[发明专利]一种架空输电线路的主动防舞器及主动防舞方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种架空输电线路的主动防舞器及主动防舞方法。

背景技术

舞动是指导线产生低频率(0.1Hz～3Hz)、大振幅(可达10m以上)的自激振动，它的形成主要取决于三方面因素，即覆冰、风的激励、线路的结构及参数。舞动产生的危害是多方面的，轻者发生闪烙、跳闸，重者发生金具及绝缘子损坏，导线断股、断线，杆塔螺栓松动，甚至倒塔，导致重大电网事故。

当输电线路处于易发生舞动的气象条件时，极易在导线表面形成单侧覆冰而使导线的横截面形状成为近似椭圆的翼状。当遇有风向与线路水平夹角45°以上的大风时，整档导线在强大风力和导线本身机械应力的作用下将产生整体扭转与摆动。导线整体的这种扭转和摆动随着持续风力的作用而逐渐加大，慢慢形成椭圆形的运动轨迹，当扭转加剧并导致导线以较低频率进行大幅度上下跳动，即导线舞动时，导线的扭摆现象已不十分明显，整档导线的状态表现为定向的波浪式运动，平均每分钟为20次左右。整档线路弧垂处的导线舞动幅值最大可达±0.1至±1.0倍的弧垂高度。当导线舞动开始减弱时，导线将从上下跳动逐步恢复为扭转和摆动，并逐渐减弱直至停止。由于舞动的幅度大，有摆动，一次持续很长时间，因此容易引起相间闪络、金具损坏，造成线路跳闸停电或引起烧伤导线、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，从而造成重大经济损失。在很多情况下，由于导线舞动的持续时间比较长，即使重合闸成功，也容易再次跳闸，发生短路，作为输电事故来讲，它是恶性事故。

公开号为CN201134152的实用新型专利“一种架空输电线路舞动监测装置及系统”中实现了导线舞动幅度、频率、半波数的监测。但是该方案只能监测到舞动的频率、幅度、半波数等参数，具体的防舞方案没有和监测到舞动的频率、幅度、半波数等参数结合。

因此，目前还没有针对防舞动的切实有效解决方案。近年来安装有防舞器的线路，仍遭受输电线路舞动的损害，国内的事例也很普遍。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明实施例提供一种架空输电线路的主动防舞器及主动防舞方法，通过监测导线舞动的加速度来控制重锤的上下运动，使重锤反向运动的力与导线舞动的力相抵消，从而有效抑制导线舞动。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种架空输电线路的主动防舞器，所述主动防舞器包括：固定支架、监测控制机构以及执行机构；所述固定支架，安装于所述架空输电线路的导线上，在所述固定支架上设置所述监测控制机构以及所述执行机构；所述监测控制机构，监测所述架空输电线路的导线舞动加速度；根据所述导线舞动加速度，控制所述执行机构的运动；所述执行机构，包括可沿所述固定支架上下运动的重锤，所述执行机构接收所述监测控制机构的指令，控制所述重锤沿所述固定支架上下运动，使所述重锤反向运动的力与所述导线舞动的力相抵消。

所述监测控制机构包括：加速度传感器，监测所述架空输电线路的导线舞动加速度；控制器，连接所述加速度传感器，根据所述导线舞动加速度，控制所述执行机构的运动。

所述执行机构还包括：伺服电机和传动链条，所述伺服电机通过所述传动链条连接所述重锤；所述监测控制机构，具体控制所述伺服电机的旋转方向与旋转速度；伺服电机，接收所述监测控制机构的指令进行旋转，通过所述传动链条带动所述重锤沿所述固定支架上下运动。

所述执行机构还包括：伺服驱动器和编码器；所述伺服驱动器，连接所述控制器和所述伺服电机，接收所述控制器的速度控制量，对所述伺服电机进行驱动；所述编码器，连接所述伺服驱动器和所述伺服电机，将所述伺服电机的旋转速度反馈给所述伺服驱动器，实现所述伺服电机旋转速度的闭环控制。

所述伺服电机，在上电以后，将所述重锤的位置调整至所述固定支架的中部位置；所述编码器，还连接所述伺服电机和所述控制器，将所述重锤的位置信息反馈给所述控制器，实现所述控制器对所述重锤位置的闭环控制。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种架空输电线路的主动防舞方法，所述方法包括：在所述架空输电线路的导线上安装固定支架，在所述固定支架上设置可沿所述固定支架上下运动的重锤；监测所述架空输电线路的导线舞动加速度；根据所述导线舞动加速度，控制所述重锤沿所述固定支架上下运动，使所述重锤反向运动的力与所述导线舞动的力相抵消。

控制所述重锤沿所述固定支架上下运动包括：控制所述重锤沿所述固定支架运动的加速度大小和方向。