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輸電線路覆冰舞動是國內(nèi)外電網(wǎng)面臨的共同難題。截至2023年年底，國家電網(wǎng)有限公司運營的110千伏及以上輸電線路總里程已超過122萬千米，線路走廊南北跨度大，沿途地形地貌復雜，氣候條件多變，覆冰區(qū)域廣闊、覆冰類型多樣。近年來，隨著惡劣氣候頻繁發(fā)生，覆冰區(qū)域不斷遷移擴大，發(fā)生大范圍冰災和線路舞動的可能性不斷增加。2023年冬季至今年春季，我國連續(xù)遭受5輪雨雪冰凍災害，引起的大范圍覆冰舞動故障嚴重影響我國電網(wǎng)安全。利用創(chuàng)新性科技手段預測、監(jiān)測、研判、處置輸電線路覆冰舞動災害，是大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要技術(shù)保障。基礎理論突破提升防除冰動態(tài)仿真能力
脫冰跳躍是指當環(huán)境溫度升高或風載變化時，導線或地線上的覆冰突然脫落，導致輸電塔線耦聯(lián)體系產(chǎn)生沖擊載荷，進而引起線路大幅振動和跳躍的現(xiàn)象。脫冰跳躍是導致覆冰線路事故的一種重要誘因，也是線路設計和建設時必須要考慮的關鍵問題之一。因此，開展輸電塔線系統(tǒng)的脫冰動力響應研究，對保障輸電線路的結(jié)構(gòu)安全具有重要意義。
一、概述（LYHST-5000多臺電流互感器檢定裝置全自動性能穩(wěn)定，匠心制造）
極速多臺位互感器檢定裝置是我公司為了適應現(xiàn)代互感器校驗的快速、準確的特點而開發(fā)的新一代互感器檢定裝置。該裝置由LYFA-3000互感器校驗儀、電流電壓負載箱、控制柜、電流互感器測試臺等幾個部分組成。在保持原技術(shù)特點的前提下，在電流互感器的快速測量、測試點的快速定位、以及負荷箱、各種變比的互感器覆蓋等方面有了很大的提高。
二、主要特點（LYHST-5000多臺電流互感器檢定裝置全自動性能穩(wěn)定，匠心制造）
1、該裝置細調(diào)節(jié)采用了程控源技術(shù)，使測試點的定位更加快速、準確。
2、該裝置在多只電流互感器測量速度方面有了質(zhì)的提高，在3-5分鐘的時間里可可測量十二只任何變比的電流互感器。
3、該裝置配置了5A的標準電流互感器，電流負荷箱配置了5A負載值2.5VA-60VA，電壓負載箱配置了100V負載值從1.25VA-158.75VA基本上可滿足用戶的要求。負載箱在測量時可進行自動切換。
4、該裝置可進行互感器的規(guī)程和非規(guī)程的測量，測量時用戶可對任何百分點的測量。
三、主要技術(shù)指標（LYHST-5000多臺電流互感器檢定裝置全自動性能穩(wěn)定，匠心制造）
1、裝置使用的環(huán)境條件
溫 度：5°C~40°C 相對濕度：<80%（25°C）
海撥高度：<2500m 電源頻率：50Hz ±0.5Hz
電源電壓：220V±5V
2、HGQA-C互感器校驗儀相關參數(shù)
⑴.測量范圍：
同相分量（%）：0.0001~200.0 分辨率：0.0001
正交分量（分）：0.001~999.9 分辨率：0.001
阻抗（W）：0.0001~60.0 分辨率：0.0001
導納（ms）：0.0001~60.0 分辨率：0.0001
⑵.基本誤差：
同相分量： DX=±（X×2%+Y×2%±2個字）
正交分量： DY=±（Y×2%+X×2%±5個字）
“X"、“Y"——儀器的顯示值
“5個字"——儀器的量化誤差
百 分 表： 1級
⑶.工作范圍：
電流： （1%-149%）In （In=5A）（5%-149%）In （In=1A）
⑷.工作負荷：
電流： To對Tx<0.12W cosj=1
⑸.極性錯誤指示
額定工作電流的5%以上，誤差超過180%時，應有極性指示。
注意:如果大于額定工作電流的10%以上,仍未出現(xiàn)應有的極性指示,說明軟件有故障,請不要再增加電流,以免燒壞儀器.
⑹.變比錯誤指示
額定工作電流的5%以上，誤差超過30%而小于180%時，應有變比錯誤指示。
⑺.絕緣和耐壓試驗及說明：
端子Tx和（
）端子相通
K和D端子均與（
）端子不通
電源插座對外殼能承受1.5KV，1min耐壓
⑻.外型尺寸：（L 445×W 330×H 140）mm3
⑼.重量：10kg
四、一體化互感器檢定裝置的控制柜（LYHST-5000多臺電流互感器檢定裝置全自動性能穩(wěn)定，匠心制造）
一體化互感器檢定裝置的控制柜部分受控于HGQA-C互感器校驗儀，它根據(jù)指令輸出一定的電壓，使互感器到達預定的工作電流或工作電壓。
1、接 線
該圖是控制柜后門板上的接線端子圖。為電流互感器接線的端子。
將電流互感器接好后，只須在校驗儀的測量對象菜單中正確選擇測量對象即可完成相應的測量。
注意：臺體自身不具備校驗互感器的功能，也不具備調(diào)節(jié)調(diào)壓器輸出的功能，只有在與校驗儀聯(lián)機時才可使用。
2、控制柜控制電路
如上圖：控制柜通電后按下啟動按鈕的藍色指示燈亮，表明控制柜已上電，通過校驗儀選擇測量對象，使相應的接觸器吸合，使相應的輸出端有電壓輸出，當出現(xiàn)異常情況時，可將停止按鈕按下使臺體斷開輸出。
10kVA調(diào)壓器為主要輸出源，做粗調(diào)調(diào)壓；功率源為細調(diào)調(diào)壓。比如升二次電流為5A的電流互感器的20%，首先大調(diào)壓器調(diào)節(jié)16%，功率源調(diào)節(jié)余下的4%。使用此方法的優(yōu)點是調(diào)壓細度高、定位準確、快捷、方便使用。
五、極速多臺位互感器檢定裝置（LYHST-5000多臺電流互感器檢定裝置全自動性能穩(wěn)定，匠心制造）
極速多臺位互感器檢定裝置（簡稱互感器檢定裝置）是為實現(xiàn)多只互感器測試而設計的工作臺體，它與LYFA-3000互感器校驗儀、LYCTZ-II負載箱及控制柜配套形成LYHST-5000極速多臺位互感器檢定裝置。它由帶升流器的標準電流互感器、一次電流控制板、二次電流控制板、壓線裝置等幾個部分組成，各部分所在測試臺的位置如下圖所示：
1、極速多臺位互感器檢定裝置功能
極速多臺位互感器檢定裝置具有如下功能：
⑴.可對被測的多只電流互感器按照預定的順序進行全自動測試；
⑵.互感器測試臺可對被測的多只電流互感器中的某一只進行定點測試；
⑶.顯示正在進行測量的電流互感器序號；
⑷.在上位計算機的控制下可進行標準互感器變比的全自動切換。
2、極速多臺位互感器檢定裝置組成
⑴.帶升流器精密電流互感器
與互感器測試臺配套的帶升流器的標準電流互感器，在測量中具有升流和作為標準互感器的雙重功效，技術(shù)指標如下：
一次電流：5A～2000A 二次電流： 5A
頻率：50Hz 準確度等級： 0.05（S）級
升流器電壓：250V 升流器容量：5kVA
額定負荷：5VA 下限負荷：2.5VA
功率因數(shù)：1.0 額定電壓：500V
以上標準互感器具有容量大、變比廣、準確度高等特點。基本上可滿足用戶的要求
⑵.一次電流控制板
一次電流控制板主要完成標準電流互感器與被測電流互感器的一次電流的全自動切換，它是由額定電流為230A、80A、40A、10A、10A五個接觸器組成對升流器L2、L3、L4、L5、L6之間的接線進行全自動的切換，其原理如下圖所示：
⑶.二次電流控制板
二次電流控制板是校驗儀發(fā)出指令的執(zhí)行機構(gòu)，此控制板根據(jù)校驗儀發(fā)出的指令決定標準互感器的變比為多少，哪一只 互感器作測量，哪一只互感器作退磁。具體切換過程可參照測試臺工作原理。
3、極速多臺位互感器檢定裝置工作原理
如上圖所示，其中CT控制互感器的測量，TC控制互感器退磁，QH控制標準二次的切換，測量過程中首先根據(jù)被測互感器的變比選定相應QH，當某只電流互感器進行測量時，即將與之對應的CT繼電器通電，使其常開結(jié)點處于閉合狀態(tài)，相應的退磁繼電器斷電，使其結(jié)點處于常開狀態(tài)，即可進行測量。
當某只電流互感器進行退磁時，使其相應的退磁繼電器TC通電，常開結(jié)點閉合，對應的測量繼電器斷電繼電，使其結(jié)點處常開。這樣進行退磁的電流互感器即接入一個退磁電阻進行閉路退磁。
注意：不可對同一只互感器同時進行測量和退磁操作。
4、如何進行安裝
⑴.將帶升流器的精密電流互感器從測試臺的后門推入測試臺體內(nèi)；
⑵.用600A的大電流導線將L1與壓線夾1相接，將L2、L3、L4、L5、L6用相應的導線分別與 LC1、LC2、LC3、LC4、LC5的下端頭相接；
⑶.將LC1、LC2、LC3、LC4、LC5接觸器的上端頭接至壓線夾2；
⑷.將2根1250A的大電流導線端分別接至壓線夾1和2；
⑸.將二次電流控制板上相應電流互感器測試線按相應的順序穿至臺面。
上述過程完成后即完成了安裝。
5、極速多臺位互感器檢定裝置接線
極速多臺位互感器檢定裝置是與極速多臺位互感器檢定裝置配套產(chǎn)品、它必須與它們配套才能使用，使用前必須將線路連接好，具體連接方式如下：
⑴.將控制柜與測試臺標識相同的接線柱用相應的測試線對接。
⑵.將220V電源接入
6、極速多臺位互感器檢定裝置操作
⑴.將測試臺相應的線連接好，接入220V電源。
⑵.打開校驗儀和控制柜電源，并使控制柜處于合閘狀態(tài)；
⑶.打開互感器校驗裝置管理軟件并選擇測量對象，具體可參照軟件說明書。
⑷.用鼠標點擊計算機上的全程測試按紐即可進行相應操作。
7、使用時注意事項
⑴.為了保證人身保障，測試臺外殼應可靠地接地。
⑵.在測量過程中電流互感器的二次側(cè)不允許開路，否則產(chǎn)生高壓造成對儀器和人身的傷害。（校驗儀內(nèi)部有過流過壓保護，會自動吸收過電流和過電壓，但是經(jīng)常開路產(chǎn)生的高電壓會影響校驗儀的壽命）
⑶.測試臺應使用三蕊單相電源插頭，以減少干擾。
⑷.當升流器輸出電流較高時，計算機顯示屏出現(xiàn)晃動，這是因為互感器磁場干擾，不必擔心。豎臺子內(nèi)部裝有過流過壓保護用繼電器，當校驗儀的百分表超過160%時，臺子自動斷電復位，保護臺體和校驗儀。其原理是監(jiān)視其二次電流和二次電壓，當感應到超過設定值的電流和電壓時，臺子會自動切斷輸出。
超/特高壓等電網(wǎng)骨干輸電線路普遍采用多分裂導線。與單導線相比，多分裂導線更易受誘發(fā)脫冰效應影響，且由于受其有的垂向脫冰與扭轉(zhuǎn)脫冰的耦合、子導線不均勻覆冰、間隔棒布置方案等因素的聯(lián)合影響，使其誘發(fā)脫冰效應，且脫冰后的動力響應也呈現(xiàn)出更為復雜和特別的非線性時變特性。國網(wǎng)工研院提出了多分裂導線大尺寸脫冰跳躍試驗和測試方法，搭建了單檔150米八分裂特高壓導線不均勻覆冰和脫冰全尺寸試驗平臺，試驗研究了多分裂導線脫冰跳躍特性。同時，該院利用某500千伏連續(xù)3檔真型線路，開展了連續(xù)檔多分裂導線的脫冰試驗，獲取了塔線耦合動態(tài)響應特性，有效支撐基礎理論研究。冰害監(jiān)測處置技術(shù)破解自動除冰難題。
在輸電線路冰害監(jiān)測方面，針對地理氣象環(huán)境惡劣地區(qū)監(jiān)測裝置信號傳輸困難、供電可靠性不足的問題，國網(wǎng)工研院研發(fā)了分立式分布式高效融合的多參量、高精度、點線共測光纖傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用線路自身的地線復合光纜（OPGW）中的光纖實現(xiàn)對整條線路的狀態(tài)監(jiān)測，建立了光纖傳感監(jiān)測參量與線路本體狀態(tài)及環(huán)境參量的映射關系，為輸電線路覆冰廣域高精度監(jiān)測提供了技術(shù)保障。其中，安裝于500千伏強明/強州線的輸電線路光纖監(jiān)測系統(tǒng)成功監(jiān)測到了今年2月雨雪冰凍過程和強明線OPGW覆冰過載斷線故障，為線路運維和故障分析提供了有力支撐。
在輸電線路除冰技術(shù)方面，雖然以往已經(jīng)嘗試過人工敲擊除冰、空包彈振動除冰、無人機攜帶絕緣棒沖擊除冰和機器人除冰等技術(shù)方案，但是以上除冰方法均需要人員到達現(xiàn)場。當遇到嚴重覆冰難以抵達除冰塔位，或者對于新疆、青海、西藏等冬季存在大面積封山區(qū)域，人員無法進入的情況時，上述除冰方法均難以發(fā)揮作用。此外，目前的除冰裝置對于雨凇、霧凇、混合凇等不同類型覆冰的物理特性和除冰機理的研究尚比較匱乏，除冰裝置參數(shù)設計的理論依據(jù)不足。針對上述問題，國網(wǎng)工研院通過研究不同類型覆冰的力學特性和斷裂準則，基于提出的誘發(fā)脫冰模擬方法，研發(fā)了新型機械除冰技術(shù)。該技術(shù)無需人員干預，能夠在大范圍、長時間的雨雪冰凍惡劣環(huán)境下長期駐線，自行俘獲能量，并對輸電線路覆冰增長情況進行監(jiān)控，實現(xiàn)對輸電線覆冰全自動、高效、安全去除，保障惡劣條件下的線路運行安全。新型防舞裝置提升舞動災害應對技術(shù)水平。
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