导线覆冰密度的研究

简述了国内外导线覆冰密度的研究概况，据观冰站和气象站的实测覆冰资料，通过导线覆冰密度影响因素的分析，揭示了川西南地区导线覆冰密度的特性和变化规律，提出了重冰线路设计计算冰厚时，覆冰密度值的选取原则。

电力线覆冰密度计算方法的差异性探讨

本文以完善覆冰观测的方法作为切入点,依托我单位设立的观冰站点资料,通过比较计算覆冰密度方法的计算成果,分析其成果的差异性,并初步提出合理化建议,为提高输电线路覆冰勘测工作的准确性提供有力依据。

天然冰侧向融化速率的实验室试验研究

为了连续观测天然冰侧向融化的物理过程,利用冬季现场采集的天然冰样,在低温实验室内模拟了无辐射、静水的纯热力学试验条件,开展了不同尺寸、不同水温条件下的天然冰样融化试验。根据试验结果,分析了冰样侧向边界形状变化的过程和影响侧向融化速率的因素。结果表明,融化过程中冰样局部内凹,冰厚变薄,且越靠近底层侧向融化量越多。冰厚和直径越大,融化速率越小,因为冰厚和直径的增大使得冰样需要吸收更多由水体传输的热量,导致水温下降从而减缓了冰的融化;冰密度越小,融化速率越大,原因是水体渗入冰内非封闭孔隙或卤水通道加快了冰的融化。对冰样侧向融解潜热通量与冰-水侧向接触面积和孔隙率关系进行拟合,曲面体现出冰样与水的侧向接触面积越小、孔隙率越大时融化速率越大的特点。冰样形状特征的改变也会使其对热力作用的响应发生变化,四种不同冰样形状的融化试验结果显示,侧向融化速率从大到小依次为直角三角形、圆形、梯形和方形。

黄河巴彦淖尔段冰晶体、密度和含泥量调查

掌握黄河河冰的基本物理性质是研究黄河冰凌灾害的必要条件。通过在黄河巴彦淖尔段渡口、四科河头、敖包、三湖河口4个河道断面主河槽、岸边河冰及乌梁素海的湖冰现场取样,观测冰下流速、冰晶体结构、冰密度和含泥量,分析结果表明:黄河巴彦淖尔段河道内不同位置冰层中的冰晶体结构差异明显,单一的粒状冰和柱状冰很少,大部分冰晶体结构表现为粒状冰与柱状冰相互交替,而乌梁素海湖冰的晶体结构表现为显著的柱状冰;流速在一定程度上会对冰的晶体结构产生影响;冰密度随冰内含泥量的增大逐渐变大,且不同类型冰晶体的冰内含泥量不同,黄河巴彦淖尔段河冰密度和含泥量波动范围大,明显大于乌梁素海湖冰密度和含泥量。

四川500kV输电线路覆冰冰型观测及密度测量

针对四川500 k V输电线路覆冰进行现场冰型观测和覆冰密度测量,得到冰型和密度基础数据,为覆冰导线舞动的深入探讨和防治方法研究打下了坚实的基础。

冰蓄冷系统应用评估与策略

本文以夏热冬冷和寒冷B区综合体为例,围绕电网削峰填谷、节能减排和分时电价政策大趋势,考察国内冰蓄冷案例,对关键技术设备应用开展市场和技术调研,结合实操的典型项目,建立评价指标体系,就存在问题进行清单化梳理,深入研究蓄冰密度、融冰率、释冷速率等关键参数的影响因素,依靠智能调试和编程手段,解决系统低效问题,减少运行电费,缩短投资回收期,总结设计和运行策略。

输电导线的覆冰时变仿真模型

为了揭示输电线路导线覆冰形成过程,从空气动力学和热力学角度出发,建立了包含捕获过冷却水滴和冰面热传递等过程的覆冰预测模型。采用边界元法求解了2维不规则物体绕流的空气流场;在假定的气液两相分离的条件下得到了水滴运动控制方程;并采用二阶差分方程求得过冷水滴的运动轨迹,得到了输电线表面各单元的瞬时局部碰撞率。建立并求解输电线表面覆冰的热平衡方程,从而得到各表面单元的覆冰情况,并结合覆冰时间对覆冰过程进行模拟。所得到的覆冰形貌和覆冰质量与已有实验结果基本相符;且该模型的环境参数和导线状态等输入条件在计算过程中可以随时改变而不影响模型的连续计算。此外,采用该模型可以得到时变的覆冰形貌和覆冰质量,能较好地适应实际情况中的复杂时变气象条件。

自然条件下基于旋转多圆柱体覆冰厚度的绝缘子覆冰质量估算

绝缘子覆冰闪络严重威胁着电力系统的安全,如果能有效地掌握绝缘子覆冰的发展变化过程,就能及时有效地采取措施防止覆冰闪络事故的发生。然而到目前为止,对于绝缘子覆冰的监测及预测手段比较缺乏。在绝缘子的人工覆冰试验中,通常采用旋转圆柱体对其覆冰质量进行监测,但这种方法一直以来只是定性地对绝缘子的覆冰质量进行评估。鉴于此,对绝缘子自然覆冰质量与旋转多圆柱体覆冰厚度的关系进行了研究,结果表明绝缘子上的覆冰质量是旋转圆柱体直径、圆柱体上覆冰厚度及覆冰密度的函数。在此基础上,提出了基于旋转多圆柱体上覆冰厚度的绝缘子覆冰质量的预测公式。并且通过绝缘子的自然覆冰数据对该公式进行了验证。结果表明通过该经验公式计算的绝缘子上覆冰质量与实测值符合。

均压环安装位置对220kV复合绝缘子覆冰及其闪络特性的影响

在人工气候室对不同位置安装均压环的220 kV复合绝缘子进行了人工带电覆冰试验,分析了均压环安装位置对绝缘子覆冰及电气特性的影响。结果表明:复合绝缘子本身电场分布极不均匀,使不同均压环安装位置对改善电场分布的效果不尽相同,从而对复合绝缘子覆冰有明显影响。高压端均压环使高压端伞裙覆冰比较均匀,冰棱生长较长,均压环冰棱呈向外弯曲生长,提高冰闪电压;低压端均压环使低压端伞裙相邻冰棱之间发生粘接,均压环冰棱基本呈垂直生长,降低冰闪电压;绝缘子和均压环表面覆冰密度大于冰棱冰密,安装均压环的高压端或低压端,其表面和冰棱冰密都大于不带均压环时;仅高压端带均压环时的绝缘子自身冰重大于仅低压端带均压环时。

基于3组力传感器和倾角传感器的输电线路导线覆冰在线监测技术

为减小由于传感器数量不足导致的输电线路等值覆冰厚度计算误差,设计了基于3组力传感器和倾角传感器的新型导线覆冰在线监测装置。该装置集成了微气象、导线温度、分布式多杆塔拉力、图像等多项监测功能。建立了相应的等值覆冰厚度力学计算模型,并将该模型与覆冰图像处理技术相结合,给出了一种导线覆冰密度计算方法。新型输电线路覆冰在线监测装置于2013-03在贵州电网220 kV线路洒红Ⅰ回安装运行,2013-03-15—2013-03-18期间,该线路发生轻微覆冰,利用该技术得到等值线路覆冰平均厚度<2 mm,而忽略大、小号侧杆塔绝缘子串倾角和导线温度的前期覆冰厚度计算模型得到的覆冰厚度均为0。结果表明该新型输电线路导线覆冰在线监测技术能够全面、准确和灵敏地监测线路的覆冰状况。

跨河大桥冰凌模拟试验研究

冰凌灾害是严重威胁河道防洪及跨河工程的重大问题.由于冰凌问题的复杂性,开展了跨河桥梁冰凌物理模型系列试验.试验结果表明,河段卡冰应具备一定的河床边界条件及水流条件.在来流量400～600m3/s,来冰密度大于50％,河段出现卡冰.桥位卡冰最大水位壅高值与来冰系数ξ存在较好响应关系,当ξ为0.154时,水位壅高值最大.

一种基于FY-4A遥感数据的渤海海冰反演算法

渤海地区频发的海冰灾害已严重影响该地区的经济发展,若能实现对渤海区域海冰灾害的准确预警,将极大地减小灾害影响。因此提出了改进的海冰反演算法,该方法基于风云4号A星(FY-4A)多通道扫描成像辐射计(AGRI)数据作为算法输入数据源,利用FY-4A卫星遥感数据,结合海冰综合检测算法、云检测去除算法和冰密度估算算法,实现海冰反演,以提高海冰反演的精度。以2020年2月的数据为例,对渤海海冰进行反演,将得到的海冰反演结果进行验证对比。实验结果表明,改进的海冰反演算法在海冰检测准确率上有明显提高,海冰检测的结果与官方提供的结果基本一致,平均差异仅小于3%。该文研究结果为我国自主卫星进行卫星遥感的业务化奠定了基础,生成的结果可保障渤海区域海冰的实时监测和预测。

涂覆光电混合涂料复合绝缘子延缓覆冰效果研究

针对复合绝缘子覆冰问题,建立了雨凇环境下复合绝缘子的传热平衡方程,并提出了临界防冰功率密度的计算方法;提出了一种光电混合涂料的制备方法:以共沉淀法制备FeMnCuO4复合金属氧化物粉末作为吸光颜料、以石墨粉作为导电颜料、室温硫化硅橡胶为基料,制备出光电混合涂料;最后对不同比例光电混合型复合绝缘子进行了覆冰试验。计算结果表明复合绝缘子临界防冰功率密度介于23.7~635.6 W/m^2之间,环境温度与风速影响显著,防冰用光电混合涂层体积电阻率介于6.38×10^5~4.47×10^6Ω·cm之间,防冰所需太阳光照强度介于144~1899 W/m^2之间;试验结果说明光电混合型复合绝缘子均有一定的延缓覆冰效果,防冰性能随涂层电阻的减小而提升。

南岭山区导线覆冰取值的分析

通过对南岭山区导线覆冰的取值分析,从而合理地确定导线覆冰设计厚度及适用区段,对降低线路造价、保证线路安全运行至关重要。

输电线路覆冰机理浅析

通过对江西省2条500 kV线路,一条220 kV线路覆冰情况的分析,阐述了气象条件对线路覆冰的影响及覆冰厚度与导、地线类型、导线布置方式之间的内在关系。

某送电工程导线覆冰取值的分析

以甘肃陇东平凉地区近年来连续发生罕见的电力覆冰灾害为背景，对该地区某送电工程的导线覆冰取值进行分析，合理地确定导线覆冰设计厚度及适用区段，对降低线路工程造价、保证线路安全运行至关重要。

川西北高海拔山地架空线覆冰特性研究

目前国内外尚未有4000m以上高海拔山地架空线覆冰观测研究成果报道,为积累西部高海拔无资料地区覆冰气象基础资料和探索区域电力架空线覆冰特性等规律,满足输电线路规划和勘测设计以及生产运维需要,依托横断山区川西北4000m以上高海拔山地设立的人工观冰站,开展了8个观冰年度覆冰期架空线覆冰气象观测研究,通过对数据的定性分析和定量计算,基本掌握了研究区域覆冰过程的覆冰类型特性和密度特性。

甘肃陇南某输电线路覆冰事故微地形影响分析

本文依据甘肃陇南某输电线路冰灾现场收集的实测冰重和基本气象资料,分析了覆冰发生的天气过程和微地形对线路覆冰的影响,为陇南地区微地形区输电线路设计冰厚取值和冰区划分提供参考依据。

致密的冰

水是一种再简单不过的物质,但实际上它却是许多有趣的物理现象的丰富源泉.水的固相中包含几种非晶态的冰,这些非晶态冰中有一种具有非常致密的结构,现在人们已经揭示出这种致密的冰的细节.

输电塔线体系覆冰断线的区间可靠性研究

开展了输电塔线体系覆冰断线的区间可靠性研究,将缺少概率统计参数的覆冰密度和厚度处理为区间变量,并考虑冰体密度与厚度之间的负相关性,进一步通过非概率椭球模型来描述其相关性。对某实际输电塔线体系分别进行了基于动力效应和静力效应的断线可靠度对比分析。进一步地,对比研究了基于随机变量模式和区间变量模式的塔线体系可靠度结果。结果表明,基于动力效应和静力效应的体系断线可靠度存在一定差别。采用静力方法确定断线效应低估了杆塔的破坏状况,失效概率的分析结果偏小。