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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(yùn)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(fù)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(kuò)大，發(fā)生大范圍冰災(zāi)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(zāi)害，引起的大范圍覆冰舞動故障嚴(yán)重影響我國電網(wǎng)安全。利用創(chuàng)新性科技手段預(yù)測、監(jiān)測、研判、處置輸電線路覆冰舞動災(zāi)害，是大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)保障?；A(chǔ)理論突破提升防除冰動態(tài)仿真能力
脫冰跳躍是指當(dāng)環(huán)境溫度升高或風(fēng)載變化時，導(dǎo)線或地線上的覆冰突然脫落，導(dǎo)致輸電塔線耦聯(lián)體系產(chǎn)生沖擊載荷，進(jìn)而引起線路大幅振動和跳躍的現(xiàn)象。脫冰跳躍是導(dǎo)致覆冰線路事故的一種重要誘因，也是線路設(shè)計和建設(shè)時必須要考慮的關(guān)鍵問題之一。因此，開展輸電塔線系統(tǒng)的脫冰動力響應(yīng)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(yīng)現(xiàn)代互感器校驗(yàn)的快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)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(yàn)儀、電流電壓負(fù)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(diǎn)的前提下，在電流互感器的快速測量、測試點(diǎn)的快速定位、以及負(fù)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(diǎn)（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(xì)調(diào)節(jié)采用了程控源技術(shù)，使測試點(diǎn)的定位更加快速、準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)電流互感器，電流負(fù)荷箱配置了5A負(fù)載值2.5VA-60VA，電壓負(fù)載箱配置了100V負(fù)載值從1.25VA-158.75VA基本上可滿足用戶的要求。負(fù)載箱在測量時可進(jìn)行自動切換。
4、該裝置可進(jìn)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(diǎn)的測量。
三、主要技術(shù)指標(biāo)（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(yàn)儀相關(guān)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(dǎo)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)有變比錯誤指示。
⑺.絕緣和耐壓試驗(yàn)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(yàn)儀，它根據(jù)指令輸出一定的電壓，使互感器到達(dá)預(yù)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(yàn)儀的測量對象菜單中正確選擇測量對象即可完成相應(yīng)的測量。
注意：臺體自身不具備校驗(yàn)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(yàn)儀聯(lián)機(jī)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(lán)色指示燈亮，表明控制柜已上電，通過校驗(yàn)儀選擇測量對象，使相應(yīng)的接觸器吸合，使相應(yīng)的輸出端有電壓輸出，當(dāng)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(xì)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(diǎn)是調(diào)壓細(xì)度高、定位準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)多只互感器測試而設(shè)計的工作臺體，它與LYFA-3000互感器校驗(yàn)儀、LYCTZ-II負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(yù)定的順序進(jìn)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(jìn)行定點(diǎn)測試；
⑶.顯示正在進(jìn)行測量的電流互感器序號；
⑷.在上位計算機(jī)的控制下可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)電流互感器，在測量中具有升流和作為標(biāo)準(zhǔn)互感器的雙重功效，技術(shù)指標(biāo)如下：
一次電流：5A～2000A 二次電流： 5A
頻率：50Hz 準(zhǔn)確度等級： 0.05（S）級
升流器電壓：250V 升流器容量：5kVA
額定負(fù)荷：5VA 下限負(fù)荷：2.5VA
功率因數(shù)：1.0 額定電壓：500V
以上標(biāo)準(zhǔn)互感器具有容量大、變比廣、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)?；旧峡蓾M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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(yàn)儀發(fā)出指令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，此控制板根據(jù)校驗(yàn)儀發(fā)出的指令決定標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)QH，當(dāng)某只電流互感器進(jìn)行測量時，即將與之對應(yīng)的CT繼電器通電，使其常開結(jié)點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，相應(yīng)的退磁繼電器斷電，使其結(jié)點(diǎn)處于常開狀態(tài)，即可進(jìn)行測量。
當(dāng)某只電流互感器進(jìn)行退磁時，使其相應(yīng)的退磁繼電器TC通電，常開結(jié)點(diǎn)閉合，對應(yīng)的測量繼電器斷電繼電，使其結(jié)點(diǎn)處常開。這樣進(jìn)行退磁的電流互感器即接入一個退磁電阻進(jìn)行閉路退磁。
注意：不可對同一只互感器同時進(jìn)行測量和退磁操作。
4、如何進(jìn)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(dǎo)線將L1與壓線夾1相接，將L2、L3、L4、L5、L6用相應(yīng)的導(dǎo)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(dǎo)線端分別接至壓線夾1和2；
⑸.將二次電流控制板上相應(yīng)電流互感器測試線按相應(yīng)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(biāo)識相同的接線柱用相應(yīng)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(yīng)的線連接好，接入220V電源。
⑵.打開校驗(yàn)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(yàn)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(biāo)點(diǎn)擊計算機(jī)上的全程測試按紐即可進(jìn)行相應(yīng)操作。
7、使用時注意事項(xiàng)
⑴.為了保證人身保障，測試臺外殼應(yīng)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(yàn)儀內(nèi)部有過流過壓保護(hù)，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(yàn)儀的壽命）
⑶.測試臺應(yīng)使用三蕊單相電源插頭，以減少干擾。
⑷.當(dāng)升流器輸出電流較高時，計算機(jī)顯示屏出現(xiàn)晃動，這是因?yàn)榛ジ衅鞔艌龈蓴_，不必?fù)?dān)心。豎臺子內(nèi)部裝有過流過壓保護(hù)用繼電器，當(dāng)校驗(yàn)儀的百分表超過160%時，臺子自動斷電復(fù)位，保護(hù)臺體和校驗(yàn)儀。其原理是監(jiān)視其二次電流和二次電壓，當(dāng)感應(yīng)到超過設(shè)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(dǎo)線。與單導(dǎo)線相比，多分裂導(dǎo)線更易受誘發(fā)脫冰效應(yīng)影響，且由于受其有的垂向脫冰與扭轉(zhuǎn)脫冰的耦合、子導(dǎo)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(yīng)，且脫冰后的動力響應(yīng)也呈現(xiàn)出更為復(fù)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(dǎo)線大尺寸脫冰跳躍試驗(yàn)和測試方法，搭建了單檔150米八分裂特高壓導(dǎo)線不均勻覆冰和脫冰全尺寸試驗(yàn)平臺，試驗(yàn)研究了多分裂導(dǎo)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(dǎo)線的脫冰試驗(yàn)，獲取了塔線耦合動態(tài)響應(yīng)特性，有效支撐基礎(chǔ)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(diǎn)線共測光纖傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用線路自身的地線復(fù)合光纜（OPGW）中的光纖實(shí)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(guān)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(qiáng)明/強(qiáng)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(qiáng)明線OPGW覆冰過載斷線故障，為線路運(yùn)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(jī)攜帶絕緣棒沖擊除冰和機(jī)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(dá)現(xiàn)場。當(dāng)遇到嚴(yán)重覆冰難以抵達(dá)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(jìn)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(jī)理的研究尚比較匱乏，除冰裝置參數(shù)設(shè)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(xué)特性和斷裂準(zhǔn)則，基于提出的誘發(fā)脫冰模擬方法，研發(fā)了新型機(jī)械除冰技術(shù)。該技術(shù)無需人員干預(yù)，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(jìn)行監(jiān)控，實(shí)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(yùn)行安全。新型防舞裝置提升舞動災(zāi)害應(yīng)對技術(shù)水平。
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