档端横向位移激励下架空导线非同期摇摆分析

紧凑型架空导线非同期摇摆是导致相间风偏闪络事故发生的直接原因,然而相对于单相导线与绝缘子的风偏响应研究,不同相导线非同期摇摆的理论研究还较为缺乏,本质机理尚不明确。为探究架空导线非同期摇摆机理,以档端横向位移激励为研究切入点,建立了大风工况下存在档端位移激励的架空导线风偏摆动计算模型,推导得出模型稳态响应的非线性渐进解,直观展现了档端激励与导线响应之间的数学关系,分析了架空导线非同期摇摆的参变响应特性,并通过工程实例绘制了非同期摇摆时程响应曲线图与参变响应折线图。研究表明:档端横向位移激励能改变架空导线风偏运动的重力参数,可以导致不同相导线非同期摇摆现象的发生;架空导线动态响应幅值与档端位移激励幅值、水平张力呈正比,与档距、导线单位质量呈反比。

基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数。文章提出一种基于鲸鱼优化算法(whaleoptimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。将架空导线温度值作为鲸鱼位置,利用IEEE标准计算对应的载流量,将其和额定载流量的差值作为适应度函数,通过迭代求解最优鲸鱼位置,作为最终的温度值计算结果。利用IEEE标准所提供的计算样例对所提方法进行有效性验证。实验对比WOA、粒子群优化算法(particleswarm optimization,PSO)和灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)3种启发式算法的性能,结果表明WOA算法的准确率相比PSO和GWO更高,对100组温度值计算结果的平均误差仅为0.00001℃,误差和仅为0.000982℃;同时WOA算法的运行时间更短,综合性能最优。

一种配网架空导线线径及高度智能测量装置的研制

现场勘察是配网不停电作业的起点和重要环节,勘察人员只有通过周密的现场勘察,才能确认是否具备作业条件,进而制订作业方案及配备施工所需材料等。有效的现场勘察将大大提高施工作业的效率及施工质量,而目前在导线线径大小及导线对地距离高度勘察方面,主要采用人工经验判断或测量杆测量方式,准确性较低,对施工效率及质量产生了较大的影响。为了提高现场勘察准确度,进而提高带电作业的效率及质量,研制了一种配网架空导线线径及高度智能测量装置。通过图像处理与激光测量技术相结合,实现单人操作、远距离快速准确测量,极大提高了勘察测量效率及安全性。

工业污染区架空导线腐蚀状态评价及机理研究

通过工业污染区架空线路导线的外观形貌观察、腐蚀坑深度测量、抗拉强度、伸长率、扭转次数及电阻率等理化及电气试验,以及与同型号新导线检测结果的数值比对,探究导线腐蚀对其力学、导电及防腐性能的影响,另外,通过铝线及镀锌钢线的断口分析、腐蚀物成分、镀锌钢线的镀层厚度观测,研究工业污染环境下钢芯铝绞线的腐蚀机理及控制措施,提出了新的镀锌钢线锌层厚度检测评估方法,为架空输电线路腐蚀状态评价及运维检修策略提供技术依据。

夏季运营环境下西宁市某型号架空导线温度场变化规律

特殊、多变的高寒区气候条件导致架空导线的温度场变化较大,影响导线丝温度变形和分层应力波动,进而引发疲劳断股问题。因此,开展在高原寒区运营环境下架空导线温度场变化规律研究具有重要意义。本文基于二维稳态热平衡控制方程,考虑输电导线内部钢芯和铝导线丝的接触构造及孔隙,建立一套架空导线径向温度场数值求解方法。将该方法应用于JL/G1A-630/55-48/7型钢芯铝绞线,研究其径向温度分布规律和在不同环境下架空导线的温度场变化规律。结果表明:导线内存在不容忽略的径向温度差,风速、光照强度及环境温度对架空导线温度场有较大的影响。

基于CNN-LSTM模型的绝缘架空导线局部放电识别研究

绝缘架空导线相较于传统的裸露导线具有更好的绝缘性能,但当其掉到地上或被树枝等异物击中时,不会引起过电流,这使得标准保护设备往往难以检测到这些故障,而此类故障通常会引起局部放电(PD)现象。提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长期短期记忆神经网络(LSTM)的PD模式识别算法。该算法通过映射加权和学习参数矩阵赋予LSTM隐含状态不同的权重,从而减少历史信息的丢失并加强重要信息的影响作用,最终实现对PD活动的检测与识别。在VSB公开的ENET数据集上,提出的方法对正常类型和故障类型的识别精度分别达到了90.44%和90.33%,并与多种算法进行了比较,结果表明所提出的方法具有更高的识别精度。

局部瞬时激励下架空导线微风振动波的传播演化

微风振动是架空导线疲劳断股、断线的重要原因。为分析局部锁定后导线的微风振动过程,将架空导线简化为张力主导的无限长连续弦模型,考虑局部锁定的随机性和瞬时性,将导线在任意时刻任意位置形成的局部锁定简化为瞬时脉冲激励,采用积分变换法获得了系统在时间和空间上的双格林函数解,分析了脉冲波在弦模型中的传播过程和固定约束边界的反射规律。进而采用局部脉冲激励法对导线内行波的传播演化特性进行试验研究,采用高清摄像机对振动波进行捕捉,基于自编程序进行视频图像处理及分析。结果表明:自编程序能够提取标记测点的瞬时位移,脉冲波在传播过程中波速恒定、波面轮廓能够保持较好的形态不变形。局部瞬时激励形成的脉冲波沿导线向两侧档端传播,在经过档端约束后形成反射波沿导线传播,两侧形成的反射波相遇后相互叠加引起导线持续振动。试验现象与理论分析一致。

架空导线防护润滑脂的制备及作用机理

为了研制一种具有减摩抗磨和抗腐蚀性能的润滑脂,提高架空导线的耐磨损和抗腐蚀性能,利用原位聚合法制备了核壳结构的二氧化硅-聚苯胺纳米添加剂,考察了二氧化硅-聚苯胺添加剂对聚脲润滑脂理化性能、抗腐蚀性能和摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对磨损表面进行表征分析。结果表明,所制备的核壳结构二氧化硅-聚苯胺添加剂为球形,粒径为80~100 nm;当二氧化硅-聚苯胺的质量分数为3%时,润滑脂具有较好的抗腐蚀和减摩抗磨性能,分析表明润滑脂的抗腐蚀性能主要归因于聚苯胺的钝化作用机制,减摩抗磨性能主要取决于“修补效应”、“滚动效应”、表面润滑保护膜等多种减摩抗磨机制的协同作用。

架空导线动态增容的环境测量解耦模型及其实验验证

动态增容技术通过实时评估架空导线的载流量来挖掘导线的潜在电能输送能力,但现有的动态增容模型存在所需传感器数目较多或传感器安装维护困难等问题,为此,提出环境测量解耦的动态增容模型。首先,该模型建立铝球的暂态降温数据与环境变量的关联方程组;然后,从灵敏度的角度分析各环境变量的求解精度,并给出不同灵敏度的环境变量的求解方法,实现导线载流量的评估;最后,通过实验对环境测量解耦模型进行验证。实验结果表明,与IEEE Std 738‑2012标准的计算结果相比,模型的计算结果误差不超过4%。

基于交叉检验的架空导线检测方法研究

架空导线检测是电力巡检中的重要内容。传统的架空导线检测方法可以较好地识别架空导线的形态特征,但是其场景鲁棒性有限,难以排除周围环境干扰。基于深度语义分割的架空导线检测是近年来新兴的检测方法,其场景鲁棒性较好,但在实践中,此类方法的检测结果存在分割区域不连续的问题。针对以上问题,提出基于交叉检验的架空导线检测方法。首先采用马尔可夫链边缘线段检测器(Markov chain marginal line segment detector,MCMLSD)和DeepLabv3+分割网络分别对架空导线进行检测,然后设计交叉检验算法对上述2种方法的检测结果进行比较和融合,成功提取出完整的架空导线并抑制了周围环境中线段结构对检测结果的影响。实验证明该方法在天空、土地、树林等场景中均具有较好的鲁棒性,为无人机架空导线自动巡检提供了新思路,推进了该领域的发展。

架空导线用纤维增强复合材料芯现状及未来

纤维增强复合材料具有强度高、密度小、低膨胀、耐腐蚀等显著优点,是良好的架空导线加强芯材料。本文梳理了架空导线用纤维增强复合材料芯的发展历程,分析了各类纤维增强复合材料芯的优势和劣势,厘清了各种材料的发展脉络及其技术逻辑,分析了当前纤维增强复合材料研究、应用中的不足,指出了未来研究的关键技术和关注点。

基于小波分析的绝缘架空导线局部放电信号识别方法

现有的信号识别方法马修斯相关系数较低、识别效果差,因此研究基于小波分析的绝缘架空导线局部放电信号识别方法。运用安全光栅传感器(Sensor to Logic Converter,SLC)设备采集数据,提取局部放电类型的脉冲特征参数,利用小波变换对绝缘架空导线局部放电信号故障数据进行去噪。在反向传播(Back Propagation,BP)网络中对得到的数据进行预处理,根据误差反向传播对BP网络进行训练,提取不同种类的局部放电信号特征量完成识别。实验结果表明,所提方法的马修斯相关系数较高,可达到73%,能够对绝缘架空导线局部放电信号进行有效识别。

配网综合不停电现场架空导线更换施工方法及主要装置

文章针对配网现场架空导线更换现状及问题,通过技术分析提出了应用于配网综合不停电现场的架空导线更换施工方法及主要装置,此方法及装置的应用可解决配网架空导线更换现场施工难题,确保了配网大型综合不停电现场的可控、能控、在控.

架空导线动态增容的热路法稳态模型

应用动态增容技术提高现有架空导线的输送能力,需要准确计算架空导线的隐含容量。为此,首先分析了架空导线动态增容的基本原理并比较了各种传统动态增容模型的优缺点。然后,根据传热学理论建立了架空导线动态增容的热路法稳态模型,该模型仅需监测导线温度以及环境温度,并根据该模型推导了架空导线允许载流量的计算方法。最后,设计了室内、室外架空导线加载不同阶跃电流的温升实验。实验结果表明:在室内较稳定条件下,随着导线温度升高等效热阻RX逐渐减小,当温升达44°C时RX减小了7.7%;室外实验中根据模型计算的允许电流与实际值相对误差为-1.7%。可见,根据架空导线热路法稳态模型可实现对架空导线隐含稳态载流量的准确评估。

高压架空导线电流与轴向温度关系计算的热路模型

不同电流时的高压架空导线轴向温度分布对输电系统安全运行具有重要意义。根据热平衡原理,提出了基于状态方程形式的轴向热路模型。为验证模型精度,设计了导线温度测量实验平台,利用接续管使实验导线轴向产生温度分布,在自然对流条件下对不同电流时的LGJ—400导线和LJG—240导线轴向温度进行了实测。利用线性回归方法,对模型中导热热阻和对流热阻进行了灰箱辨识。热阻辨识结果表明在环境条件相对稳定时,随着导线电流及平均实验数据所用时间窗长度的增加,导线导热热阻呈增大趋势,对流热阻呈减小趋势。通过求解轴向热路模型时域响应,得到了导线温度分布计算值。与实验结果对比表明,热路模型计算结果平均误差在3%以内,精度高于IEEE标准模型,能够用于计算自然对流下LGJ—400导线和LJG—240导线的轴向温度分布。

架空导线动态增容的热路法暂态模型

建立了架空导线动态增容的暂态热路模型,通过监测导线温度及导线周围环境温度便可实时计算出架空导线的允许载流量。设计了室内导线加载阶跃电流的实验,结果表明导线温度的理论计算值大于实测值,最大误差小于1℃,温升时间与环境热阻有关。设计了室外导线加载恒定电流24h的实验,通过暂态热路模型计算出导线实时最大允许电流,并初步分析了环境条件与导线温度的关系。

架空导线微动磨损表面的微观分析

在轴向静载荷为 30MPa ,振动频率为 10Hz,弯曲振幅为 0 8mm的试验条件下 ,在弯曲疲劳试验装置上对JL/G1A 12 5 2 6 / 7架空导线进行微动试验。利用扫描电子显微镜分析了经 5 4× 10 6周次循环振动后的线夹处导线的微动磨损表面形貌特征。结果表明 :架空导线的各同层铝线间的接触处、外层铝线与内层铝线的接触处、内层铝线与钢线的接触处、外层铝线与线夹的接触处均发生了微动磨损 ,其中与线夹接触的外层铝线磨损最为严重。磨损机制为粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损 ,磨屑主要为铝的氧化物 ;微动疲劳裂纹发生在磨损区域内 ;在磨损区与非磨损区的界面没有发现疲劳裂纹。

架空导线用铝合金的机电性能及现状与发展

对国内常见的架空导线及其机电性能做了比较,提出了一种综合性能指标用于全面评价各种不同导线的机电性能,重点对全铝合金绞线和铝合金芯铝绞线的发展及其优越性进行了评述,最后介绍了导线铝合金提高强度与导电性的国内外最新研究进展。

高压架空导线径向热路模型及其参数计算方法

为计算不同载流时的高压架空导线径向温度,利用径向热平衡原理,提出了基于状态方程形式的径向温度热路模型。根据几何分析,提出了径向环状截面内导线的热功率及热容计算方法。通过线性回归方法,对模型中不同截面内导线的径向热阻进行了灰箱辨识。为验证模型准确度,设计了径向温度梯度测量的实验平台,在实验室内对加载不同电流情况下的导线径向温度进行了实测。通过Simulink对径向热路模型进行了仿真,仿真与实验结果的对比表明,自然对流条件下,热路模型平均误差小于3.16%,能够用于计算不同电流时的导线径向温度梯度。

微风振动下架空导线接触特性有限元分析

架空输电导线主要以LGJ系列钢芯铝绞线(ACSR)为主,长期受到微风振动的作用,易引起导线的疲劳断股和磨损。建立了架空导线接触有限元模型,进行了导线在不同静态预张力下的应力分布和微风振动条件下的动态力学仿真分析,仿真结果表明,线股间的接触应力随加载预张力的增大而增大,且当预张力从20%T增大到25%T时,线股间接触应力增量最大。当预张力小于20%T时,线股沿轴线方向接触点应力分布较均匀,大于20%T时,则波动较大。在微风振动条件下,两端约束和中间激振位置所受的应力最大。同层线股接触点应力分布较均匀,相邻层线股接触点应力大小沿轴向分布呈一定周期性。振动频率对振幅及微动位移的影响较小。