光纤复合架空地线（OPGW）交流融冰的研究

发布时间：2017-08-12 06:43

  本文关键词：光纤复合架空地线（OPGW）交流融冰的研究

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【摘要】：近年来光纤复合架空地线(OPGW)的应用日益广泛。OPGW集避雷线功能与通信功能于一体,构成输电线路上的光纤通信网。实际运行中,在易结冰区域,OPGW的覆冰问题严重影响电力系统的安全运行。探索有效的OPGW融冰方法成为当下研究热点之一,具有重要的工程应用前景。本文在了解OPGW融冰现状的基础上,分析传统融冰方法存在的问题。主要包括地线融冰的绝缘改造,以及地线融冰全线绝缘时,运行线路在地线上产生的较高的感应电压,地线损耗等。提出内嵌式OPGW交流融冰结构,采用聚酯漆包线绕制无感双绞线,取代OPGW中心线作为融冰热源。无感双绞线的使用能减小地线融冰时对周围环境的影响,有效降低地线感应电压问题。双绞线通交流电流产生的损耗主要为有功损耗,无功损耗较小。本文运用热路法分析OPGW融冰热量传递过程,建立OPGW热路模型分析融冰过程OPGW各层温度变化,并通过MATLAB仿真计算OPGW温度分布。分析OPGW融冰时光纤单元的热稳定性以及融冰时间效率。制作OPGW交流融冰样品,在实验室条件下进行OPGW融冰实验,验证这种结构融冰的可行性。通过高热导材料氮化铝填充空气间隙,氮化铝的高热导率能有效提高热量传递速率,减少径向温度梯度及融冰时间。理论分析和实验表明,通过氮化铝填充的方法能缩短OPGW约40%的融冰时间,对开展及时高效的融冰工作有重要意义。
【关键词】：光纤复合架空地线 交流融冰 无感双绞线 热路法 氮化铝 时间效率
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM752
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.1.1 光纤复合架空地线概述9-10
• 1.1.2 OPGW覆冰问题的提出10-11
• 1.2 国内外融冰技术研究现状11-13
• 1.2.1 常用的融冰方法11-12
• 1.2.2 融冰研究现状概述12-13
• 1.3 传统OPGW融冰存在的问题13-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-15
• 第2章 地线融冰感应电压15-21
• 2.1 地线感应电压的产生15-16
• 2.2 数学建模16-18
• 2.3 实例分析18-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 无感双绞线21-29
• 3.1 双绞线电感计算原理21-25
• 3.2 双绞线制作25-26
• 3.3 双绞线电感仿真计算及实验测量26-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 OPGW交流融冰29-46
• 4.1 OPGW交流融冰原理29-32
• 4.1.1 OPGW交流融冰结构29-30
• 4.1.2 融冰过程分析30-31
• 4.1.3 融冰过程OPGW热稳定性31-32
• 4.2 基于热路法的热量传递分析32-34
• 4.3 OPGW温升仿真计算34-38
• 4.3.1 OPGW交流融冰样品设计34-35
• 4.3.2 裸导线温升计算35-36
• 4.3.3 覆冰导线温升计算36-38
• 4.4 OPGW交流融冰实验38-44
• 4.4.1 实验装置38-39
• 4.4.2 裸导线升温实验39-40
• 4.4.3 覆冰导线升温实验40-43
• 4.4.4 自然环境融冰实验43-44
• 4.5 本章小结44-46
• 第5章 OPGW融冰时间效率46-51
• 5.1 氮化铝特性及应用46
• 5.2 OPGW融冰效率提高原理46-48
• 5.3 氮化铝填充的OPGW覆冰实验48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 6.1 结论51-52
• 6.2 展望52-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果57-58
• 致谢58

【参考文献】

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1 文，

本文编号：660260