基于单目测量方法的架空导线弧垂实验研究

弧垂是架空输电线路的重要参数,弧垂的大小是确定输电线路的安全稳定运行与否的重要参考依据。针对目前弧垂测量方法大多需要安装传感器或测量操作繁琐的问题,本文从单目计算机视觉原理出发,研究测量架空导线弧垂的方法。首先在架空输电线路上安装标靶,然后采用固定的定焦摄像机正视拍摄标靶,并在与标靶平行的平面放置标定尺完成相机的标定,最后根据图像匹配算法识别图像中标靶中心的移动就可自动测量架空导线的弧垂。通过在户外搭建的连续档架空导线进行实验验证,弧垂测量的相对误差绝对值可以控制在3%以内。     

架空输电线路增容过程中导线弧垂的计算方法分析

架空输电线路增容主要受限于导线弧垂增大带来的安全隐患。本文以导线的基本方程和导线热平衡方程为基础推导出架空输电线路导线弧垂随潮流变化的理论计算方法。研究表明,该方法在充分考虑各种气象环境因素的前提下,可以准确计算导线弧垂随潮流的变化规律,对充分利用架空输电线路的隐性容量,确保负荷高峰期及系统N-1状态下的点位安全运行具有重要意义。     

基于输电线路轴向张力的导线弧垂在线监测系统

输电线路弧垂是线路安全运行的关键指标之一,弧垂大小的在线监测对实现输电线路智能化运行具有重要意义.研究给出了导线弧垂和导线耐张段轴向张力之间的数学关系模型,研制了基于导线轴向张力测量的导线弧垂在线监测系统.对样机系统现场采集的实际数据进行分析和验证,表明该系统具有较高的测量精度,最大误差小于2%,满足输电线路运行和维护...     

输电线路弧垂的实时监测

输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标,为实现弧垂的实时监测这一多年来国内外研究的目标,从导线的基本方程出发推导了根据导线张力、倾角或温度来测量导线弧垂的方法并介绍了计算公式和例题。目前国内外已开发生产的测量装置为通过导线应力、温度、倾角或图像分辨来实时测量弧垂的装置,并且己在线路关键点弧垂、线路覆冰监测及线路动态定额中得到应用。线路弧垂实时监测的应用提高了线路安全运行水平,特别是在线路动态定额的应用,可充分发挥线路隐性容量,使线路输送容量增加10%～30%。     

视频图像处理在输电线路安防系统的应用

介绍了一种基于视频图像差异化分析的输电线路安防系统。图像采集模块通过摄像机捕获和监视场景的光学图像,经模数转换输出数字视频图像,为视频图像处理提供数据。后台专家软件通过调用视频差异化算法对采集的图像进行分析处理,利用边缘检测、特征提取、背景建模、目标跟踪和背景差分等图像处理和模式识别的方法,自动识别出输电线路的多种安全隐患,如大型机械靠近作业、飘撞物、导线覆冰、大风天气产生的导线舞动以及在高负荷状态时出现的弧垂等,并产生预警信号。实验结果表明算法可在多种室外环境下工作,满足实际应用的要求。最后指出复杂环境下的输电线路图像识别算法是进一步研究的方向。     

输电线路竣工验收中弧垂检查探讨

架空输电线路导线弧垂合格与否,对线路的安全运行起着至关重要的作用。为保证输电线路投运后的安全稳定运行,在输电线路竣工验收工作中,必须做好弧垂检查。分析了验收过程中弧垂测量的影响因素,提出几种弧垂测量方法。     

架空输电线路导线弧垂在线监测误差分析及方法比较

架空输电线路的导线弧垂是反映线路安全运行的重要参数,也是输电线路在线监测和动态增容需要重点关注的状态量之一。为了实时掌握输电线路的运行状态,国内外非常重视导线弧垂的在线监测,也形成了几种比较成熟的监测方法。笔者立足于国内外实际应用情况,重点对导线温度、张力以及倾角传感器监测弧垂的测量精度在理论上和应用上进行了分析和比较研究。在传感器精度足够高的前提下,研究结果表明3种方法监测弧垂的误差都在4%以内,其中张力传感器法误差最小达1%,3种方法都能满足工程要求。     

基于图像匹配的输电导线舞动监测方法

输电导线舞动对电网的安全运行造成了严重威胁。为此,提出了基于图像匹配的输电导线舞动监测方法。通过输电导线视频监控装置获取导线舞动的视频信息,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,选取导线间隔棒作为跟踪目标来创建轮廓特征模板,通过匹配导线间隔棒来定位导线位置和计算舞动偏移量。该方法首先提取出未发生舞动时导线上的间隔棒进行模板创建;再对输入的待分析图像进行预处理,从而确定模板待匹配区域;最后通过后续视频帧图像中的全图搜索进行轮廓特征匹配,通过匹配成功的导线间隔棒来确定导线位置。实例分析结果表明,该方法能够匹配跟踪到导线舞动位置,并计算出导线舞动的相对偏移量和偏移角度。     

高温天气下架空线路运行温度与弧垂越限预警方法

由于我国导线长期运行的最高允许温度和杆塔设计时弧垂计算所取的导线温度不一致,加上运行年限增加导致的蠕变和周围林木植被生长,夏季高温天气下重载输电线路的导线温升和弧垂越限问题不容忽视。对此,根据"电流增大→导线温度升高→弧垂增加→导线对跨越物净距减小"的电热耦合过程,提出了表征输电线路运行安全的温升裕度和净距裕度安全指标。建立了基于实况天气监测和数值天气预报的运行安全指标估计方法,提出了N?1方式下重载输电断面运行温度和弧垂越限预警方法。通过某实际输电线路因温度和弧垂越限导致触树放电的事故反演,验证了所提方法的可行性和有效性。研究结果有助于电网运行调度人员在夏季高温天气下校核架空线路的安全裕度,防范因净距不足而发生触树放电和断面潮流转移引起的连锁故障。     

一种基于RTK无人机摄影测量导线弧垂的方法研究

随着经济社会的发展,特别是“新基建”国家战略的提出,特高压输电工程将加大建设力度。而在输电线路进行设计和架设的过程中,导线弧垂是衡量输电线路所承受的应力的一种表现,也是反映施工质量和线路投运后安全稳定运行的重要参数。随着无人机技术的发展,无人机测量已广泛应用于国家重大工程建设和验收等方面,通过对传统弧垂测量模型的研究和RTK无人机摄影测量的技术分析,提出一种基于RTK无人机摄影测量导线弧垂的方法,可在保证测量精度的前提下,提高导线弧垂观测效率。     

碳纤维导线在输电线路导线增容和防冰中的应用

以碳纤维导线JRLX/T-310/40和普通钢芯铝绞线LGJ-300/40为例,比对分析碳纤维导线和普通钢芯铝绞线的载流量、弧垂和融冰特性。结果表明:在覆冰条件下,相同环境参数时的碳纤维导线和普通钢芯铝绞线的融冰特性差异可以忽略不计;当导线覆冰厚度为30 mm时,碳纤维导线的弧垂比普通钢芯铝绞线低1.4 m;在相同温度变化范围内,碳纤维导线的弧垂变化量小于普通钢芯铝绞线;当温度由80℃升至160℃时,普通钢芯铝绞线弧垂有较大的增加,而碳纤维导线的弧垂仅再增大0.161 m。这些特性表明在重覆冰条件下碳纤维导线的对地安全性要比普通钢芯铝绞线高,其在重覆冰区推广应用的优越性明显;碳纤维导线很适合在需要对线路进行增容的情况下使用。     

高山区送电线路弧垂观测与调整

高山区弧垂观测和调整不同于平原,受地形、高差的影响较大,采用一般方法难以收到成效。通过研究导线长和弧垂的关系及紧线时的其他影响因素,可以有效的进行弧垂观测和控制,以满足工程质量和安全运行要求。     

间隙型增容导线在线路改造上的应用

间隙型增容导线主要是以钢芯和(超)耐热合金层之间有一定的间隙为特色,利用(超)耐热铝合金和“间隙结构”结合实现了低弧垂和增容特性.在输电线路进行增容改造时只要简单地更换导线,就能实现1.6～2.0倍的输送容量而不增加弧垂.通过分析间隙型增容导线与钢芯铝绞线的弧垂特性以及线路载流量与温度弧垂特性的关系,提出了间隙型增容导...     

模拟电荷法计算特高压架空线路3维工频电场

为研究杆塔及导线弧垂对架空线路周围工频电场分布的影响,并检验2维计算模型的合理性与适用性,首先基于模拟电荷法建立考虑杆塔及导线弧垂的3维架空线路工频电场计算模型(它以线电荷单元为模拟电荷布置在各导线和杆塔铁棒轴线上,解析计算线电荷单元的电位系数,并叠加得到总体电位系数矩阵,从而可解得各节点的线电荷),然后据此计算了特高压线路相导线表面及地面上1m高平面内的3维工频电场。结果表明,地面上1m处平面内场强分布受弧垂影响很大,3维模型比2维模型更全面、准确地反映了这种不均匀分布状况;各相导线表面场强最大值在杆塔附近均有微弱变化,但并不显著;地面上1m处场强在杆塔附近增大,但在远离杆塔的区域基本不受杆塔影响。     

特高压电晕笼防护段的设计

为了克服特高压电晕笼设计中电晕笼两端部的电场畸变,确保电晕特性测试准确有效,需要增设一定长度的防护段。采用三维有限元方法精细计算了电晕笼内导线表面电场分布,分析了导线弧垂对防护段长度的影响并提出了新颖的电晕笼防护段设计方法。计算说明新型结构的防护段能有效平滑和抑制电晕笼端部附近导线表面电场的畸变,使电晕笼内导线表面电场更趋于一致,提高了电晕特性试验的准确性。     

±800 kV线路中导线耐张串荷载对弧垂、张力的影响

在±800 kV直流输电线路工程中,导线耐张串串长较长、串重较大,其荷载对连续档内的导线弧垂、张力的影响已不可被忽略。简述了±800 kV直流输电线路架线方式,利用力矩平衡原理,对连续档内导线耐张串荷载与导线弧垂、张力之间的关系进行计算和分析,结果表明,对于长连续档耐张段和“耐-直-耐”耐张段,耐张塔相邻档导线弧垂的计算公式和设计处理措施是行之有效的,并在实际工程中验证了该方法的正确性。     

新型导线在厦门220kV跨海通道增容改造中的应用

针对厦门钟山-东渡220kV跨海通道,分析了线路增容改造的必要性。在普通段导线的选择时,介绍了间隙型耐热铝合金导线、殷钢芯耐热铝合金绞线及普通钢芯耐热铝合金导线的性能特点,对比分析此3种导线性能参数,重点比较了弧垂和经济性,最后选择间隙型耐热铝合金导线作为普通段的更换导线。在大跨越段导线的选择时,在保证导线增容改造后弧垂不增加要求下,通过载流量和经济性的比较分析,选择超强钢芯高强耐热铝合金绞线作为大跨越段增容改造导线。     

用于重冰区架空输电线路的钢芯铝合金绞线机械特性分析

为提高重冰区架空输电线路的安全可靠性,需合理选择重冰区架空输电线路的导线型号。为此,计算了钢芯铝合金绞线和普通钢芯铝绞线在相同的悬挂条件下,最大覆冰时导线悬挂点的安全系数,计算、比较了2种导线舞动时的动态应力、安全系数及最大覆冰时的最大弧垂。结果表明:钢芯铝合金绞线应用于重冰区输电线路时,能表现出更优秀的机械特性和弧垂特性,且导线的最大设计覆冰厚度越大,其优势越明显。另外,得益于其良好的弧垂特性,钢芯铝合金绞线可降低线路铁塔的高度,节省钢材。     

运行中架空线路导线的弧垂校核方法探讨

因为线路周围环境物体的遮蔽,往往难于直接测量运行中架空线路的导线弧垂。这里介绍一种利用测量导线对被跨越物的限距方法,比较方便而且准确地进行弧垂校核。     

导线刚度研究在线路设计中的应用

针对目前绝大多数线路设计中都把导线作为柔性线来研究的现状,在对导线刚度研究的基础上．分析了考虑刚度在导线的应力、弧垂方面所存在的差异,得出在选择紧线钢丝绳时要扩大安全系数;导线弧垂在适当范围内可稍微小一些,但最好不要超过设计弧垂的5％。