輸電線路覆冰舞動(dòng)是國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)面臨的共同難題。截至2023年年底，國(guó)家電網(wǎng)有限公司運(yùn)營(yíng)的110千伏及以上輸電線路總里程已超過(guò)122萬(wàn)千米，線路走廊南北跨度大，沿途地形地貌復(fù)雜，氣候條件多變，覆冰區(qū)域廣闊、覆冰類型多樣。近年來(lái)，隨著惡劣氣候頻繁發(fā)生，覆冰區(qū)域不斷遷移擴(kuò)大，發(fā)生大范圍冰災(zāi)和線路舞動(dòng)的可能性不斷增加。2023年冬季至今年春季，我國(guó)連續(xù)遭受5輪雨雪冰凍災(zāi)害，引起的大范圍覆冰舞動(dòng)故障嚴(yán)重影響我國(guó)電網(wǎng)保障。利用更新性科技手段預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)、研判、處置輸電線路覆冰舞動(dòng)災(zāi)害，是大電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)保障?；A(chǔ)理論突破提升防除冰動(dòng)態(tài)仿真能力
脫冰跳躍是指當(dāng)環(huán)境溫度升高或風(fēng)載變化時(shí)，導(dǎo)線或地線上的覆冰突然脫落，導(dǎo)致輸電塔線耦聯(lián)體系產(chǎn)生沖擊載荷，進(jìn)而引起線路大幅振動(dòng)和跳躍的現(xiàn)象。脫冰跳躍是導(dǎo)致覆冰線路事故的一種重要誘因，也是線路設(shè)計(jì)和建設(shè)時(shí)必須要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此，開(kāi)展輸電塔線系統(tǒng)的脫冰動(dòng)力響應(yīng)研究，對(duì)保障輸電線路的結(jié)構(gòu)保障具有重要意義。
1 概述（LYYB5000手持式氧化鋅避雷器綜合測(cè)試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）
氧化鋅避雷器綜合測(cè)試儀用于檢測(cè)氧化鋅避雷器（MOA）的各相電氣性能。該儀器適用于各個(gè)電壓等級(jí)的氧化鋅避雷器的現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)以及停電狀態(tài)下試驗(yàn)室做的出廠和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過(guò)測(cè)量全電流及阻性電流等參數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋅避雷器內(nèi)部絕緣受潮和閥片老化等危險(xiǎn)缺陷。
2 功能及特點(diǎn)（LYYB5000手持式氧化鋅避雷器綜合測(cè)試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）
2.1 儀器小型化、手持式設(shè)計(jì)，體積小、重量輕便于攜帶和操作。
2.2 采用帶有DSP浮點(diǎn)處理單元的高性能、低功耗ARM處理器，運(yùn)算速度更快、運(yùn)算精度更高、處理數(shù)據(jù)量更大；從而可以保證測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
2.3 高精度采樣濾波電路及數(shù)字濾波技術(shù)，可濾除現(xiàn)場(chǎng)干擾信號(hào)。
2.4 采用浮點(diǎn)快速傅里葉算法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基波、諧波電壓、電流信號(hào)的高精度分析。
2.5 采用工業(yè)級(jí)5.6寸640×480點(diǎn)陣高亮度彩色液晶屏，顯示清晰，人機(jī)界面友好；對(duì)于一些重要的操作及參數(shù)設(shè)置，顯示其提示信息和幫助說(shuō)明；屏幕頂部狀態(tài)欄可顯示各個(gè)外設(shè)工作狀態(tài)及測(cè)試狀態(tài)信息。
2.6 可同時(shí)測(cè)量三相氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)，并可自動(dòng)補(bǔ)償相間干擾；也可單相測(cè)量，支持B相接地的PT二次電壓作為參考電壓；當(dāng)被測(cè)相與參考電壓相別不同時(shí)，可自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償角度。
2.7 提供有線、無(wú)線測(cè)試方式，無(wú)線測(cè)試方式操作更加簡(jiǎn)便、靈活；可大大降低現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員工作強(qiáng)度。
2.8 特有的感應(yīng)板替代PT二次電壓測(cè)量技術(shù)，使測(cè)量更方便快捷。
2.9 電壓采集器集成本地顯示（128×64點(diǎn)陣OLED液晶屏）及相序檢測(cè)功能，可顯示三相全電壓、電壓基波、3次、5次、7次諧波有效值、系統(tǒng)頻率值及三相電壓相位差；便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員快速檢查電壓采集器與PT二次電壓輸出端子連接情況及三相電壓各項(xiàng)參數(shù)。
2.10 電壓采集器采用雙重全數(shù)字隔離技術(shù)，更加方便可靠。
2.11 交直流兩用：內(nèi)置鋰電池供電或者220V交流充電器供電自適應(yīng)。
2.12 儀器主機(jī)和電壓采集器內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充電完成，可持續(xù)工作8小時(shí)。
2.13 智能電量管理：剩余電量顯示、低電量報(bào)警、長(zhǎng)時(shí)間閑置提示、背光自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.14 內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前時(shí)間和日期；自動(dòng)記錄測(cè)試日期及時(shí)間。
2.15 測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式分為本機(jī)存儲(chǔ)和優(yōu)盤存儲(chǔ)，本機(jī)存儲(chǔ)可存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)100條，并且本機(jī)存儲(chǔ)可轉(zhuǎn)存至優(yōu)盤；優(yōu)盤存儲(chǔ)可保存測(cè)試數(shù)據(jù)及波形圖片，測(cè)試數(shù)據(jù)為TXT格式，波形圖片為BMP格式，可直接在電腦上編輯打印。
2.16 選配的外置熱敏打印機(jī)，可打印測(cè)試數(shù)據(jù)及已保存測(cè)試記錄；打印內(nèi)容可選擇，從而可以節(jié)省打印紙的用量。
3 技術(shù)指標(biāo)（LYYB5000手持式氧化鋅避雷器綜合測(cè)試儀操作更加簡(jiǎn)便，功能更完備）
3.1 參考電壓測(cè)量
3.1.1 參考電壓輸入范圍： 25V～250V有效值，50Hz/60Hz
3.1.2 參考電壓測(cè)量準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×5%+0.5V）
3.1.3 電壓諧波測(cè)量準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×10%）
3.1.4 參考電壓通道輸入電阻：≥1500kΩ
3.2 電流測(cè)量
3.2.1 全電流測(cè)量范圍： 0～20mA有效值，50Hz/60Hz
3.2.2 準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×5%+5uA）
3.2.3 阻性電流基波測(cè)量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×5%+5uA）
3.2.4 電流諧波測(cè)量準(zhǔn)確度： ±（讀數(shù)×10%+10uA）
3.2.5 電流通道輸入電阻： ≤2Ω
3.3 電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量
3.3.1 電場(chǎng)強(qiáng)度輸入范圍： 30kV/m～300kV/m
3.3.2 電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）
3.3.3 電場(chǎng)諧波測(cè)量準(zhǔn)確度：±（讀數(shù)×10%）
3.4 使用條件及外形
3.4.1 工作電源： 內(nèi)置鋰電池或外置充電器，充電器輸入100-240VAC，50Hz/60Hz
3.4.2 充電時(shí)間： 約4小時(shí)
3.4.3電池工作時(shí)間： 主機(jī)8小時(shí)，電壓采集器8小時(shí)
3.4.4 主機(jī)尺寸： 246mm(長(zhǎng))×156mm(寬)×62mm(高)
3.4.5 主機(jī)重量： 1.0kg（不含線纜）
3.4.6 電壓采集器尺寸：115mm(長(zhǎng))×120mm(寬)×65mm(高)
3.4.7 電壓采集器重量：0.6kg (不含線纜)
3.4.8 使用溫度： -10℃～50℃
3.4.9 相對(duì)濕度： ＜90%，不結(jié)露
超/特高壓等電網(wǎng)骨干輸電線路普遍采用多分裂導(dǎo)線。與單導(dǎo)線相比，多分裂導(dǎo)線更易受誘發(fā)脫冰效應(yīng)影響，且由于受其特有的垂向脫冰與扭轉(zhuǎn)脫冰的耦合、子導(dǎo)線不均勻覆冰、間隔棒布置方案等因素的聯(lián)合影響，使其誘發(fā)脫冰效應(yīng)，且脫冰后的動(dòng)力響應(yīng)也呈現(xiàn)出更為復(fù)雜和獨(dú)特的非線性時(shí)變特性。國(guó)網(wǎng)工研院提出了多分裂導(dǎo)線大尺寸脫冰跳躍試驗(yàn)和測(cè)試方法，搭建了單檔150米八分裂特高壓導(dǎo)線不均勻覆冰和脫冰全尺寸試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)研究了多分裂導(dǎo)線脫冰跳躍特性。同時(shí)，該院利用某500千伏連續(xù)3檔真型線路，開(kāi)展了連續(xù)檔多分裂導(dǎo)線的脫冰試驗(yàn)，獲取了塔線耦合動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，有效支撐基礎(chǔ)理論研究。冰害監(jiān)測(cè)處置技術(shù)破解自動(dòng)除冰難題
在輸電線路冰害監(jiān)測(cè)方面，針對(duì)地理的氣象環(huán)境惡劣地區(qū)監(jiān)測(cè)裝置信號(hào)傳輸困難、供電可靠性不足的問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)工研院研發(fā)了分立式分布式高效融合的多參量、高精度、點(diǎn)線共測(cè)光纖傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用線路自身的地線復(fù)合光纜（OPGW）中的光纖實(shí)現(xiàn)對(duì)整條線路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，建立了光纖傳感監(jiān)測(cè)參量與線路本體狀態(tài)及環(huán)境參量的映射關(guān)系，為輸電線路覆冰廣域高精度監(jiān)測(cè)提供了技術(shù)保障。其中，安裝于500千伏強(qiáng)明/強(qiáng)州線的輸電線路光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功監(jiān)測(cè)到了今年2月雨雪冰凍過(guò)程和強(qiáng)明線OPGW覆冰過(guò)載斷線故障，為線路運(yùn)維和故障分析提供了有力支撐。
在輸電線路除冰技術(shù)方面，雖然以往已經(jīng)嘗試過(guò)人工敲擊除冰、空包彈振動(dòng)除冰、無(wú)人機(jī)攜帶絕緣棒沖擊除冰和機(jī)器人除冰等技術(shù)方案，但是以上除冰方法均需要人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)遇到嚴(yán)重覆冰難以抵達(dá)除冰塔位，或者對(duì)于新疆、青海、西藏等冬季存在大面積封山區(qū)域，人員無(wú)法進(jìn)入的情況時(shí)，上述除冰方法均難以發(fā)揮作用。此外，目前的除冰裝置對(duì)于雨凇、霧凇、混合凇等不同類型覆冰的物理特性和除冰機(jī)理的研究尚比較匱乏，除冰裝置參數(shù)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)不足。針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)網(wǎng)工研院通過(guò)研究不同類型覆冰的力學(xué)特性和斷裂準(zhǔn)則，基于提出的誘發(fā)脫冰模擬方法，研發(fā)了新型機(jī)械除冰技術(shù)。該技術(shù)無(wú)需人員干預(yù)，能夠在大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的雨雪冰凍惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期駐線，自行俘獲能量，并對(duì)輸電線路覆冰增長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線覆冰全自動(dòng)、高效、可靠去除，保障極端條件下的線路運(yùn)行可靠。新型防舞裝置提升舞動(dòng)災(zāi)害應(yīng)對(duì)技術(shù)水平。
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