光纤复合架空地线直流融冰绝缘化改造方法应用研究

在覆冰季节,输电线路重冰区段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)易发生因覆冰后应力过载导致的光纤断裂事故。覆冰已严重影响重冰区段的OPGW光缆安全运行。针对既有线路,可采用对OPGW(地线)绝缘化改造后,通过直流融冰消除覆冰。以国网凉山公司110 kV雷坝二线N56至N80重冰区段OPGW(地线)为研究对象,在已有OPGW绝缘化改造直流融冰研究成果基础上,对包含OPGW(地线)直流融冰回路、绝缘段感应电压计算、接地方式、地线绝缘子选型在内的关键技术问题进行了研究。目前,采用所研究成果实施的N56至N80重冰区段OPGW绝缘化改造工程已完成。在2018年冬季至2019年春季,已对该线路绝缘改造区段OPGW开展直流融冰4次,融冰效果良好,线路运行正常。对该线路OPGW(地线)绝缘改造涉及到的关键技术说明可供后续OPGW绝缘化改造参考。     

基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法

输电线路大多架设在野外,受自然灾害影响范围较大、程度较深,而覆冰灾害给电网带来的经济损失尤为严重。在分析现有覆冰监测装置的基础上,提出了基于OPGW的输电线路覆冰广域监测方法。该方法以OPGW光缆内部光纤作为传感器,采用光纤布里渊散射技术,结合覆冰广域监测原理模型,分析覆冰与线缆温度变化关系,利用有限元分析软件对OPGW覆冰与未覆冰状态的缆线温度变化进行了热力学仿真。为验证该方法监测的性能及可靠性,在覆冰实验基地进行了现场模拟挂塔试验,试验结果表明,基于OPGW的输电线路覆冰监测能够准确定位和识别覆冰区段与未覆冰区段,实现输电线路覆冰广域监测。     

重覆冰地区OPGW光缆的选择

由于重冰区地形、气候等的影响，OPGW容易发生冰害事故，选择合理的OPGW结构型式非常重要。文章详细探讨了在大覆冰地区OPGW光缆结构的选择，并针对大覆冰地区的应用条件，对OPGW光缆提出了特殊要求和技术条件，对从事相关专业的技术人员有一定的借鉴作用。     

输电线路覆冰监测的OPGW传感应用研究

近年来,我国输电线路遭受冰灾的影响日益严重,研究发现能够准确监测线路覆冰情况,进而采取防冰、除冰的措施至关重要。特别在我国南方地区冬季输电线路容易受到自然覆冰的影响,出现输电线路断线、覆冰闪络和倒塔等电力事故,因此冬季输电线路覆冰情况已经成为电网安全运行研究的主要问题。基于OPGW光缆的输电线路故障定位技术,首先将OPGW传感覆冰监测系统投入实际运用,并观察其应用结果。然后将系统挂网后的运行监测数据和输电线路上实际覆冰数据进行对比分析,发现OPGW传感覆冰监测系统能有效监测到线路上覆冰的情况,并给予正确的提示。同时,仿真结果与实际情况结果几乎无误差,证明了此OPGW传感覆冰监测系统的可行性。     

OPGW和导线覆冰厚度差值影响因素的实验研究

输电线路中OPGW和导线覆冰情况具有相似的特性,但目前覆冰在线监测系统多数仅覆盖导线。研究了导线工作电流、OPGW和导线直径差值以及环境温度等因素,在覆冰初期对OPGW和导线覆冰厚度差值的影响及其规律。并在实验的基础上,对实验数据进行回归分析,推导出覆冰初期OPGW和导线覆冰载荷差异规律。利用这种规律可以分析同路架设的OPGW和导线覆冰灾害情况之间的关系。     

对抗覆冰光纤复合架空地线的思考

在江西省经受了50年不遇的冰灾后,根据对江西省网OPGW线路中断情况的统计,认为OPGW及地线的覆冰中断是引起电力输电线路故障的重要原因之一.分析了现有的几种除冰技术在电网内的适用性,阐述了"抗覆冰OPGW"的抗覆冰原理,针对当前常见的中心束管及层绞式等OPGw结构,设计了增加抗覆冰导线的模型,并结合光纤测温技术,设计出了"抗覆冰OPGW"在电网中可实施的具体应用方式.     

500kV线路高寒山区绝缘子覆冰故障

分析了一起 5 0 0 k V线路重冰区段绝缘子串覆冰闪络跳闸故障 ,阐述了绝缘子串覆冰是导致处于微地形、微气象区输电线路闪络跳闸的主要原因 ,并提出了防故障措施。     

中天发布重冰区OPGW最新研究成果受瞩目

在10月17至19日昆明举行的中国电机工程学会电力通信专业委员会第六届学术会议上，中天发布了重冰区OPGW研究最新成果，受到与会代表广泛瞩目和高度评价，对推动OPGW在重冰区线路上的稳定可靠应用增强了信心。     

不均匀冰对重冰区特高压输电线路导地线间隙设计的影响

该文建立连续档不均匀冰张力计算模型,并编制了计算程序;然后研究档距、高差、档数、串长、覆冰厚度、覆冰率等因素对不均匀覆冰、不同期脱冰重冰区特高压线路导地线弧垂的影响,对重冰区特高压线路导地线间隙设计提出建议。     

基于应变分析的光纤复合架空地线覆冰荷载监测北大核心

根据光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)的结构构成特征,提出了基于应变分析监测光纤复合架空地线覆冰荷载的方法。建立了光纤温度、应变与OPGW覆冰厚度的之间关系的理论模型。研究分析了OPGW的应力、温度与其内部光纤的温度、应变之间的关系;试制了基于布里渊光时域反射仪的覆冰监测系统,搭建了仿真实验平台,验证了本文覆冰监测理论模型的准确性和适用性。将该方法应用于实际线路,通过对比其他覆冰监测数据验证了基于应变分析的光纤OPGW覆冰荷载监测方法的可行性和实用性。     

光纤电流差动保护在应对冰灾期间采用公用通信网通道的改进措施

OPGW／ADSS光缆是一种电力网专用的通信媒体。由于充分利用线路走廊,具有施工方便、投资节省的优点,OPGW／ADSS技术被国内外大多数电力通信网所采用,成为最为主流、成熟的电力通信光缆,但在遭受冰灾时,会因为光纤通道中断而对电网的安全稳定运行造成影响,如南方电网在2008年冰灾期间的情形。介绍利用公用通信网增强电力通信抗灾能力的实例,并针对公用通信网是自愈环,电流差动保护不再适用的特点,提出了在光纤电流差动保护中增加光纤距离保护逻辑,应急期间仅使用纵联保护的技术方案。     

OPGW覆冰断线原因分析

对OPGW覆冰断线原因进行了分析,认为覆冰断线原因是OPGW覆冰致使其弧垂加大,使其与导线处于同一高度或低于导线高度,这样在风的激励下诱发覆冰OPGW舞动,导致导线对OPGW放电产生高温电弧,将外层部分铝合金绞线熔断,使其余绞线不足以承受OPGW的张力,最终导致OPGW断线。     

OPGW热力融冰技术方案

我国大部分输电线路都架设有OPGW,OPGW断线将导致电力通信通道中断,会危及电力控制系统的正常运行,在冰灾多发地区,OPGW的融冰与导线和地线同样重要。文章讨论了3种OPGW热力融冰技术方案,提出一种在内部放置绝缘导线的OPGW结构,经检测,该结构的OPGW绝缘耐压≥9kV,机械和光学性能满足设计要求,实际融冰效果有待在实际试验线路中加以验证。     

架空电力线路抗冰(雪)害的设计与对策

介绍了线路覆冰的形成及危害。根据对覆冰线路所取得的经验,提出对重冰线路防护对策采取"避、抗、融、改、防"5项措施。对新建线路,指出设计覆冰线路的要点是合理划分冰区,选取不同的设计冰厚进行线路设计;而对设计冰厚取值偏低,抗冰能力弱的已运行线路,提出了一些行之有效的抗冰措施,力求做到确保线路安全运行。     

重覆冰区特高压悬垂型杆塔不平衡张力分析

分别采用有限元分析方法与等线长法计算了典型耐张段的不平衡张力和悬垂串偏移量,这2种方法的计算结果基本一致。通过建立连续7档导线-绝缘子有限元模型,考虑多种线路设计参数的影响,分析了不同工况下重覆冰区特高压悬垂型杆塔的导线张力及不平衡张力。结果表明,覆冰加载模式、覆冰偏心和覆冰风速对不平衡张力影响不大,建议采用换算密度法模拟覆冰荷载并考虑10 m/s覆冰风速。不考虑档距差和高差时,随冰厚、档距和覆冰率的增加,导线不平衡张力百分数逐渐增加,计算得到的不同冰厚下特高压悬垂型杆塔不平衡张力百分数均小于规程规定值。随高差和档距差的增加,有高差和档距差的不平衡张力与无高差、无档距差的不平衡张力比值增大;随冰厚的增加,不平衡张力比值减小。30 mm及以下重覆冰区,不平衡张力百分数按照现行重覆冰区规程规定取值。40、50 mm重覆冰区,应将不平衡张力百分数分别提高至35%和41%。     

输电线路冰区划分方法分析

2008年我国南方冰灾对当地电网安全运行造成极大的危害,输电线路发生大面积倒杆(塔)、断线(串)事故,原因之一是输电线路冰风荷载大大超过国家规定的设计标准。介绍了我国现行的覆冰区送电线路标准,重点分析了我国目前常见的冰区划分及冰厚订正方法。建议应针对此次电网冰灾认真分析、调查地区线路受损情况,因地制宜选择冰区划分方法及订正系数,在此基础上合理提高输电线路抗冰设计标准。     

导线雨淞覆冰预测简单模型的研究

坚现有主要的雨淞覆冰模型进行了分析研究,发现在预测是一气象条件下的覆冰模型进行了分析研究,发现在预测同一气象条件下的覆冰荷载时出现较大差别。在分析冻雨降水产生覆冰的物理过程后,提出了一个相对简单的覆冰预测模型,并将此模型的预测结果与其他复杂模型的预测结果进行了比较,发现简单模型的预测结果比较满意。