基于旋转圆柱三电极阵列的覆冰测量方法

作者：蒋兴良; 周文轩^*; 董莉娜; 郑华龙; 袁一钧

来源：电工技术学报, 2023, 1-12.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.222149

• 冰层电容效应
• 覆冰在线监测
• 有限元仿真
• 旋转圆柱三电极阵列
• 自然覆冰试验

覆冰严重影响电网安全稳定运行，输配电装备的覆冰监测是电网冰灾防御的前提。为此，本文基于冰层的电容效应提出一种旋转圆柱三电极阵列覆冰测量方法。推导电容值与覆冰厚度计算公式，从理论上说明该方法的可行性；建立圆柱三电极阵列有限元模型并对其结构参数进行有限元数值计算；以信号强度、灵敏度与穿透深度为评价指标对圆柱三电极阵列选取合适参数；最后，在野外自然环境下对旋转圆柱三电极阵列覆冰测量装置进行试验。仿真和实验结果表明，在穿透深度以内，旋转圆柱三电极阵列能够较为准确测量覆冰厚度、分辨覆冰类型。在雨凇、混合凇覆冰条件下，覆冰电容值平均误差最大为4.83%，能够满足覆冰厚度的测量要求。本文为输配电装备覆冰监测提供了一种新型装置与方法，未来有望应用于架空线路覆冰在线监测。

• 单位
  国网湖南省电力有限公司电力科学研究院; 重庆大学