摘要：为了实现对输电线路舞动特征参数的准确辨识,提出一种基于六轴惯性传感器的舞动信号处理算法。根据捷联惯导理论,设计了舞动信号解算框架;利用舞动三自由度模型,进行反演与姿态解算;通过建立惯性传感器加速度与陀螺仪误差模型,对确定性误差采用无定向快速标定算法进行标定补偿;采用小波阈值去噪算法对环境白噪声进行去噪,确定最佳小波基函数及阈值选取原则;采用两向不水平度测定俯仰角与横滚角来计算初始四元数进行姿态更新,实现舞动幅值和舞动频率辨识算法。在实验室环境下,利用单摆运动模拟实际舞动信号,经信号处理后,较好的实现了对舞动特征参数的辨识,解算结果舞动幅值误差最大为3.58%,频率误差最大为3.67%。

摘要：输电铁塔螺栓的紧固对铁塔的工程效率和可靠性尤为重要。因此,输电铁塔螺栓扭矩扳手的性能就变得尤为重要。因此,为了减小重量并实现便携,且满足扭矩控制要求,这里提出了利用高功率密度的锂电池供电、永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)作为驱动电机、模型预测算法(Model Predictive Control, MPC)为控制算法的扭矩扳手的研究。利用遗传算法对永磁电机进行优化设计,以减小电机的重量,提高电机的转矩密度。而模型预测算法的实现,则在满足扭矩控制精度的前提下,进一步提高了动态响应。对于扭矩控制的仿真,验证了基于锂电池、永磁同步电机和模型预测控制的扭矩扳手的良好性能。

摘要：针对耐张线夹压接缺陷缺乏有效便捷检测手段的问题,开发了一套轻量化、低辐射数字射线检测仪HNDR。为了实现HNDR的轻量化,设计了专用微型射线机;进行了射线机管套辐射屏蔽层、辐射防护腔以及操作侧外壳防护层三道递进式辐射防护设计,实现了40cm范围内辐射剂量140nGy/h,远低于国标规定的公众豁免剂量,满足无防护操作要求。特制缺陷检测证明本研究开发的HNDR能够满足耐张线夹压接缺陷的检测需求,能准确判断铝绞线压接区、钢芯压接区和防滑槽压接区的压制质量。

摘要：输电线舞动监测对于电网安全具有重要意义,需要对舞动幅值、频率等特征参数进行监测。该监测系统采用六轴MEMS传感器作为传感器件,利用多种无线方式传输信号,以满足不同对象和场景需求。采用锂电池与太阳能结合的方式对系统供电,以保证监测系统的长期连续运行。在实验室环境下,根据线路舞动的运动特点,相应设计了基于单轴转台的回转运动试验,验证了舞动监测系统的有效性。测试结果表明,系统对舞动参数辨识的误差较小,满足设计要求。

摘要：以多跨输电导线在自重和平均风荷载共同作用下的静力平衡构型和刚度作为计算初始条件,假定在此基础上受脉动风荷载作用的响应属于小变形,采用美国土木工程师学会(ASCE)推荐方法考虑导线气动阻尼,提出了输电线路动态风偏响应频域计算方法,深入分析了振型组合阶数及组合方式对计算结果的影响,并与时域计算结果进行了对比。对比结果表明:导线动态风偏计算中必须考虑多阶振型的贡献,且各振型间的交叉项不可忽略;对于2跨输电导线,考虑前3阶振型的完全二次方结合(CQC)法能满足精度要求;对于5跨输电导线,需要考虑前9阶振型CQC组合。计算结果表明:悬垂绝缘子串风偏峰值脉动响应可达到平均响应的10%以上。因此当前输电线路设计中不考虑风偏脉动值是偏不安全的,是引起大风下风偏闪络的主要原因之一。

摘要：±800 kV天山—中州(简称天中)特高压直流输电工程投运后,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,很大的入地电流就会对河南电网产生不利影响。为此,结合河南电网实际运行情况,建立了河南电网直流偏磁分析模型,分析了主变直流偏磁分布特性,并结合现场实测,制定了河南电网直流偏磁分级防护治理方案,研制了带可靠返回系统的电容型直流抑制装置并挂网运行。研究结果表明:直流偏磁电流的大小主要受地表电位分布的影响,同时还受变电站间距离及出线数量的影响,需特别关注站间距离远、出线数量少的变电站直流偏磁问题;应对直流偏磁超标的变电站进行治理,同时对受直流偏磁影响显著的变电站加强直流偏磁监测;所研制的带可靠返回系统的电容型直流抑制装置,实现了控制系统断电时旁路保护的可靠动作,有效地治理了220 kV明河变电站直流偏磁超标的问题,确保了河南电网的安全可靠运行。这些研究结果有效地解决了天中特高压直流输电工程投运对河南电网主变直流偏磁的影响。

摘要：为了研究冰风工况下导线的风偏响应特性,通过刚性模型高频天平测力风洞试验,测定D形和新月形覆冰导线气动力的平均值和脉动值,获得两类覆冰导线的气动力系数随风攻角的变化规律,验证了覆冰导线顺风向脉动风荷载的准定常假定.利用频域计算方法,研究两类覆冰导线的风偏特性.从覆冰导线气动力和风偏特性两方面对我国规范相关规定的合理性进行研究.结果表明,覆冰导线气动力受覆冰形状和风攻角的影响很大;D形覆冰导线在某些风攻角工况下的风偏响应接近大风工况下的裸导线;我国现行输电线路设计规范忽略覆冰形状和风攻角等因素对导线气动力的影响,对导线的阻力系数取单一值,这种规定不尽合理;采用规范风荷载计算得到的覆冰导线风偏响应在大多数工况下偏小.

摘要：超、特高压输电线路风偏设计中,空气间隙的操作冲击放电特性是操作过电压等值风速选取的重要依据,现有研究主要集中在标准操作冲击电压的放电特性,强降雨条件下长波前空气间隙操作放电特性研究涉及较少。为此,在实验室模拟强降雨环境,对3种间隙长度、4种降雨强度和4种雨水电导率下导线–杆塔和棒–板空气间隙的1000μs长波前正极性操作冲击放电特性U50进行了试验研究,结果表明,在所试验的条件范围内,强降雨条件下棒–板空气间隙U50最大降低了11.2%,导线–杆塔空气间隙U50最大降低了7.45%;棒–板空气间隙U50因雨水电导率变化最大降低3.32%,导线–杆塔间隙最大降低1.94%。对棒–板和导线–板空气间隙存在悬浮雨滴的静电场仿真计算表明,降雨强度越大则雨滴尺寸越大,空气间隙电场畸变越严重,且雨滴使棒–板间隙的电场畸变程度大于导线–板间隙。

摘要：输电杆塔作为复杂的格架式结构,杆件众多,目前并不明确各杆件对杆塔整体承载性能的影响,通过有限元仿真分析,系统研究某三档四塔塔线体系在风载作用下的应力分布情况,并结合某倒塔现场,确定杆塔支撑杆件对杆塔整体受力状态及稳定性的影响。研究结果表明:当杆塔完好连接时,在风载及覆冰作用下杆塔最大应力点处于塔脚位置。当杆塔横隔面处缺失1根斜材时,应力最大点转移至横隔面主材处;横隔面处缺失2根斜材时,应力最大点出现在横隔面辅材处。相比杆塔完好连接,当杆塔横隔面处分别缺失1根、2根斜材时,在风载作用下应力最大值增加61%、49%,在风载、覆冰和脱冰耦合作用下,应力最大值增加130%、230%。缺失2根斜材时,横隔面多根杆件会因为过载而出现弯折,引起杆塔由横隔面处弯折倒塌。研究结果对输电杆塔的结构设计、局部强化以及输电线路日常运维具有一定的参考价值。

摘要：以某加强型间隔棒为研究对象,基于通用有限元分析软件Ansys,以间隔棒承受水平拉压载荷和向心力载荷模拟导线覆冰工况和短路工况,考虑间隔棒的材料非线性和间隔棒多体系统的高级接触非线性,对间隔棒进行多体系统建模及有限元分析,得到间隔棒的静态力学特性,并与实验结果对比分析。结果表明,间隔棒线夹根部为整体结构最薄弱部位,关节橡胶垫能够减小构件间的碰撞并起到蓄能的作用,为间隔棒的设计、改进和使用提供了有益的参考,并为之后输电线路系统的精细化仿真分析奠定基础。