研究与开发
|
一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法
唐剑彬, 林瑞全
福州大学电气工程与自动化学院,福州 350108
A method for calculating ice thickness based on mechanical analysis
Tang Jianbin, Lin Ruiquan
College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108
摘要 为了减小线路覆冰厚度的计算误差,提出了一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法,该方法考虑到垂直比载变化特性的情况,利用绝缘子串的拉力、倾斜角等监测数据作为输入量,根据架空线路状态方程和杆塔力学平衡方程求解覆冰状态下的导线比载;为减小因监端数据稳定性带来的计算偏差,进一步利用无覆冰时的历史监测数据对比载进行修正,进而计算导线覆冰厚度。最后,以某一线路实际的监测数据进行验证,结果表明:与传统上采用几何分解的方法对比,本文所提出的覆冰厚度计算方法,其计算误差较小,满足工程需求。
关键词 :
输电线路 ,
覆冰厚度测量 ,
垂直比载 ,
力学分析
Abstract :In order to reduce the calculation error of icing thickness of transmission line, a calculation method of icing thickness based on mechanical analysis is proposed. Considering the variation of vertical specific load, the method uses the monitoring data of tension and inclination angle of insulator string as input, and calculates the icing thickness according to the state equation of overhead transmission line and the balance equation of tower mechanics. In order to reduce the calculation deviation caused by the stability of monitoring data, the historical monitoring data without icing are used to modify the specific load of the conductor, and then the ice thickness of the conductor is calculated. Finally, the actual monitoring data of a certain line are used to verify the results. Compared with the traditional method of geometric decomposition, the calculation error of ice thickness proposed in this paper is small, which meets the engineering requirements.
Key words :
transmission line
ice thickness measurement
vertical specific load
mechanical analysis
收稿日期: 2019-09-20
出版日期: 2020-04-16
作者简介 : 唐剑彬(1994-),男,福建省莆田市人,硕士研究生,主要从事输电线路监测技术的研究工作。
引用本文:
唐剑彬, 林瑞全. 一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法[J]. 电气技术, 2020, 21(4): 20-24.
Tang Jianbin, Lin Ruiquan. A method for calculating ice thickness based on mechanical analysis. Electrical Engineering, 2020, 21(4): 20-24.
链接本文:
https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2020/V21/I4/20
[1] 蒋兴良, 韩兴波, 胡玉耀, 等. 冰棱生长对绝缘子覆冰过程的影响分析[J]. 电工技术学报, 2018, 33(9): 2089-2096. [2] 黄绪勇, 聂鼎, 何勇, 等. 基于WebGIS的架空输电线路防灾减灾系统的研究及应用[J]. 电气技术, 2019, 20(2): 79-84. [3] 董德杰. 直线杆塔两侧导线覆冰厚度的改进称重法[J]. 电气技术, 2015, 16(4): 52-55, 60. [4] Liu Hong, Wang Tianzheng, Jiang Min.Error analysis about on-line icing-monitoring device based on weighing method[C]//2016 IEEE Advanced Information Mana- gement, Communicates, Electronic and Automation Control Conference, 2016: 1-4. [5] 张志劲, 程洋, 赵佳尧, 等. XP-160绝缘子串人工与自然覆冰交流闪络特性[J]. 高电压技术, 2018, 44(9): 2777-2784. [6] 张暕, 何青. 输电线路覆冰时导线表面形状对碰撞系数的影响[J]. 电工技术学报, 2016, 31(13): 209-217. [7] 蒋兴良, 姜方义, 汪泉霖, 等. 基于最优时间步长模型的输电导线雾凇覆冰预测[J]. 电工技术学报, 2018, 33(18): 4408-4418. [8] 李红坤, 陈芳芳, 高鑫. 架空线路覆冰研究现状综述[J]. 电气技术, 2017, 18(10): 13-15. [9] 郝艳捧, 蒋晓蓝, 阳林, 等. 基于图像分割评估运行绝缘子自然覆冰程度[J]. 高电压技术, 2017, 43(1): 285-292. [10] 黄新波, 王玉鑫, 朱永灿, 等. 基于遗传算法与模糊逻辑融合的线路覆冰预测[J]. 高电压技术, 2016, 42(4): 1228-1235. [11] 胡琴, 于洪杰, 徐勋建, 等. 分裂导线覆冰扭转特性分析及等值覆冰厚度计算[J]. 电网技术, 2016, 40(11): 3615-3620. [12] Jiang Xingliang, Xiang Ze, Zhang Zhijin, et al.Predictive model for equivalent ice thickness load on overhead transmission lines based on measured insu- lator string deviations[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2014, 29(4): 1659-1665. [13] 向泽. 基于输电线路动态荷载的导线等值冰厚计算模型研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2014. [14] 姚陈果, 张磊, 李成祥, 等. 基于力学分析和弧垂测量的导线覆冰厚度测量方法[J]. 高电压技术, 2013, 39(5): 1204-1209. [15] 黄良, 虢韬, 彭赤, 等. 基于输电线路垂直档距变化特征的等值覆冰厚度模型研究[J]. 水电能源科学, 2018, 36(3): 176-179. [16] 熊先仁, 郑和东, 张小峰. 架空输配电线路设计[M]. 北京: 中国电力出版社, 2011. [17] 邵天晓. 架空送电线路的电线力学计算[M]. 北京: 水利电力出版社, 1987. [18] 王玉鑫. 基于遗传算法与模糊逻辑融合的线路覆冰预测模型[D]. 西安: 西安工程大学, 2016. [19] 阳林, 郝艳捧, 黎卫国, 等. 架空输电线路在线监测覆冰力学计算模型[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(19): 100-105.
[1]
滕玉林, 吕岩婷, 李军, 谢金鹏. 基于磁记忆的耐张线夹钢芯断裂检测技术 [J]. 电气技术, 2024, 25(9): 51-55.
[2]
崔浩, 陈育淦, 宋凯歌, 杜泉龙, 吴善船. 输电线路杆塔脚钉专用防坠器的研制 [J]. 电气技术, 2024, 25(9): 76-79.
[3]
郭巍, 汪德军, 赵江, 王靖程, 牛瑞杰. 镇宁地区110kV架空线路雷击跳闸分析及防雷策略研究 [J]. 电气技术, 2024, 25(7): 56-61.
[4]
周志通, 陈永琦, 黄璜, 蒋亮. 一种基于频率选择的输电线路故障行波测距方法 [J]. 电气技术, 2024, 25(2): 31-36.
[5]
李山, 张媛, 杨定乾, 胡嗣宇, 侯天宇. 220kV同塔双回输电线路杆塔电场分布特性研究 [J]. 电气技术, 2024, 25(10): 1-7.
[6]
陈玉林, 张杰, 张建锋, 李海涛. 直流输电线路行波采集二次回路阻抗匹配问题研究 [J]. 电气技术, 2023, 24(8): 50-55.
[7]
王浩洋, 余快, 龚景阳, 何冰, 沈小军. 输电线路耐张导线金具压接质量检测方法现状与展望 [J]. 电气技术, 2023, 24(4): 1-8.
[8]
张晓东, 李博, 张天歌, 王晓明. 基于K均值聚类算法的输电线路风偏计算及分析 [J]. 电气技术, 2023, 24(12): 20-26.
[9]
蔡光柱, 杨振, 郑鹏超. 大跨越输电线路巡检机器人系统的设计 [J]. 电气技术, 2022, 23(4): 76-81.
[10]
许明龙, 徐玉珍, 兰生, 林野, 陈杰. 考虑电力变压器相间影响的绕组变形累积仿真研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 13-19.
[11]
梁新福, 罗日成, 党世轩, 周晶, 阳冠菲. 基于数字图像处理的电力线异物识别方法研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(2): 73-78.
[12]
李明泽, 谢忠, 朱学森, 闫郭伟. 基于改进层次分析法的无人机输电线路巡检能力量化研究 [J]. 电气技术, 2022, 23(12): 44-51.
[13]
宋福根, 吕学伟. 基于坐标变换技术的无人机避障策略 [J]. 电气技术, 2021, 22(7): 53-59.
[14]
周宸, 高伟, 郭谋发. 基于YOLOv4模型的玻璃绝缘子自爆缺陷识别方法 [J]. 电气技术, 2021, 22(5): 38-42.
[15]
翁秉钧, 杨耿杰, 高伟, 郑为凑. 一种基于改进K均值聚类的输电线冰状态侦测方法 [J]. 电气技术, 2021, 22(5): 43-49.