[发明专利]模拟自然环境的输电线路融冰消舞试验方法及系统

说明书

本发明涉及电气工程中的融冰技术领域，公开一种模拟自然环境的输电线路融冰消舞试验方法及系统，以采集各种自然气象条件对线路舞动影响，提高融冰消舞试验的准确性。本发明方法包括：部署试验平台，试验平台包括用于模拟自然条件中不同温度、湿度、风速及降雨量的人工气候室；在不通电流情况下，在人工气候室中对试验导线进行降雨覆冰，并在降雨覆冰过程中，保持风速与试验导线径向垂直，然后在覆冰厚度达到能舞动的目标值后停止降雨；保持风速、风向不变，设定融冰电流设定值并经升流变压器向试验导线供电，观测并记录融冰电流及相应温度传感器、舞动情况与融冰时间的关系；在覆冰全部熔化后，对人工气候室进行升温烘干处理。

技术领域

本发明涉及电气工程中的融冰技术领域，尤其涉及一种模拟自然环境的输电线路融冰消舞试验方法及系统。

背景技术

目前，输电线路冬季因雨雪冰冻天气易出现覆冰，覆冰输电线路在大风作用下极易发生舞动。线路舞动激发的条件如果处于持续稳定状态，舞动区段舞动时间可以超过72小时，长时间、高强度的持续舞动是造成线路发生大范围严重受损的主要原因。舞动轻则造成线路跳闸，重则可能引起断线、倒塔等严重后果。2018年1月，湖北、安徽、湖南等地区发生大面积覆冰舞动现象，舞动灾害影响的线路中包含了±800kV复奉、锦苏和灵绍等在内的多条特高压线路和上百条500kV及以下的主网线路，发生倒塔、杆塔损伤、掉串、金具损伤、断线等近百处，线路跳闸数十次。

激发导线舞动的三要素为导线覆冰、风激励、线路结构与参数。现有防舞措施如加装防舞装置或进行防舞技术改造，主要通过抑制风激励，改变导线力学特性来治理舞动，而未考虑破坏覆冰激励来消除舞动。通过对舞动线路及时采取融冰措施，破坏线路舞动的覆冰激励条件，可以达到主动消除线路舞动的目的，避免电力设备损坏。由于线路舞动仅在冬季覆冰期发生，为了研究输电线路融冰消舞，需要搭建融冰消除舞动试验平台，开展融冰消舞试验方法研究，但现有试验方法(如CN107607807A公开号所公开专利)主要考虑覆冰厚度与融冰电流、时间的关系，无法充分体现线路舞动时各种自然气象条件对线路舞动影响，给融冰消舞试验带来不准确性，现有融冰消舞试验方法主要存在以下问题：问题1，覆冰线路舞动气象条件仅考虑温度、风速、覆冰厚度，而实际线路舞动时需要考虑温度、湿度、风速、降水量、降水颗粒大小和降水温度；问题2，融冰电流、融冰时间全部通过现场试验摸索得到，试验时间长、工作量大；问题3，试验流程过于简单，试验未考虑不同融冰电流、不同风速、不同覆冰厚度和不同环境温度间的影响。因此，针对输电线路覆冰舞动特点，迫切需要开展适用于输电线路融冰消舞试验方法研究。

发明内容

本发明目的在于公开一种模拟自然环境的输电线路融冰消舞试验方法及系统，以采集各种自然气象条件对线路舞动影响，提高融冰消舞试验的准确性。

为达上述目的，本发明公开的模拟自然环境的输电线路融冰消舞试验方法包括：

步骤S1、部署试验平台，所述试验平台包括用于模拟自然条件中不同温度、湿度、风速及降雨量的人工气候室；所述试验平台内部署有能连接升流变压器的至少一输电线路；各输电线路上部署有相应的温度传感器；

步骤S2、在不通电流情况下，在所述人工气候室中对试验导线进行降雨覆冰，并在降雨覆冰过程中，保持所述风速与试验导线径向垂直，然后在覆冰厚度达到能舞动的目标值后停止降雨；

步骤S3、保持风速、风向不变，设定融冰电流设定值并经所述升流变压器向试验导线供电，观测并记录融冰电流及相应温度传感器、舞动情况与融冰时间的关系；在覆冰全部熔化后，对所述人工气候室进行升温烘干处理。

本发明具有以下有益效果：

采用可模拟自然条件中不同温度、湿度、风速及降雨量的人工气候室，能实现覆冰舞动温度、湿度、风速、降水量、降水颗粒大小和降水温度等自然气象条件全模拟，提高了覆冰舞动试验准确性。并将融冰过程中停止降雨，有效避免融冰过程中又不断产生新的覆冰，进一步确保了融冰数据的准确性。