架空輸電線路覆冰監(jiān)測用光纖光柵風(fēng)速傳感器的研制

覆冰閃絡(luò)是影響架空輸電線路安全穩(wěn)定運行的重要因素,覆冰觀測記錄有助于研究覆冰特性,進而提高電網(wǎng)防冰閃能力。文章介紹了覆冰觀測點選址的基本要求,給出了覆冰觀測點建設(shè)要求,總結(jié)了覆冰觀測的要點,積累的區(qū)域覆冰基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可為輸電線路設(shè)計冰區(qū)計算或區(qū)域覆冰特性研究服務(wù)。

利用光纖的應(yīng)變與bragg波長的對應(yīng)關(guān)系,分別得出了架空輸電線懸點等高以及不等高條件下的輸電線弧垂計算方法;提出了一種基于光纖布拉格光柵(fiberbragggrating,fbg)應(yīng)變傳感器的架空輸電線弧垂實時監(jiān)測方案,通過監(jiān)測線路的應(yīng)變值,可以獲得線路的實時弧垂值。仿真計算結(jié)果表明,本方案可實時監(jiān)測10m以上的弧垂變化,且能夠支持16mm的弧垂測量精度,具有較高的工程應(yīng)用價值。

在線監(jiān)測論文架空輸電線路覆冰在線監(jiān)測研究綜述

從光纖布喇格光柵(fbg)的原理、特點入手,對光纖光柵傳感器監(jiān)控輸電線覆冰情況的可行性進行理論分析和實驗研究.分別搭建了單臂和雙臂梁實驗裝置,通過實驗研究了光纖布喇格光柵反射波長與梁負重的關(guān)系,利用最小二乘法對實驗數(shù)據(jù)進行了擬合,得到了波長偏移量和梁載荷的數(shù)學(xué)關(guān)系,實驗結(jié)果顯示利用光纖布喇格光柵傳感器監(jiān)控輸電線覆冰情況是可行的.

1 架空輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)及運行分析 孟毅，陳繼東 摘要：持續(xù)低溫雨雪天氣使架空輸電線路覆冰，對電網(wǎng)運行造成嚴重危害，輸電線路覆冰在線監(jiān)測系 統(tǒng)具有重要意義。文章分析了輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的原理及功能，對輸電線路典型覆冰進行了分 析，將覆冰過程分為形成、穩(wěn)定增長、緩慢增長、消失四個階段。對系統(tǒng)的研發(fā)及運行進行了分析和總 結(jié)，指出拉力傳感器等關(guān)鍵部件存在的問題及解決措施。通過若干年的運行，可建立覆冰統(tǒng)計資料序列， 為輸電線路工程設(shè)計提供依據(jù)。 引言 架空輸電線路超設(shè)計條件覆冰是影響送電線路安全運行的突出問題之一。近年來，國內(nèi)電網(wǎng)受 大氣候和微地形、微氣象條件的影響，冰害事故時有發(fā)生。凍雨覆冰使輸電線路的荷重增加，對導(dǎo) 線、鐵塔、絕緣子和金具帶來不同程度的機械損壞，嚴重時會導(dǎo)致斷線和倒桿塔，造成大面積停電 事故。 2008年一月以來，我過南方地區(qū)出現(xiàn)長時間持續(xù)的大范圍的低溫

基于力學(xué)測量的架空輸電線路覆冰監(jiān)測系統(tǒng) 邢　毅,曾　奕,盛戈皞,任麗佳,韓　蓓,江秀臣 (上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院,上海市200240) 摘要:對輸電線路覆冰載荷進行了力學(xué)分析,討論了覆冰厚度的計算方法。開發(fā)了基于架空輸電 線路軸向張力、二維傾角和風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度等氣象信息測量的覆冰監(jiān)測系統(tǒng)。利用全球移動通信 系統(tǒng)(gsm)/通用分組無線電業(yè)務(wù)(gprs)網(wǎng)絡(luò),線路監(jiān)測終端與中心監(jiān)控主站進行數(shù)據(jù)傳輸,由 主站專家系統(tǒng)軟件利用相關(guān)覆冰理論模型分析導(dǎo)線覆冰狀況,及時給出除冰信息,有效預(yù)防冰害事 故發(fā)生。 關(guān)鍵詞:架空輸電線路;覆冰;在線監(jiān)測;張力測量;力學(xué)模型 中圖分類號:tm755;tp277 收稿日期:2008207223;修回日期:2008209205。 0　引言 受大氣

通過研究提出了采用wlan技術(shù)接入opgw光纖通道的方法,實現(xiàn)了實時監(jiān)測數(shù)據(jù),特別是實時視頻的快速傳輸,并在浙江金華500kv線路覆冰實時監(jiān)測和融冰觀察中得到了應(yīng)用。

當架空輸配電線路冰雪過多,線路導(dǎo)線、避雷線上出現(xiàn)嚴重覆冰時,使導(dǎo)線弧垂過分增大,從而造成混線或斷線;當導(dǎo)線、避雷線上的覆冰脫落時,又會使導(dǎo)線、避雷線發(fā)生跳躍現(xiàn)象,因而引起混線事故。筆者對架空輸電線路覆冰及防冰措施進行了研究。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

為探討電網(wǎng)合理的覆冰檢測方法,對線路覆冰形成原因進行分析,其次對現(xiàn)有巡檢方法進行比較,確定使用大型無人機作為云南電網(wǎng)線路覆冰巡檢手段,最后對覆冰檢測原理進行分析,發(fā)現(xiàn)多光譜檢測線路覆冰的有效性.使用大型無人機掛載多光譜載荷是對云南電網(wǎng)線路進行覆冰檢測的一個有效手段.

深圳市特力康科技有限公司 輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng) 一、輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)概述 輸電線路覆冰是溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等諸多因素共同影響的結(jié)果，并通過導(dǎo)線舞動、 導(dǎo)線懸垂改變、相間安全距離減小、對連接點處產(chǎn)生剪切力和拉力、不平衡張力對桿塔及導(dǎo) 線產(chǎn)生拉拽和振動等現(xiàn)象影響線路的安全。輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用準 確的監(jiān)測分析方法和實用的數(shù)學(xué)模型，對輸電線路覆冰狀態(tài)進行實時監(jiān)測，能夠?qū)υ趷毫哟?氣環(huán)境中運行的高壓輸電線路及變電站絕緣子的覆冰（雪）情況進行在線監(jiān)測。系統(tǒng)通過無 線接力、3g/gprs/edge/cdma1x網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進行傳輸，專家分析系統(tǒng)綜合溫度、濕度、風(fēng)速、 風(fēng)向、氣壓、拉力、傾角等參數(shù)，判斷絕緣子的運行狀況是否安全，有無發(fā)生冰閃的可能， 并結(jié)合現(xiàn)場圖像可直觀的看到線路覆冰（雪）程度，再附以風(fēng)速及定位系統(tǒng)發(fā)回的桿塔位移 深圳市特力康科技有

我國是發(fā)生輸電線路覆冰事故較多的國家之一,覆冰事故己嚴重威脅到我國電力系統(tǒng)的安全運行,并造成了巨大的經(jīng)濟損失。文章論述了輸電線路覆冰形成的原因,以及覆冰對電網(wǎng)的危害和清除線路覆冰的常用方法,并提出了防治輸電線路覆冰的措施。

輸電線路覆冰災(zāi)害的防護 摘要：自2008年1月12日開始，貴州全省各地區(qū)遭受了五十年一遇的冰凍災(zāi)害， 給輸電線路帶來了巨大損害，文章通過介紹覆冰形成、線路冰害的類型，著重分 析絕緣子覆冰特性及對運行中的線路提出預(yù)防措施。 關(guān)鍵詞：覆冰；冰害；冰害防護 在我國，導(dǎo)線覆冰主要發(fā)生在西南、西北及華中地區(qū)。貴州省按地區(qū)冬季平 均氣溫計算，大都在0℃以上，受北方南下冷空氣及西南暖濕氣流共同影響下， 自2008年1月12日開始，全省各地區(qū)持續(xù)低溫多雨、雨夾雪天氣，遭遇了50 多年來最為嚴重的一次大范圍、長時間的冰凍災(zāi)害。貴州電網(wǎng)被分割瓦解成7 塊，貴州電網(wǎng)累計受到冰害破壞的電力線路達5029條，占貴州全省線路總數(shù)的 77%；全省50多個市縣被迫停電；停運的變電站649所，占貴州全部變電站的 69%；倒桿線路有416條。由此可見，由覆冰、舞動引起的輸電線路倒桿（塔

在線監(jiān)測論文架空輸電線路覆冰在線監(jiān)測研究綜述 (2)

光纖光柵傳感器的應(yīng)用 一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優(yōu)點: (1)傳感頭結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結(jié)構(gòu)中, 可測量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變及結(jié)構(gòu)損傷等,穩(wěn)定性、重復(fù)性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導(dǎo)性,對被測介質(zhì)影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環(huán)境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構(gòu)成傳感陣列,與波分 復(fù)用和時分復(fù)用系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

傳感器總長810mm,直徑為2.5mm,4根光纖布喇格光柵(fiberbragggrating,fbg)互成90°分布在用記憶合金絲(shapmemoryalloy,sma)做基材的表面.通過在波分復(fù)用的基礎(chǔ)上添加光時分復(fù)用來改進傳感網(wǎng)絡(luò)布置,提高測量精度;同時,設(shè)計了一套封裝裝置來確保封裝時fbg與基材之間的準確定位以及黏結(jié)劑能夠均勻的涂覆在基材和fbg表面,提高傳感器的封裝精度.實驗結(jié)果表明,該fbg形狀傳感器的測量精度為3.1％.

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設(shè)計。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關(guān)封裝的新結(jié)構(gòu),再結(jié)合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實驗結(jié)果得出:在0～160v的電壓范圍內(nèi),中心波長的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關(guān)系,線性擬合度可達0.99,線性調(diào)諧的波長范圍約為1.6nm。

根據(jù)裸光纖光柵(fbg)對應(yīng)變的靈敏度遠高于對壓力的靈敏度這一特點,設(shè)計了一種基于等強度梁結(jié)構(gòu)的fbg冰力傳感器,并可以通過調(diào)節(jié)封裝構(gòu)件的尺寸調(diào)節(jié)其測量壓力的靈敏度系數(shù)。對傳感器的標定結(jié)果顯示,這種fbg冰力傳感器的線性相關(guān)度良好,實測的靈敏度系數(shù)與理論值一致。該種傳感器在冰激橋墩振動模型試驗中得到了應(yīng)用,成功監(jiān)測了橋墩在不同冰速撞擊下受到的冰力。實驗表明,這種fbg傳感器靈敏度高、可靠性好、對結(jié)構(gòu)自身的影響很小,可直接測量冰的撞擊力,適合于模型實驗中的冰力監(jiān)測。

輸電線路覆冰跳閘嚴重影響電網(wǎng)正常安全運行,特別是重載線路跳閘會對電網(wǎng)設(shè)備造成極大的沖擊,極有可能帶來次生設(shè)備故障。鑒于此,針對一起輸電線路覆冰跳閘實例,及時、有效地分析了原因,根據(jù)暴露問題采取了有效的整改措施。有效、可靠地預(yù)測輸電線路跳閘,并及時通知調(diào)度對輸電線路運行方式及線路負荷進行調(diào)整,可有效降低輸電線路跳閘對電網(wǎng)設(shè)備的影響。

本文通過對光纖結(jié)構(gòu)及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構(gòu)造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結(jié)構(gòu)材料為實驗?zāi)Ｐ?利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構(gòu)成的橋面上布置不同數(shù)量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結(jié)果和檢測數(shù)據(jù)。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結(jié)構(gòu)進行的無損檢測,其安全系數(shù)和檢測效率較其他無損檢測技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。

光纖光柵位移傳感器

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應(yīng)變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結(jié)構(gòu)設(shè)計保證纜索索力測試的大應(yīng)力監(jiān)測要求。針對應(yīng)變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)膠連接和特制的抱箍機械連接方式進行了張拉性能測試。由標定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產(chǎn)生5000×10-6的應(yīng)變變化下,光纖光柵實際中心波長變化不超過2900pm,達到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。