輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、舞動(dòng)對(duì)輸電線路，尤其是長(zhǎng)跨越線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行危害較大。幾十年來，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)對(duì)輸電線路舞動(dòng)的研究做了大量工作，但是到目前為止，由于舞動(dòng)的形成原因比較復(fù)雜、影響因素較多，舞動(dòng)的研究還處于不斷探索的階段。而在我國(guó)，由于部分地區(qū)獨(dú)特的地理特征，每年的冬天極易形成線路舞動(dòng)所需的天氣條件，因此我國(guó)是舞動(dòng)的多發(fā)區(qū)之一。同時(shí)，隨著近年來全球氣候的變化，我國(guó)輸電線路舞動(dòng)的發(fā)生情況急劇的增長(zhǎng)，以2008年南方雪災(zāi)為例，多條輸電線路覆冰舞動(dòng)直

2、接導(dǎo)致相間閃絡(luò)、線路斷線和倒塌等嚴(yán)重事故。因此，從減少線路舞動(dòng)災(zāi)害的角度出發(fā)，研究輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，不僅有利于提高線路的運(yùn)行安全水平，同時(shí)也能進(jìn)一步加深對(duì)線路舞動(dòng)的了解。在此基礎(chǔ)上，建立一套合理的舞動(dòng)危害判據(jù)，可以有效的判斷出舞動(dòng)危害發(fā)生情況，為實(shí)際運(yùn)行提供依據(jù)。
　　 本文首先介紹了輸電線路舞動(dòng)的發(fā)生現(xiàn)狀和影響因素，并對(duì)線路舞動(dòng)的機(jī)理和數(shù)學(xué)模型，以及目前主要的幾種應(yīng)用于舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的方法進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)和歸納。本設(shè)

3、計(jì)從定量分析的角度出發(fā)，確定了基于加速度傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案首先通過加速度傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路舞動(dòng)的加速度信號(hào)，然后由單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化和數(shù)據(jù)處理，最后通過無線通信模塊將處理后的信號(hào)發(fā)送到上位機(jī)處理中心。針對(duì)舞動(dòng)幅值、舞動(dòng)頻率和舞動(dòng)半波數(shù)等線路舞動(dòng)特征參數(shù)直接測(cè)量比較困難的問題，本文結(jié)合離散量積分原理和數(shù)據(jù)擬合的方法，推導(dǎo)出在實(shí)際情況下舞動(dòng)幅值、舞動(dòng)頻率和舞動(dòng)半波數(shù)的計(jì)算方程式，實(shí)現(xiàn)了由舞動(dòng)加速度計(jì)算上述舞動(dòng)特

4、征參數(shù)。與此同時(shí)，文中在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)舞動(dòng)的危害預(yù)警，而預(yù)警的核心是建立合適的預(yù)警判據(jù)。在建立舞動(dòng)危害預(yù)警判據(jù)的過程中，考慮到舞動(dòng)危害的主要原因是由于舞動(dòng)線路相間距離不夠和張力過大，所以根據(jù)舞動(dòng)幅值和相間安全距離的關(guān)系建立了相間距離判據(jù)；同時(shí)根據(jù)胡克定律推導(dǎo)出線路舞動(dòng)的張力關(guān)系式，建立了線路張力判據(jù)。按照輸電線路舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)理論研究和系統(tǒng)功能的要求，本文提出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案。在硬件部分，選用ADXL335型微加速度傳感