導線覆冰是導致冬天發(fā)生倒塔、斷線等事故的主要原因,這在很大程度上制約了電網的發(fā)展,給國家?guī)砹司薮蟮慕洕鷵p失。為了改善這一局面,很多學者開始了對導線覆冰監(jiān)測技術的深入研究,使其成為了近年來電力領域的研究熱點之一。但現(xiàn)有的覆冰監(jiān)測方式大部分采用基于電信號的傳感器測量,在導線周圍強電磁干擾的環(huán)境下效果不佳,且需要頻繁更換電池導致工作效率不高。光纖傳感器憑借其無需現(xiàn)場供能和優(yōu)秀的抗干擾能力很好的解決了以上存在的問題,并以其精度高、體積小等優(yōu)勢迅速的在測量領域得到廣泛的運用。本文對現(xiàn)有的覆冰質量計算方法以及光纖光柵的基本特性展開了深入的研究和仿真分析,提出了一種基于光纖光柵傳感器的覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)。主要工作如下:（1）分析了以往覆冰質量算法計算結果不準確的原因。提出了一種新覆冰質量的迭代算法,通過測量導線的應變變化量來計算導線的覆冰質量,提高了計算的準確性。（2）提出了基于光纖光柵傳感的架空輸電線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的硬件結構,分析了折射率擾動、光柵長度等對光纖光柵特性的影響,研究了光纖光柵的傳感原理,得到了應變和溫度兩個參量與光纖光柵反射波長的關系,分析了溫度和應力的交叉敏感問題,并進一步研究了各個... 

【文章來源】：北京交通大學北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２光在光線中子午面內的光纖圖??

量也在一直上漲［１１］。導線上的參數(shù)也會隨著覆冰狀態(tài)的改變而改變，如果想獲取??到整條導線平均的覆冰質量，就需要建立關于導線的狀態(tài)方程，狀態(tài)方程要與導??線的參數(shù)對應起來。導線整體受力如圖２－１所示。??在輸電線路中，導線的線長遠遠大于其外徑，所以將導線的外徑看做無窮小，??在分析中，無限小的變量可以當做質點來處理，因此忽略導線的剛性對導線形狀??的影響。根據此邏輯，得知導線只受到軸向應力的作用，因此可以假定導線的負??載在導線所有的線長是一定的，所以兩個杠塔之間的導線可以視作懸鏈線。??在圖２－１中，Ｘ軸表示線路的水平方向，Ｙ軸則表示線路的豎直方向。Ａ、Ｂ??兩個點表示導線的懸掛點，在輸電線上，其重力荷載也是固定的，重力比載為／。［１??２］。因為重力的影響，導線會因受力自然的下垂，類似為圓弧的形態(tài)。其圓弧的最??低端用０表示

對于導線的覆冰監(jiān)測，軸向應力是一個必須獲取到的參數(shù)［１４］。其公式推??導如下所示：??圖２－１中的Ｃ點處的軸向應力Ｒ可以受力分解為水平方向和豎直方向的分力，??由任意一點的斜率公式有：??？＝ｃｒ。＾Ｊｌ?＋?ｔｇ２０?＝ａ０?ｌｌ?＋?［ｔｇ／＾－￣?２＾－ｆ?（２－２７）??＼?２＜ｒ０ｃｏｓ々??（２－２７）為導線上任意一點的應力方程，在工程計算中為了計算方便，本文根據??｜ｊｃ｜＜１時，ＶＴＴ＾?＝?ｌ?＋?（＾）進行簡化分析，簡化后的方程為：??１３??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于無線傳感器網絡的輸電線路覆冰監(jiān)測系統(tǒng)設計[D]. 樊汝森.上海電力學院 2015
[3]基于光纖傳感器的架空輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 薛志航.電子科技大學 2012
[4]輸電線路防冰減災技術研究及覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 夏輝軍.電子科技大學 2011
[5]準分布式的架空輸電線路覆冰監(jiān)測的仿真分析[D]. 寧妍.電子科技大學 2010



本文編號：3612196