基于振动频谱机理的架空输电线路张力检测方法

介绍了采用振动频谱分析法实现线路张力的间接测量。首先,分析了导线微风振动的原理,讨论了导线张力与其振动频谱相关性的理论模型。在此基础上,搭建了导线张力和振动信号同步测试系统,校准了张力测量系统,设计了振动测量系统。根据架空输电线路的实测结果,采用小波分析对信号进行了降噪处理和分析。结果表明,振动频谱法能够对架空输电线路张力提供较好估计,适合在线监测使用;导线横向水平振动时,频谱分布与理论计算结果存在差异,其一阶振动本征频率相对变小,认为对于多股绞合导线,大振幅振动产生较大阻尼力,消耗风能输入功率,降低了振动频率。     

高压架空线路导线微风振动的监测

论述了高压架空输电线路导线微风振动监测的重要性,介绍了导线微机振动监测时的仪器选用、测点选择、判定依据等。并通过现场实际监测对测试结果进行了分析判断,为消除微机振动对高压架空输电线路产生的危害提供了良好的监测手段,并为防振设计提供科学的依据。     

复合绝缘子振动载荷特点及振动蠕变试验方法的确定

复合绝缘子运行过程中由所悬挂架空导线传递过来的风振动，是在其承担导线所形成全部静载荷的基础上，叠加了一定频率振动交变载荷，复合绝缘子应按耐张串悬挂架空导线方式进行振动蠕变性能试验，试验的静载荷选取复合绝缘子额定拉伸应力20－25％，试验所施加振动的振动角应取易振区线路上架空导线是大振动角波动范围平均值；振动试验次数应以易振区线路上架空导线振动角大于5′的振动时间，相应振动频率及复合绝缘子运行期限加以确定。     

基于短期振动测量数据的线路振动状态评估方法

为准确掌握线路的振动状态、保证线路运行安全,需要对新建关键线路或老旧线路的振动状态和疲劳寿命进行评估。评估的主要手段是短期内现场测量导线的振动大小,并将其作为评估线路振动寿命的依据。由于线路全年气象条件差异较大,如果不加推导和分析,直接采用短期振动数据进行评估将有较大误差。文章提出了一种基于短期测量数据评估线路全年振动状态和寿命的方法,从气象影响线路振动的主要因素出发,根据导线的状态方程分析导线因张力变化对导线自阻尼特性的影响,并采用功率平衡法计算出振动水平的变化,得到了不同气象条件下的振动寿命。采用该评估方法对某工程实例进行分析,结果表明该方法能有效解决用短期测量数据评估线路全年寿命的问题。     

大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的计算分析

架空线路系统导线—地回路阻抗是输电线路过电压防护和电磁兼容研究的重要参数。笔者将大地视为水平分层结构,运用复数镜像法,给出了大地水平分层时架空线路系统导线—地回路阻抗的计算方法,验证了该计算方法的正确性;结合中国特高压输电线路实例,计算分析了大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的变化规律。结果表明:文中方法克服了Carson公式计算结果频率性能较差的缺点,具有更高的计算准确度;架空线路导线—地回路阻抗随频率和第1层土壤厚度的增加而增大且有饱和趋势,第1层土壤的电阻率对导线—地回路阻抗有明显影响。     

输电线路微风振动监测与分析系统设计

微风振动是导致线路损伤的主要原因,分析微风振动以及进行有效监测对于保障输电线路安全稳定运行尤为重要。为此,基于反装振幅法设计了一种输电线路微风振动监测与分析系统,能够有效分析导线疲劳损伤程度和剩余寿命,现已成功投运于多条输电线路。     

架空输电线路舞动时导线动态张力分析

导线舞动是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素，我国是舞动灾害最为严重的国家之一，舞动会对输电线路造成巨大的破坏，破坏主要表现为闪络、跳闸，电弧烧伤，金具、绝缘子损坏，导线断股、断线，倒塔等。机械损坏主要是由舞动产生的导线张力的巨大变化引起的。通过对线路舞动时导线动态张力变化的理论及试验分析，得出了张力变化的规律，即线路舞动时导线动态张力（可能达到的）最大值约为导线静态张力的2倍，同时给出了导线张力变化的估算方法。结合舞动产生的导线张力变化对导线、金具、绝缘子等受力构件的影响的分析，提出了架空输电线路从提高机械强度的角度进行防舞设计的方法，为架空输电线路的防舞设计提供了依据。     

架空输电线路防舞动措施

分析了架空输电线路导线舞动原理,研究了微风振动、驰振激发和扩展导线舞动的特点及振动频率、导线的受力情况。根据导线舞动原理,结合架空输电线路运行维护经验,分析了线路走向、地形与地势,冰风参数,线路结构参数对导线舞动的影响,提出了减弱导线振动,加强导线、金具的耐振强度、优化导线排列方式等防舞动措施,介绍了国内常用防舞动装置及其工作原理,并对今后防舞动工作提出了建议。     

架空输电线路导线疲劳损伤及防护措施

通过分析架空输电线路导线疲劳损伤的成因,计算其振动频率和半波长。针对架空输电导线振动的特点,制造相应的防护金具,控制振动对导线及金具的损伤,从而确保架空输电线路安全可靠运行。     

输电线路导线振动与防振措施

架空线路的导线，由于受外力的作用，风、冰、电晕等原因引起导线周期性的振动，统称为导线的振动，是垂直地面方向的，其频率从每秒几周到几十周甚至上百周。目前在输电线路上所发现的振动有风激振动、舞动、脱冰跳跃、次档距振动等，在这些振动里，尤其是风激振动最为常见。在采用单导线的架空线路中，防振措施已成为线路设计的控制     

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。     

大跨越导线测振及监测技术研究

微风振动是造成架空线路导、地线疲劳断股的主要原因之一,严重威胁着大跨越导线的安全运行。根据IEC TC7、CIGRE/IEEE推荐的自阻尼测试方法以及IEEE给出的架空线振动测量的基础理论,结合大量的试验性研究,详细分析了大跨越导线的室内测振技术以及室外监测技术,提出了切实可行的室内消振试验方法以及适用于国内市场需求的现场监测仪器。     

新型防振装置在750 kV输电线路地线防振中的应用研究

甘肃河西地区输电线路地线的微风振动非常强烈,常发生防振锤滑移、地线疲劳断股等事件,威胁输电线路的安全运行。为此,结合线路地线参数及地形、气象条件特点,研制了专用的预绞式线夹防振锤,并提出布置方式;对微风振动特别强烈的地区,推荐采用“预绞式线夹防振锤+阻尼线”联合防振装置。经过室内模拟试验和微风振动现场测试,新型预绞式线夹防振锤的各项指标均满足标准要求,其具有良好的防振效果,已成功应用于甘肃河西750 kV输电线路工程。     

基于FBG的输电线路微风振动在线监测方法

输电线路导线和地线振动往往造成线路断股断线、金具脱离等危害,现有的导线微风振动监测装置采用互感取电方式供电,而地线监测装置采用电池供电,使用寿命较短,且易受电磁干扰、雷击电流的影响。针对这些问题,开发了基于光纤光栅（fiber Bragg grating,FBG）传感器的输电线路微风振动在线监测系统,系统采用悬臂梁结构的光纤光栅传感器测量地线振动时反射光的波长变化,并通过OPGW/OPPC将光信号发送至变电站的光纤光栅解调仪,再通过安装在变电站的状态监测装置计算出导地线的动弯应变、振动幅值以及振动频率。系统可以实现地线微风振动的无源测量,不再存在电源供电的问题。此外,结合光纤光栅传感器抗电磁干扰、精度高的特点,提高了系统的稳定性和可靠性。     

500 kV永兴线松花江大跨越微风振动在线监测系统应用与研究

针对远距离输电线路因微风振动造成线路疲劳断股的问题,阐述了导线、地线微风振动形成原理以及550 kV永兴线松花江大跨越微风振动在线监测系统设计方案,分析了微气象监测数据和微风振动监测数据,并开展大跨越导、地线微风振动的疲劳特性、振动特性及防振方案的研究,对保障线路安全运行具有重要的意义.     

220 kV鹤木线松花江大跨越微风振动的在线监测分析

介绍了微风振动对架空输电线路,特别是大跨越的安全运行影响.阐述了220 kV鹤木线松花江大跨越微风振动在线监测设备布置方案.分析了在线监测仪获得的数据,据此建议运行部门,对大跨越导线、地线各阻尼线夹头和防振锤夹头等夹固点重新紧固,防止了蠕变等引起握力松弛致使的导、地线断股.     

架空输电导线脱冰跳跃实验系统

导线覆冰是冰区架空输电线中的常见现象,导线脱冰振荡会严重影响输电塔的结构安全。为了实现对导线覆冰脱冰的多工况实验模拟,基于总线架构式设计思想,研制了一套新型导线脱冰振荡非线性模拟实验系统,主要包括脱冰模拟模块、脱冰控制模块和数据采集模块三大部分。脱冰模拟模块负责基本实验环境的搭建,可以根据不同的架空输电线工况进行设计。脱冰控制模块实现脱冰时序的设置,并按照时序高精度地模拟出各种脱冰跳跃工况。数据采集模块对导线动张力进行实施采集,并利用双目立体视觉技术实现导线脱冰跳跃轨迹测量。系统具有较高的自动化水平,控制精度良好,能够有效测得脱冰跳跃过程中的动张力和导线跳跃轨迹。     

架空输电线路覆冰在线监测技术评述

介绍了输电线路覆冰在线监测系统的结构和功能,综述了国内外覆冰在线监测方法及其存在的问题,证明了称重法静力学计算模型的科学性,简化了导线倾角法计算流程。最后指出,进一步的研究方向是优化称重法计算模型、改进间接测量方法、准分布式和分布式光纤传感技术的应用。