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23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(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)域不斷遷移擴大，發(fā)生大范圍冰災(zāi)和線路舞動的可能性不斷增加。23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、功能特點（SHHZBY750國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變壓器容量特性測試儀"試驗過程十分簡單）
1、可測量各種配電變壓器的容量，無源測量，方便、準(zhǔn)確。
2、內(nèi)部自帶電源、自動產(chǎn)生三相大功率測試電源。
3、內(nèi)置高性能鋰離子充電電池，容量大，充滿電可連續(xù)測試500臺以上。
4、可測量各種類型的變壓器的空載電流、空載損耗、短路電壓、短路損耗。
5、可自動進(jìn)行波形畸變校正，溫度校正，電壓校正（非額定電壓下的空載試驗），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗），操作人員只需根據(jù)變壓器類型輸入校正指數(shù)儀器即可自動計算出校正后的結(jié)果，非常適合沒有做稍大容量變壓器短路試驗條件的單位。
6、電壓回路寬量限：電壓大可測量到750V，不用切換檔位即可保證精度。不會因電壓檔位選錯而對儀器本身有所損壞。
7、容量測量范圍：20KVA~100000KVA。
8、電池剩余電量百分?jǐn)?shù)指示功能，絕非簡單的虧電報警。
9、大屏幕、高亮度的液晶顯示，全漢字菜單及操作提示實現(xiàn)友好的人機對話，導(dǎo)電硅膠觸摸按鍵使操作更簡便，按鍵壽命更長。
10、用戶可隨時將測試的數(shù)據(jù)通過微型打印機將結(jié)果打印出來。
11、測試結(jié)果存儲功能，可存儲200組容量測試數(shù)據(jù)。
二、技術(shù)指標(biāo)（SHHZBY750國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變壓器容量特性測試儀"試驗過程十分簡單）
輸入特性
有源部分：
電壓測量范圍：0~10V
電流測量范圍：0~10A
無源部分：
電壓測量范圍：0~750V 寬量限。
電流測量范圍：0~100A內(nèi)部全部自動切換量程。
準(zhǔn)確度
電壓：±0.3%
電流、功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02<CosΦ<0.1）
工作溫度：－10℃~ +40℃
充電電源：交流160V~260V
絕緣：⑴、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻2KV（有效值），歷時1分鐘實驗。
體積：32cm×24cm×13cm
重量：3Kg
三、結(jié)構(gòu)外觀（SHHZBY750國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變壓器容量特性測試儀"試驗過程十分簡單）
儀器由主機和配件箱兩部分組成，其中主機是儀器的核心，所有的電氣部分都在主機內(nèi)部，其主機外箱采用高強度進(jìn)口防水注塑機箱，堅固耐用，配件箱用來放置測試導(dǎo)線及工具。
1、結(jié)構(gòu)尺寸
2、面板布置
面板布置圖（圖二）
如圖二所示：上方從左到右依次為特性測試用輸入端子（Ia正負(fù)輸入端子、Ib正負(fù)輸入端子、Ic正負(fù)輸入端子、Ua、Ub、Uc、）、充電電源插座及開關(guān)、RS232通訊接口、接地端子、容量測試用航空插頭和打印機。注意在操作時一定要確保所接的端子正確，否則有可能會影響測試結(jié)果甚至損壞儀器；面板左下方為液晶顯示屏；液晶右側(cè)為鍵盤。
3、鍵盤說明
鍵盤共有30個鍵，分別為：F1~F5，數(shù)字0~9、小數(shù)點、↑、↓、←、→、
、#、、存儲、查詢、退出、設(shè)置、切換、自檢、幫助。
數(shù)字鍵：0～9，在輸入?yún)?shù)時做為相應(yīng)的數(shù)字使用。
小數(shù)點：在輸入?yún)?shù)是做為小數(shù)點使用。
↑、↓、←、→鍵：上下左右鍵
在主界面中用來移動光標(biāo)，使其指向需要進(jìn)行的項目功能條（功能條反色顯示）。
上下鍵在容量測試屏和參數(shù)設(shè)置屏中用來移動光標(biāo)，使其指向需要要更改的參數(shù)（包括：容量設(shè)置部分的試品編號、當(dāng)前溫度、阻抗電壓、高額電壓、試品類型、分接檔位、聯(lián)結(jié)組別、參比容量和特性測試部分的PT變比、CT變比、高額定電壓、低額定電壓、當(dāng)前溫度、設(shè)置日期、設(shè)置時間、變壓器容量、接線方式等）。
上下鍵在記錄瀏覽功能屏中用來翻閱記錄。
左右鍵在容量測試參數(shù)設(shè)置功能屏中用來切換可選的項目，如分接檔位、聯(lián)接組別、參比容量，可根據(jù)屏幕上方的提示用左右鍵在這些檔位中連續(xù)切換，選至需要的數(shù)值。
鍵：確定鍵，在開機后按下此鍵進(jìn)入主菜單。主菜單下按下此鍵即進(jìn)入當(dāng)前指向的功能選項（反色顯示的功能條），在輸入?yún)?shù)時，作用是開始輸入和結(jié)束輸入并使剛鍵入的數(shù)字有。
退出鍵：返回鍵，按下此鍵均直接返回到主菜單；如果正在測試過程中、測試結(jié)束時按此鍵則同時返回主界面。
存儲鍵：在容量測試結(jié)果下，按存儲鍵可存儲當(dāng)前容量測試結(jié)果。
查詢鍵：在主菜單下按下查詢鍵，可查詢以存儲的容量數(shù)據(jù)。
設(shè)置鍵：在主菜單下按下設(shè)置，可快速進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置屏
F1~F5鍵：輔助功能鍵。F4是打印功能鍵。
切換、自檢、幫助、開關(guān)鍵：現(xiàn)為保留按鍵，無實際用途。
四、液晶界面（SHHZBY750國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新產(chǎn)品“變壓器容量特性測試儀"試驗過程十分簡單）
液晶顯示界面主要有十二屏，包括開機界面、主菜單和十個功能界面，下面分別加以詳細(xì)介紹。
1．開機界面如圖三所示：
在開機界面下長按確定鍵可進(jìn)入主菜單，主菜單圖四所示：
主菜單共有十個可選項，分別為：容量測試、參數(shù)設(shè)置、有源負(fù)載、單相空載、三線空載、四線空載、單相短路、三線短路、四線短路、結(jié)果查詢。當(dāng)光標(biāo)指向哪一個功能選項時，哪個圖標(biāo)就變?yōu)榉窗罪@示，可見圖四界面中選中項為‘容量測試’功能，按上下左右鍵可改變光標(biāo)指向的選項。此時，按‘確定’鍵進(jìn)入選中的功能顯示屏。
2．在選中‘容量測試’功能時首先進(jìn)入容量測試參量設(shè)置屏，測試完畢后顯示測試結(jié)果屏，再按下確定鍵又恢復(fù)到容量測試參量設(shè)置屏；容量測試參量設(shè)置屏及容量測試結(jié)果屏如圖五、圖六所示：
容量測試設(shè)置屏中可見，需設(shè)置項目有：當(dāng)前溫度、高額定電壓、變壓器類型、分接檔位、阻抗電壓、聯(lián)結(jié)組別、參比容量、被試品編號。顯示屏下一行為開始測試，當(dāng)手形指針指到此項目時按確定即開始測試，各項參數(shù)的含義和作用如下：
當(dāng)前溫度：輸入當(dāng)前的被測變壓器的本體溫度（可通過紅外測溫儀測出），用于對測試結(jié)果做溫度校正，因容量判斷主要的依據(jù)為變壓器的短路試驗的數(shù)據(jù)包括阻抗電壓和短路損耗；為了準(zhǔn)確判斷容量，必須將測試結(jié)果校正到75℃時因此當(dāng)前溫度的準(zhǔn)確直接影響容量的判斷結(jié)果。
高額定電壓：指被試變壓器施壓側(cè)的額定電壓值，用于區(qū)別不同電壓等級的變壓器；相同容量、不同電壓等級變壓器的短路試驗參數(shù)值是不同的；要做到準(zhǔn)確判斷，就必須輸入被試變壓器的高壓側(cè)額定電壓。
變壓器類型：指變壓器的不同類型。按鐵芯能耗等級，分為JB64、SJ（73）、S7、S9（S11）、S13等標(biāo)準(zhǔn)級別，還包括非標(biāo)類型，按絕緣形式又分為油浸式和干式變壓器，注意在測試非標(biāo)類型變壓器時需要輸入被測變壓器的阻抗電壓；不同能耗等級的變壓器的短路損耗可能不一致，儀器可自動判出變壓器型式是否與銘牌一致。
分接檔位：指變壓器分接開關(guān)當(dāng)前位置；配變通常都有三個分接位置，通常在2分接測量，如果分接位置不在標(biāo)準(zhǔn)檔位，而又不愿改變分接位置，必須輸入當(dāng)前的正確位置。
被試品編號：為了區(qū)分所測試的變壓器，人為的為其編號（共6位數(shù)，可為0~9數(shù)字或26個英文字母），以便在查閱時不會將幾組結(jié)果混淆。
阻抗電壓：當(dāng)測試非標(biāo)變壓器時，需輸入此項參數(shù)，才可測出實際容量。
聯(lián)結(jié)組別：根據(jù)變壓器的內(nèi)部接線方式可分為Yyn0、Dyn11和Yzn11三種情況，因不同聯(lián)結(jié)組別的變壓器損耗參數(shù)是不同的，因此只有明確變壓器的聯(lián)結(jié)組別才可準(zhǔn)確判斷出被測變壓器的型式。
參比容量：當(dāng)被測變壓器容量為500或630時，需輸入此項參數(shù)；因為這兩種容量的變壓器的阻抗電壓處于交替區(qū)，造成容量判定的交叉區(qū)，也就是說同一臺變壓器按照不同的阻抗電壓進(jìn)行測試，有可能出兩種結(jié)果；因此只有設(shè)置了參比容量，才能保證測出的容量準(zhǔn)確。
圖六所示為容量測試判別結(jié)果，包括：當(dāng)前測試條件下實測的短路損耗（負(fù)載損耗）總和數(shù)值、判定的變壓器參數(shù)下國標(biāo)規(guī)定的短路損耗數(shù)值、校正到額定試驗條件下的短路損耗數(shù)值、校正后的短路損耗數(shù)值與國標(biāo)參數(shù)下短路損耗值的百分?jǐn)?shù)誤差。當(dāng)前條件下實測阻抗電壓數(shù)值、判定的國標(biāo)阻抗電壓數(shù)值、判定容量、實測容量、判定型式和變壓器的實測阻抗；如果在判定容量顯示為“No type"說明實測容量值在兩相臨容量之間，無法歸檔；如果判定型式顯示為“no"說明變壓器的型式也在兩種型式之間，無法歸檔。顯示屏下一行仍為提示行，圖六中可見，提示行提示操作人員下一步有三種可選擇的操作，可選擇保存將測試結(jié)果保存到內(nèi)部存儲器中、打印將測試結(jié)果通過打印機打印出來,選擇取消退出當(dāng)前的測試界面返回到主界面；當(dāng)結(jié)果中短路損耗超標(biāo)時儀器會提示“損耗異常"，說明所輸入的形式不正確。
3．參數(shù)設(shè)置屏如圖七、圖八所示：
圖中可見一行為提示行，提示行提示‘上下鍵移動選項，左右鍵改變當(dāng)前選項’如圖所示，此時上下按鍵可將手形指針指向其他選項，共六行代表六種參數(shù)，包括：變壓器容量、高額定電壓、低額定電壓、接線方式、變壓器類型、當(dāng)前溫度，光標(biāo)指向哪一項，可對哪項進(jìn)行改變，圖九中選中項為變壓器容量，按左右鍵能改變當(dāng)前變壓器容量數(shù)值。圖十中選中項為當(dāng)前溫度；按左右鍵可改變當(dāng)前溫度的數(shù)值，此時按確定鍵可改變調(diào)節(jié)步長，粗調(diào)步長為5℃，細(xì)調(diào)步長為1℃；
各項參數(shù)的具體說明如下：
變壓器容量：被測變壓器的額定容量值，單位KVA；
高額定電壓：被測變壓器的高壓側(cè)額定電壓，單位KV；
低額定電壓：被測變壓器的低壓側(cè)額定電壓，單位KV；
接線方式：指被測變壓器的內(nèi)部接線方式（即聯(lián)結(jié)組別），包括Y/Yn0，Dyn11/Yzn11幾種方式；
當(dāng)前溫度：當(dāng)前測試環(huán)境溫度值，用于變壓器短路試驗（測量短路損耗）時將測試功率測試結(jié)果校正到75℃（短路試驗的額定條件為75℃），不做此項校正時輸入75即可（校正公式為：PK75=K×PK ，其中K代表電阻溫度系數(shù)，其算法為K=(235+75)/(235+t)，式中t為測試時實際溫度，對于阻抗電壓的校正，也是根據(jù)公式用實測值進(jìn)行自動校正，公式如下：
式中UKT代表當(dāng)前溫度實測阻抗電壓百分比，PKT代表當(dāng)前溫度下實測短路損耗，SN表示被測變壓器的額定容量；
PT變比：外接PT進(jìn)行電壓測量時，輸入所接PT的比值，如無，則輸入1；
CT變比：外接CT進(jìn)行電流測量是，輸入所接CT的比值，如無，則輸入1；
3．在選中‘有源負(fù)載’功能時首先進(jìn)入有源負(fù)載試驗（短路試驗）操作提示屏，測試完畢后顯示測試結(jié)果屏；有源負(fù)載試驗提示屏及有源負(fù)載測試結(jié)果屏如圖九、圖十所示：
有源負(fù)載試驗提示屏顯示出應(yīng)進(jìn)行的接線操作，應(yīng)為“測試鉗接在被試變壓器的高壓側(cè)，低壓側(cè)要良好短接"接好線后，按開始鍵測試；測試完畢后結(jié)果顯示在液晶屏上，圖十中可見，測試結(jié)果包括：三相測試電壓值（Ua、Ub、Uc）及平均值（Up）、三相測試電流值（Ia、Ib、Ic）、三相實測損耗值（Pa、Pb、Pc）、校正到額定試驗條件下（額定電流、溫度校正到75℃）的短路損耗數(shù)值、校正到額定條件的阻抗電壓，被測變壓器的高壓電阻和高壓電抗。注意：有源負(fù)載試驗的設(shè)置數(shù)值都以第二個項目‘參數(shù)設(shè)置’中的數(shù)值為依據(jù)，在測試之前一定要確保參數(shù)設(shè)置屏中的數(shù)據(jù)都設(shè)置正確，具體各項參數(shù)的設(shè)置方法和含義在前面的參數(shù)設(shè)置屏的說明中已有詳細(xì)的介紹。
5．單相空載顯示如圖十一和圖十二所示：
單相法測空載需要經(jīng)過四個步驟才能完成測試，a、設(shè)好被測變壓器的參數(shù)；b、測試被測變壓器A相的空載數(shù)據(jù)；c、測試被測變壓器B相的空載數(shù)據(jù)；d、測試被測變壓器C相的空載數(shù)據(jù)，并自動算出總的空載損耗及判定形式，還可根據(jù)判定結(jié)果查出國標(biāo)規(guī)定的空載數(shù)值，被測變壓器的空載損耗誤差；圖十一表示測試過程中的數(shù)據(jù)，包括已測出相的實際電壓、電流和功率（不刷新）和當(dāng)前正在測試相的實際電壓、電流和功率（刷新）；圖十二表示全部測完后的所有數(shù)據(jù)及判定結(jié)果，包括：各單相的試驗電壓、電流、功率；折算到三相的空載損耗及校正到額定條件的實際損耗、查表查出的標(biāo)準(zhǔn)損耗、實測損耗對國標(biāo)損耗的百分比誤差。
6．三相空載顯示如圖十三和圖十四所示：
三相空載測試過程分兩步：a、接好測試線，用調(diào)壓器慢慢升壓，直至達(dá)到額定電壓值；b、按下確定鍵，儀器自動將測試結(jié)果和判定結(jié)果計算出來。其中圖十三顯示的是測試過程中的實時數(shù)據(jù)，不斷在刷新；包括各相實測的電壓、電流、功率、三相平均電壓、空載電流百分比、空載損耗等。圖十四顯示的是按下確定鍵后的判定結(jié)果，首先是判定形式（變壓器的能耗等級），包括實測空載損耗、校正到額定條件的空載損耗、查表得來的標(biāo)準(zhǔn)損耗、校正損耗對國標(biāo)損耗的百分比誤差、空載電流百分比、校正到額定條件的空載電流百分比數(shù)值、國標(biāo)規(guī)定的空載電流百分比數(shù)值、實測空載電流百分比對國標(biāo)空載電流百分比的誤差。
6．單相短路顯示如圖十五所示：
單相短路屏顯示出當(dāng)前測試的實際電壓Ua、電流Ia和功率Pa（換算電壓和電流變比系數(shù)，但未經(jīng)校正）；同時顯示出校正后的短路電壓Uk、校正后的功率Pk（這里的校正是指非額定電流條件下短路試驗時將測量的功率損耗和空載電流校正到額定電流條件時的數(shù)值）。單相短路試驗主要用來測試單相變壓器的短路損耗。
7．三線短路顯示如圖十六所示：
此屏分別顯示出當(dāng)前各相的實際電壓、電流、功率，以及各相電壓的平均值U、校正后的短路電壓百分比Uk%、校正后的負(fù)載損耗 Pk（非額定電流條件下短路試驗時將測量的功率損耗和短路電壓校正到額定電流條件時的數(shù)值）。
8．結(jié)果查詢：
在此屏查閱所保存的變壓器容量測試結(jié)果，數(shù)據(jù)格式與容量測試結(jié)果相同，在此不詳細(xì)列出。
9．聯(lián)機通訊：
將存儲的變壓器容量測試結(jié)果傳輸?shù)胶笈_管理計算機。
10．系統(tǒng)設(shè)置功能暫時保留。
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平臺，試驗研究了多分裂導(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，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(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(zāi)害應(yīng)對技術(shù)水平。
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