接所述加速度傳感器，根據所述導線舞動加速度，控制所述執行機構的運動。

所述執行機構還包括：伺服電機和傳動鏈條，所述伺服電機通過所述傳動鏈條連接所述重錘；所述監測控制機構，具體控制所述伺服電機的旋轉方向與旋轉速度；伺服電機，接收所述監測控制機構的指令進行旋轉，通過所述傳動鏈條帶動所述重錘沿所述固定支架上下運動。

所述執行機構還包括：伺服驅動器和編碼器；所述伺服驅動器，連接所述控制器和所述伺服電機，接收所述控制器的速度控制量，對所述伺服電機進行驅動；所述編碼器，連接所述伺服驅動器和所述伺服電機，將所述伺服電機的旋轉速度反饋給所述伺服驅動器，實現所述伺服電機旋轉速度的閉環控制。

所述伺服電機，在上電以后，將所述重錘的位置調整至所述固定支架的中部位置；所述編碼器，還連接所述伺服電機和所述控制器，將所述重錘的位置信息反饋給所述控制器，實現所述控制器對所述重錘位置的閉環控制。

為了實現上述目的，本發明實施例還提供一種架空輸電線路的主動防舞方法，所述方法包括：在所述架空輸電線路的導線上安裝固定支架，在所述固定支架上設置可沿所述固定支架上下運動的重錘；監測所述架空輸電線路的導線舞動加速度；根據所述導線舞動加速度，控制所述重錘沿所述固定支架上下運動，使所述重錘反向運動的力與所述導線舞動的力相抵消。

控制所述重錘沿所述固定支架上下運動包括：控制所述重錘沿所述固定支架運動的加速度大小和方向。