CN202350830U

CN202350830U - 输电线路舞动在线监测系统

Info

Publication number: CN202350830U
Application number: CN201120499408XU
Authority: CN
Inventors: 白延清; 谢小平; 庞建岭; 于义亮; 张京; 魏小龙; 冯宇; 杨新晖
Original assignee: Yan'an Power Supply Bureau
Current assignee: Yan'an Power Supply Bureau; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种输电线路舞动在线监测系统，包括：多个舞动监测单元、多个杆塔监测子站系统、GPRS通信模块、监控中心和电源模块，舞动监测单元采集输电线路监测点的位移加速度值；杆塔监测子站系统采集输电线路将接收到的信息和采集的信息进行处理、储存和显示；GPRS通信模块用于接收和传输信息；计算机监控中心对接收到的数据处理、分析和存储；电源模块为系统提供稳定电源；本实用新型输电线路导线舞动在线监测系统的使用，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也为线路设计时考虑气候条件、设定预防水平提供可靠依据，提高了监测结果的准确性和通用性，实现了对输电线路舞动最直接、最有效的监测。

Description

输电线路舞动在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力输电线路舞动在线监测系统。

背景技术

架空输电线路的舞动是一种由于空气动力不稳定而产生的现象，是输电线路导线在不均匀覆冰以及风力作用下的一种低频率(0.1-3HZ)、大振幅(约为导线直径的20-300倍)的振动现象，一般在振幅形态上表现为在一个档距只有一个或少数几个半波，导线发生舞动时，除了垂直方向运动外，往往伴随有扭转方向的运动。

舞动的形成取决于三方面因素：覆冰、导线的结构参数以及风激励。覆冰状况由气温、降雨及地理环境所决定具有随机性。且与随风风速相结合，从而引入了诸多的随机因素。另外，输电导线是一根或一组悬垂柔性体，及结构及振动时的状态表现出非线性。由此可见，输电线路舞动是一种由流体诱发的随机的非线性振动，是一种流体和固体的耦合振动。

导线舞动是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、金具损坏断裂、导线断股、塔材和螺丝变形、断线、倒塔等严重后果。由于近些年来我国输电线路发生的导线风偏、舞动、弧垂闪络跳闸事故较多，导致了线路跳闸停运，给电网的安全稳定运行造成了较大的危害，并且风偏的发生常伴有大风和雷雨现象，给故障的判断及查找带来一定的困难。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电力输电线路导线舞动在线监测系统的使用，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也为线路设计时考虑气候条件、设定预防水平提供可靠依据，提高了监测结果的准确性和通用性，实现了对输电线路舞动最直接、最有效的监测。

本实用新型通过下述技术方案来实现。

一种输电线路舞动在线监测系统，包括多个舞动监测单元、多个杆塔监测子站系统、GPRS通信模块、计算机监控中心和电源模块，所述舞动监测单元与输电线路监测点相连，舞动监测单元与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统与计算机监控中心连接；所述电源模块与系统杆塔监测子站系统连接。

所述舞动监测单元通过GPRS通信模块与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统通过GPRS通信模块与计算机监控中心相连。

所述杆塔监测子站系统与电源模块相连。

本实用新型的舞动监测单元采集输电线路监测点的位移加速度值；杆塔监测子站系统采集输电线路将接收到的信息和采集的信息进行处理、储存和显示；GPRS通信模块用于接收舞动监测单元数据信息和传输杆塔监测子站系统的数据信息给计算机监控中心；计算机监控中心对接收到的数据处理、分析和存储；电源模块为系统杆塔监测子站系统提供稳定电源。

本实用新型提供的电力输电线路导线舞动在线监测系统，根据档据和线路具体情况，在一档导线中安装适当数量的导线舞动监测仪，采集3个方向的加速度信息，依据对监测点加速度的计算分析及线路基本信息，分析舞动线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数，分析线路是否发生舞动危害，发出报警信息，避免相间放电，倒塔等事故的发生，提高了监测结果的准确性和通用性，实现了对输电线路舞动最直接、最有效的监测。

附图说明

图1为本实用新型提供的电力输电线路导线舞动在线监测系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，该输电线路舞动在线监测系统，包括多个舞动监测单元、多个杆塔监测子站系统、GPRS通信模块、计算机监控中心和电源模块，其中：舞动监测单元与输电线路监测点相连，舞动监测单元与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统与计算机监控中心连接；所述电源模块与系统杆塔监测子站系统连接。舞动监测单元通过GPRS通信模块与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统通过GPRS通信模块与计算机监控中心相连。杆塔监测子站系统与电源模块相连。

舞动监测单元采集输电线路监测点的位移加速度值；杆塔监测子站系统采集输电线路将接收到的信息和采集的信息进行处理、储存和显示；GPRS通信模块用于接收舞动监测单元数据信息和传输杆塔监测子站系统的数据信息给计算机监控中心；计算机监控中心对接收到的数据处理、分析和存储；电源模块为系统杆塔监测子站系统提供稳定电源。

本实用新型提供的电力输电线路导线舞动在线监测系统实现导线舞动监测功能所依据的基本原理是：

本实用新型该系统所依据的基本原理是根据档据和线路具体情况，在一档导线中安装适当数量的导线舞动监测仪，采集3个方向的加速度信息，依据对监测点加速度的计算分析及线路基本信息，分析舞动线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数，分析线路是否发生舞动危害。若能测量出监测点的加速度位移数据信息，就可以分析舞动线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数，这就是电力输电线路导线舞动在线监测系统的基本原理。

S_{x} = \frac{1}{2} Σ_{i = 1}^{n} a_{x} Δ t^{2} + S_{0 x}

S_{y} = \frac{1}{2} Σ_{i = 1}^{n} a_{y} Δ t^{2} + S_{0 y}

式中，S_ox，S_oy为导线初位移，由位移传感器测得；α_x，α_y由加速度传感器测得。

从上述物理学位移公式中，可以看出，导线初始位移为S_ox和S_oy，在输电线路由于覆冰、导线的结构参数以及风激励等地理环境因素影响时，输电线路导线在不均匀覆冰以及风力作用下的一种低频率(0.1-3HZ)、大振幅(约为导线直径的20-300倍)的振动现象，从而输电线路发生加速度，并且产生振动后的位移S_X和S_Y。

因此，在舞动监测单元监测初始数据标定后，通过测定监测点加速度位移数据变化，利用已知监测初始数据，根据监测点加速度位移数据变化，分析舞动线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数，就可以确定输电线路导线是否发生舞动。

上述实施例提供的电力输电线路导线在线监测系统采用了多层屏蔽技术，线路上部署的系统采用统一的金属外壳封装，外壳内测量传感器也具有金属屏蔽外壳，具有屏蔽、防水、防尘、连接可靠。极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠。整体结构设计，具有适当的接口，供本地调试，安装方便快捷，线路带电或停电均可进行实施，安装后不会对线路自身结构特性和后期运行维护造成安全隐患；数据采集前端为扩展工业级产品，适用于各种恶劣的气候环境，具有对大气温度，环境湿度，风速，风向，降水等进行数据采集、测量和通信功能，通过通信网络将测量结果传输到后端综合分析软件系统。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，凡是对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换均不脱离本实用新型技术方案的范围。

Claims

1.一种输电线路舞动在线监测系统，包括多个舞动监测单元、多个杆塔监测子站系统、GPRS通信模块、计算机监控中心和电源模块，其特征在于：所述舞动监测单元与输电线路监测点相连，舞动监测单元与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统与计算机监控中心连接；所述电源模块与系统杆塔监测子站系统连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路舞动在线监测系统，其特征在于，所述舞动监测单元通过GPRS通信模块与杆塔监测子站系统相连，杆塔监测子站系统通过GPRS通信模块与计算机监控中心相连。

3.根据权利要求1所述的输电线路舞动在线监测系统，其特征在于，所述杆塔监测子站系统与电源模块相连。