采用光纤光栅传感器输电线路铁塔应力监测方法.PDF

第 36 卷 第 4 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．36 Ｎｏ．4 ２０ 16 年 4 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Apr. ２０ 16 采用光纤光栅传感器的输电线路铁塔应力监测方法 黄新 波 1 廖 明进 1 徐 冠华 2 朱永灿 3 赵 隆 1 ， ， ， ， （ 西安 工程 大 学 电子信 息 学院 ，陕西 西安 ； 西安 工程 大 学 机 电工程 学院 ，陕西 西安 ； 1. 7 10048 2. 7 10048 3. 西安 电子科技 大 学 机 电工程 学院 ，陕西 西安 7 1007 1） 摘 要 为防止输 电塔塔体倾斜 变形 甚至 出现倒塔 等事故 提 出了一种采 用光 纤光栅传 感 器的铁塔应 力监 测 ： 、 ， ， 方 法 ，首先利 用 ANSYS 软件 建 立铁 塔 有 限元模 型 ，分析铁 塔 易故 障点 ，在 此基础 上设 计光 纤光栅 传 感 器 ，实 时采 集 易故 障点的应 力信 息 ，通过光 纤复合 架空地 线 （OPGW ）将信 息传送到 变 电站 内的光 纤光栅 波长解调仪 进行 解调 ，然后 监 测主机 对数 据进行 处理 并通过 光 纤／ 局 域 网上传 ，最终利 用监控 中心 的专 家软件 对铁 塔 应 力进行 整体 分析 ，当铁 塔 外部 载荷 过 大时提 前预 警 。 该 方 法 已在 110 kV 实验 线路 安 装 试 运行 ，监 测数 据 显 示 ，在持 续风载荷作 用下 ，可对铁塔 的应 力进行精确 的监 测 ，应 力变化 与风载 变化基本相符 。 关键词 ： 输 电铁塔 ； 光 纤光栅传 感 器 ； 应 力 ； 解调 ； 监 测 ； 模 型 中图分 类号 ： ； 文献标识码 ： ： TM 72 TM 75 A DOI 10.16081／ j .issn.1006－6047.20 16.04.0 11 0 引言 1 铁塔易故 障点分析 在 我 国超 高 压 和 特 高 压 运 行 线 路 的建 设 过 程 在 输 电线 路 铁 塔 应 力 在 线 监 测 系统 中 ，因为铁 中 ，输 电线 路 不 可 避 免 地 经 过 软 土 质 地 区 、重 覆 冰 塔结构 比较 复杂 ，所 以确定传感器测 点 的安装位置 、 区、大风 区等特殊地带 ，在恶劣 自然环境 和外界条件 数 量 尤 为关 键 ，既要 能够 充 分 反 映所 需 要 的监 测 信 作 用 下 ，容 易造 成 铁 塔 基 础倾 斜 、开裂 及 铁 塔 变 形 ， 息 ，又要尽可能减少其他工况对监测产生 的影 响 。 借 甚 至导致塔基沉 陷 铁塔倾倒 因此对输 电线路铁塔 助 软件 在特定工况下对铁