CN104065016A - 利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，利用安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置和监控中心共同实现，工作原理是由安装在输电线路上的防结冰防覆雪终端装置在线监测环境参数，当判断发生冻雨或下雪时，防结冰防覆雪终端装置自动运行，产生与输电线路固有频率值相同的机械振动作为外加激励源，与输电线路产生谐振，阻止输电线路结冰或覆雪，实现输电线路在线防冰雪功能。防结冰防覆雪终端装置和监控中心可进行实时远程通讯并实时反馈，对包括未安装防结冰防覆雪终端装置的附近区域进行预警。该方法不但有效避免了因输电线路覆冰而引发的各种电网事故，也为电力系统提出了一种由被动除冰到主动防冰的新思路。

Description

利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法

技术领域

本发明涉及电力系统安全技术领域，具体涉及一种利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法。

技术背景

据不完全统计，自上世纪中期以来，我国输电线路遭受不同程度的覆冰灾害达上千次，输电线路覆冰将导致倒塔、断线、冰闪、跳闸、导线舞动、电力设备损坏等问题。我国南方部分省市地区冬末春初之际经常遭受低温、雨雪、冰冻灾害，当气温在零度左右时，输电线路上所覆盖的积雪经融化和二次冻冰过程，使得高压线上所附冰柱更加坚厚，令输电线路遭受重大破坏，不仅破坏电网结构、威胁电网安全，同时严重影响人民的日常生活，并给国民经济造成巨大经济损失。

针对输电线路覆冰问题，大都采用输电线路在线除冰方法。采用传统的外力人工敲打除冰方法，该方法虽然简单易行，但工作效率低，同时对电力工人的生命安全造成了极大的威胁；采用机械除冰机器人除冰，由于需要越障移动，使得机器人体积大、成本高、机构复杂，易引发额外的线路故障，且除冰刀具尖端在高压环境中易引起尖端放电现象，给电力系统引入不稳定因素；采用焦耳热融冰机器人除冰大部分以输电线路断电为前提，且能量耗损大、投资成本高、除冰范围小，给社会经济造成损失和人们生活带来极大的不便。

国内外现有的高压输电线路防冰方法，主要分为喷涂防覆冰涂料的防冰方法和焦耳热防冰方法两种，其中喷涂防覆冰涂料多采用人工或机器喷涂，其工作量大、防冰时效性短；焦耳热防冰方法通过在输电线路中间安装无功补偿装置或采用分裂导线增大子导线的电流传输量，从而产生大电流以焦耳热融冰的方式进而实现防冰的目的，其能量耗损大、投资成本高、防冰范围小，给社会经济造成损失和人们生活带来极大的不便。

通过对输电线路除冰防冰技术的现状分析，本发明提出了一种利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，该方法不但主动避免了输电线路因覆冰而引发电网事故，也保障了架空输电线路持续、安全、稳定的运行，也为电力系统除冰问题提出了一种由被动除冰到主动防冰的新思路，实现了智能化高效率的在线防冰作业。

发明内容

为了避免高压架空输电线路因覆冰过厚或积雪，而引起对输电线路及杆塔的损坏问题，本发明提供了一种利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，利用安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置和监控中心共同实现，该方法的工作原理是由安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置在线监测输电线路环境温度、湿度及风速判断是否具有冻雨生成条件，利用智能视频监测落雪程度，当判断发生冻雨或下雪时，防冰终端装置自动运行，产生与输电线路固有频率值相同的机械振动作为外加激励源，与输电线路产生谐振，阻止输电线路上结冰或覆雪，从而实现输电线路在线防冰雪功能。防结冰防覆雪终端装置和监控中心可进行实时远程通讯，将其工作状态、现场采集参数、防冰雪处理情况实时反馈给监控中心，远程中心汇总多点数据，对不包括具有本系统终端的相关区域进行预警，并将相关数据保存作为历史数据以便日后统计、分析、决策。该方法不但有效避免了因导线覆冰而引发的各种电网事故，也保障了架空输电线路持续、安全、稳定的运行，同时为电力系统提出了一种由被动除冰到主动防冰的新思路。

本发明所采用的技术方案如下：

利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，利用安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置和监控中心共同实现，其特征在于，该方法的工作原理是由安装在输电线路上的防结冰防覆雪终端装置在线监测输电线路环境温度、湿度及风速，以判断是否具有冻雨生成条件，利用智能视频监测落雪程度，当判断发生冻雨或下雪时，防结冰防覆雪终端装置自动运行，产生机械振动作为外加激励源，与输电线路产生谐振，阻止输电线路上结冰或覆雪，从而实现输电线路的在线防结冰防覆雪功能，防结冰防覆雪终端装置和监控中心之间可进行实时远程通讯。

所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置计算测试出该线路的固有振动频率，启动防冰雪工作时，产生与输电线路的固有振动频率相同的的机械振动作为外加激励源，与输电线路产生谐振，阻止输电线路结冰或覆雪。

所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，防结冰防覆雪系统监测到可能发生冻雨或下雪情况后，主动通知监控中心，同时自动开启防冰雪工作，并将其工作状态、现场采集参数、防冰雪处理情况实时反馈给监控中心。

所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，监控中心汇总多点数据，判断冻雨或落雪发生的范围、程度等，对包括不具有本系统终端的的相关区域进行预警，并将相关数据保存作为历史数据以便日后统计、分析、决策。

与现有技术相比，本发明的显著优点在于：

区别于现有防冰方法最大的特点是，防冰装置基于外激谐振原理，在监测到可能出现冻雨或落雪的情况后自动运行，利用外激谐振产生的机械振动作为外加激励源，与输电线路产生谐振，有效防止输电线路产生积雪或形成冻雨，而不是生成覆冰后再进行除冰工作，防冰过程中无大量的能量损失，可主动避免因输电线路覆冰而引发的事故，保证架空输电线路的运行安全，给社会经济发展和人们的日常生活提供了保障，同时也为输电线路覆冰问题提出了一种由被动除冰到主动防冰的新思路。

该方法实施过程中无移动作业，避免了由于越障操作而引起的装置及线路故障。

附图说明

图1是本发明的防结冰防覆雪装置工作的原理图。

图中：1-防冰装置，2-杆塔，3-输电线路，4-对应两杆塔间跨距，5-监控中心。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明是一种利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，在已知两杆塔间跨距的的输电线路上防结冰防覆雪终端装置（1）并配合监测中心（5）共同实现，防结冰防覆雪终端装置（1）在线监测输电线路（3）环境温度、湿度及风速，以判断是否具有冻雨生成条件，利用智能视频监测落雪程度，当判断发生冻雨或下雪时，防结冰防覆雪终端装置（1）自动运行，产生机械振动作为外加激励源，与输电线路（3）产生谐振，阻止输电线路（3）上结冰或覆雪，从而实现输电线路（3）的在线防冰雪功能，防结冰防覆雪终端装置（1）和监控中心（5）之间可进行实时远程通讯。

防结冰防覆雪终端装置（1）监测到可能出现冻雨或落雪情况后，安装在输电线路（3）上的防冰雪终端装置（1）计算测试出该输电线路（3）的固有振动频率，启动防冰雪工作时，产生与输电线路（3）的固有振动频率相同的的机械振动作为外加激励源，与输电线路（3）产生谐振，阻止输电线路（3）结冰或覆雪，实现智能化、高效率的在线防结冰防覆雪功能。

防结冰防覆雪终端装置（1）监测到可能发生冻雨或下雪情况后，主动通知监控中心（5），同时自动开启防冰雪工作，并将其工作状态、现场采集参数、防冰雪处理情况实时反馈给监控中心。

监控中心（5）汇总多点数据，判断冻雨或落雪发生的范围、程度等，对包括未安装防结冰防覆雪终端装置（1）的附近区域进行预警，通知有关部门作好预防准备工作，并将相关数据保存作为历史数据以便日后统计、分析、决策。

以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，利用安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置（1）和监控中心（5）共同实现，其特征在于：该方法的工作原理是由安装在输电线路（3）上的防结冰防覆雪终端装置（1）在线监测输电线路（3）环境温度、湿度及风速，以判断是否具有冻雨生成条件，利用智能视频监测落雪程度，当判断发生冻雨或下雪时，防结冰防覆雪终端装置（1）自动运行，产生机械振动作为外加激励源，与输电线路（3）产生谐振，阻止输电线路（3）上结冰或覆雪，从而实现输电线路（3）的在线防冰雪功能，防结冰防覆雪终端装置（1）和监控中心（5）之间可进行实时远程通讯。

2.根据权利要求1所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，其特征在于：安装在线路上的防结冰防覆雪终端装置（1）测试计算出该输电线路（3）的固有振动频率，启动防冰雪工作时，产生与输电线路（3）的固有振动频率相同的的机械振动作为外加激励源，与输电线路(3)产生谐振，阻止输电线路(3)结冰或覆雪。

3.根据权利要求1所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，其特征在于：防结冰防覆雪终端装置（1）监测到可能发生冻雨或下雪情况后，主动通知监控中心（6），同时自动开启防冰雪工作，并将其工作状态、现场采集参数、防冰雪处理情况实时反馈给监控中心（5）。

4.根据权利要求1所述的利用外激谐振的输电线路在线防结冰防覆雪方法，其特征在于：监控中心（5）汇总多点数据，判断冻雨或落雪发生的范围、程度等，对包括未安装防结冰防覆雪终端装置（1）的附近区域进行预警，并将相关数据保存作为历史数据以便日后统计、分析、决策。