[發明專利]基于高度訂正的線路覆冰實況計算方法及系統

在審

• 申請號: 202011486440.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112670893A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 懷曉偉;楊莉;葉鈺;馮濤;簡洲;邸悅倫
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: H02G1/02
• 分類號: H02G1/02;H02G7/00;H02J13/00;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/04
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鄧宇

本發明涉及電網覆冰監控技術領域，公開一種基于高度訂正的線路覆冰實況計算方法及系統，以提高覆冰實況監測精度。方法包括：步驟S1、通過電網線架上的溫度傳感器、濕度傳感器分別獲取輸電線路的實時溫度和濕度，并判斷實時的溫度和濕度是否達到結冰的條件，結冰的條件為溫度小于等于0度且濕度大于等于85％；當溫度和濕度滿足結冰的兩項條件時，執行下述步驟S2；否則，終止計算；步驟S2、根據高壓線纜的線路經過的已知高度部署的探測設備得出的實況數據值建立電網覆冰算法模型進行電網覆冰計算。步驟S3：在計算出待求高度的覆冰厚度后，根據實況溫度探測結果，對高壓線路覆冰負載持續報警。

技術領域

本發明涉及電網覆冰監控技術領域，尤其涉及一種基于高度訂正的線路覆冰實況計算方法及系統。

背景技術

冷的雨滴降落到了溫度低于冰點(0℃)的物體上就形成雨凇。如果是凝結在電線上，就使電線覆冰；即電線覆冰。如果一個范圍內的所有電線都被冰包住，即為：線路覆冰。

機械荷載增大隨著覆冰的增加，電線、絕緣子串和桿塔上所承受的冰的重量以及覆冰后因受風面積加大而增加了風壓。當冰、風綜合荷載超過上述部件的強度允許值時，線路就會損壞。受地形、地物、風向和風力等因素的影響，線路桿塔兩側電線覆冰可能不均勻，冰雪融化時，由于氣溫回升和風振等條件的差異，也會產生兩側不同期脫冰的現象。當線路上不均勻覆冰和不同期脫冰所引起的荷載出現某種不利的組合情況時，桿塔受到很大扭矩和彎矩而遭到破壞，是比較常見的。不均勻覆冰產生的不平衡張力，還會導致電線在線夾處斷股甚至被拉斷。絕緣子串覆冰后，絕緣強度降低，泄漏電阻下降，電壓分布不均勻程度加劇。隨著覆冰增加，絕緣子串中局部電位梯度較高處會出現輝光放電，并伴有融化水滲出。如果泄漏電流繼續增大，則輝光放電逐步轉化為白色弧光；待融化水貫通絕緣子串的大部分表面，局部放電將迅速發展成全串閃絡，造成線路接地跳閘。一般情況下絕緣子串覆冰達30mm以上，就有可能最終發展成全串閃絡。增大絕緣子串的長度，或改用V型串可減少融化水貫通冰凌表面的機率，防止閃絡事故。

導線覆冰主要有4種影響因素,其分別為:

1、氣象因素：

通過統計得知每年覆冰多發生多在11月到次年3月之間。氣象因素是導線覆冰產生最重要的因素。因導線覆冰受到的氣候影響因素較多，在一般情況下，-5-0℃時，造成的覆冰危害最大。溫度較低時，過冷則水轉化為雪花，無法造成線路覆冰，而溫度較高時也不可能產生覆冰。正因為如此,在冬季溫度較低的華北地區反而沒南方和西南地區的導線覆冰嚴重。同樣，風速對導線覆冰的產生也有很大的影響，其中最主要的是在風速處于3-6m/s時，覆冰增長速度最快，風速超過或降低都會影響其增長速度，同時風向對覆冰的影響也很大，比如在風向-導線夾角在45°-150°時，造成的結果最為嚴重。

2、地理因素：

在風較大，濕度較大，同時地形突出的地形比其他地形產生的覆冰更嚴重。而其中，在高海拔地區往往比低海拔地區造成的結果要嚴重。

3、線路因素：

在覆冰的研究中，因導線走向問題，線路也成為了一個重要因素，其最主要的原因還是氣象因素中的風速影響，當導線-風速夾角為90°時，增長最快，結果最嚴重。

4、導線本身因素：

導線的電場會影響空氣中的水，使其向導線移動，若其他因素合適就會在導線上產生覆冰。

此外，導線、地線覆冰超載，不均勻覆冰和不同期脫冰引起弧垂變化，以致檔距中央導、地線間距離減小以及導線對地面或交叉跨越物的凈空距離減小而引起放電，也屬于絕緣強度降低的事故。導線覆冰舞動和導線脫冰跳躍等特殊型式的運動，往往也造成線路部件損壞和絕緣間隙擊穿的事故。