[实用新型]一种基于激光测距的变电联合构架风振系数在线监测系统

说明书

一种基于激光测距的变电联合构架风振系数在线监测系统，包括动态位移传感器(1)、数据采集器和计算机，动态位移传感器(1)安装于变电联合构架正向和侧向，动态位移传感器(1)和数据采集器之间数据连接，数据采集器和计算机之间相连接，动态位移传感器(1)用来采集变电联合构架监测点(2)的动态位移信号H₁(z,t)，数据采集器接收动态位移传感器(1)输出的动态位移信号H₁(z,t)并输出变电联合构架监测点(2)的动态距离数字信号H₁(z,n)(n＝1,2,…,N)，所述的计算机将动态距离数字信号H₁(z,n)(n＝1,2,…,N)转换为变电联合构架监测点(2)的风振系数值。实现在变电站运行过程中对变电联合构架监测点(2)的风振系数进行快速、准确的实时监测，为变电站的可靠运行提供有力保障。

技术领域

本实用新型涉及一种在线监测系统，更具体的说涉及一种基于激光测距的变电联合构架风振系数在线监测系统，属于超高压、特高压输变电领域和土木工程高耸结构技术领域。

背景技术

超高压及特高压输电为高负荷电能输送载体，其日趋呈现杆塔结构高耸、导线截面粗大、负荷大、柔性强等特点。由于其高柔性、导地线和绝缘子串的几何非线性以及构架之间、构架与基础之间的耦合作用，导致对风与地震、导地线裹冰、导地线张力、温度等环境激励作用较为敏感，容易发生动力疲劳和失稳等现象。尤其是在强风等动力荷载作用下，构架-导线耦合风振响应极易使构架动力失稳和疲劳破坏。由于变电站构架-导线体系由构架、导(地)线、绝缘子和金具等部分组成，导线在脉动风作用下振动会产生变化的动张力，导线与构架形成复杂的动力耦联体系，二者之间相互影响、共同作用。这种耦合效应使得构架-导线体系的动力特性和风振响应的评估十分困难、复杂，尤其对于大型联合变电构架防风设计与评估造成严重困扰。

在大型变电构架抗风设计中，风振系数是结构设计的关键数据，而近些年，由于强风引起的铁塔、大型构架倒塌事故时有发生，对人民的生产生活产生严重的影响。但是，目前对于在强风作用下大型全联合变电构架的风荷载及其风振响应尚无法从理论上得到统一模型，风振系数难以实现实时检测，因此对此类大型联合变电构架防风设计带来很大困难。同时，对于已经建成的全联合构架，其模态阻尼的大小是影响风振系数的重要因素，对于这种复杂的工程结构，需要现场测量风振系数，根据测量的风振系数来判断变电联合构架结构阻尼系数的变化情况，并对变电联合构架的缺陷和故障进行诊断与定位。因此，亟需一种能够快速、准确监测变电联合构架风振系数的系统及方法以满足工程需求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的高压变电联合构架风振系数难以实现实时检测的技术难题，提供一种基于激光测距的变电联合构架风振系数在线监测系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种基于激光测距的变电联合构架风振系数在线监测系统，包括动态位移传感器、数据采集器和计算机，所述的动态位移传感器安装于变电联合构架正向和侧向，动态位移传感器与变电联合构架基础位于同一水平面，且动态位移传感器与变电联合构架之间无遮挡物，所述的动态位移传感器和数据采集器之间数据连接，所述的数据采集器和计算机之间相连接，所述的动态位移传感器用来采集变电联合构架监测点的动态位移信号H₁(z,t)，所述的数据采集器接收动态位移传感器输出的动态位移信号H₁(z,t)并输出变电联合构架监测点的动态距离数字信号H₁(z,n)(n＝1,2,…,N)，所述的计算机将动态距离数字信号H₁(z,n)(n＝1,2,…,N)转换为变电联合构架监测点的风振系数值。

所述的动态位移传感器为激光远距离动态高精度位移传感器。

所述动态位移传感器与最高的变电联合构架监测点所构成的仰角不超过30°。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：