基于电场探测的输电线路带电回路识别

由于输电线路实际运行状态多样且周围环境复杂，误入带电线路危险范围而导致的安全事故时有发生。针对输电线路运维检修时工作人员难以判断线路是否带电的难题，基于空间电场探测技术，通过在吊车臂顶部加装电场检测探头，提出一种简单有效的输电线路带电回路识别方法。建立可伸长吊车三维有限元模型，分析吊车侵入、吊车臂吊钩悬挂长度对输电线路附近电场分布的影响，针对线路不同运行状况，提出带电回路识别的特征位置、特征分量及带电识别判据。研究结果表明：以双回线路中部正下方4 m为特征位置、吊车水平侧方电场强度分量为特征分量，若左右探头特征分量之差在50%以内，则为双回带电运行状态；某侧探头特征分量为另一侧3倍以上时，则为该侧回路单独带电运行状态。     

基于电热耦合的干式直流电容器温升分布不均匀特性分析及优化

作为柔性直流输电中的关键设备,干式直流支撑用电容器在运行时由于散热条件较差,其内部温升分布呈现明显的不均匀性,严重影响了电容器的使用寿命。为此,以某型号高压大容量干式直流支撑用电容器为研究对象,提出了电容器的电热耦合分析模型,考虑了汇流排上电流密度分布特性对电容器整体温升的影响,通过试验验证了所提出模型的准确性,并利用NSGA-Ⅱ遗传算法对铜排的结构参数进行了多目标优化。结果表明,汇流铜排上的发热功率占电容器总发热功率的18.7%,计算时必须予以考虑;当铜排的厚度为1.3 mm,宽度为55 mm时,电容器的温升优化效果最好,所提出的优化方案能够有效降低电容器的运行温度。研究成果对干式直流电容器的温升计算与优化有一定的指导意义。     

基于光纤传感器的输电杆塔角钢应变在线监测研究

针对目前输电杆塔结构应力-应变监测方法中存在较大测量误差的问题,从提高输电杆塔角钢应变的测量精度出发,基于光纤光栅传感器提出一种考虑传感器在角钢表面安装位置及安装方式的输电杆塔角钢应变精准在线监测方法。首先,对输电杆塔角钢表面不同位置的应变分布特性进行有限元仿真分析;其次,根据输电杆塔结构中L角钢的形状特点,设计了一种可拆卸手环式的L型传感器固定夹具,对比分析了传感器不同安装方式对角钢应变测量精度的影响;最后,利用该方法设计了输电杆塔角钢应变在线监测系统。对某220 kV输电线路杆塔薄弱位置角钢进行应变数据实测分析,结果表明：实测数据和有限元仿真数据应变测量误差小于1.5×10^-5,相对误差小于6.28%。研究结果为输电杆塔结构健康状态精准在线监测提供了参考依据,具有较高的工程实用价值。