[發明專利]一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202010927123.5
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112161653B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 唐力;劉磊;柯子桓;李斌;李恩文;李敏;厲天威;項陽;鐘偉華
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置，包括：導線風偏監測模塊，均安裝在任一相導線的檔距中點和絕緣子懸掛點，用于實時獲取導線的風偏數據；導線拉力監測模塊，安裝在導線的最低點，用于實時獲取所述導線的拉力數據；氣象監測模塊，安裝在與導線等高的桿塔上，用于實時獲取氣象數據；數據接收發射裝置，分別與導線風偏監測模塊、導線拉力監測模塊、氣象監測模塊、服務器通訊連接，用于將接收到的所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據傳輸至服務器；服務器，用于根據風偏數據、拉力數據和氣象數據，計算導線的風阻系數，并進行校驗，實現實時監測線路導線的風阻系數。本發明還公開了一種架空輸電導線的風阻系數測量方法。

技術領域

本發明涉及高壓架空輸電線路技術領域，尤其涉及一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置及方法。

背景技術

架空輸電線路中導線受到的風壓約占整個輸電線路受到風壓的50％～70％,導線的風壓對鐵塔基礎和塔身本體的強度設計有著重大的影響。目前，現有標準規范中導線的風阻系數取固定值，沒有考慮導線的種類、型號尺寸和分裂數等，導致輸電線路的力學設計留有過大的裕度。進一步，導線的風阻系數目前多通過風洞試驗測試，實際運行的導線風阻系數數據幾乎空白，而實際工程中，導線所處的自然環境導致導線的風阻系數可能與實驗室測量的數據有所差異。

發明內容

本發明實施例提供一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置及方法，能有效解決現有技術中無法測量實際運行的導線風阻系數數據的問題，從而更準確地評估輸電線路實際抗風性能。

本發明一實施例提供一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置，包括：

導線風偏監測模塊，均安裝在任一相導線的檔距中點和絕緣子懸掛點，用于實時獲取所述導線的風偏數據，并將所述風偏數據發送至數據接收發射裝置；

導線拉力監測模塊，安裝在所述導線的最低點，用于實時獲取所述導線的拉力數據，并將所述拉力數據發送至所述數據接收發射裝置；

氣象監測模塊，安裝在與所述導線等高的桿塔上，用于實時獲取氣象數據，并將所述氣象數據發送至所述數據接收發射裝置；

所述數據接收發射裝置，分別與所述導線風偏監測模塊、所述導線拉力監測模塊、所述氣象監測模塊、服務器通訊連接，用于將接收到的所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據傳輸至所述服務器；

所述服務器，用于根據所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據，計算所述導線的風阻系數，并對所述風阻系數進行校驗。

作為上述方案的改進，所述服務器被配置為，還包括：

所述根據所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據，計算所述導線的風阻系數，具體包括：

采用預設的枚舉算法，設定風阻系數枚舉區間及枚舉精度，以得到多個預設風阻系數；

根據預先獲取的導線基本參數、所述預設風阻系數和所述氣象數據，計算所述導線的導線總比載；其中，所述氣象數據包括氣溫數據、風速數據和風向數據；

根據所述導線總比載，計算各所述預設風阻系數對應的風偏角計算值；

將所述風偏角計算值與風偏角實測值進行對比，篩選當所述風偏角計算值最接近所述風偏角實測值時對應的預設風阻系數作為所述導線的風阻系數；其中，所述風偏角實測值為安裝在同一導線的檔距中點和絕緣子懸掛點的導線風偏監測模塊所測量的風偏數據的平均值。

作為上述方案的改進，所述服務器被配置為，還包括：

所述對所述風阻系數進行校驗，具體包括：

獲取所述導線的最大弧垂實測值；

通過所述拉力數據和所述導線總比載，利用所述懸鏈線方程，得到所述導線的最大弧垂計算值；