Q/GDW2~42-2010《输电线路状态监测装置通用标准技术设计标准规范》-及其编制说明.doc
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1、#*ICS 29.240ICS P 备案号:国家电网公司企业标准Q / GDW 242 2010输电线路状态监测装置通用技术规范General technical specification for condition monitoring device on overhead transmission lines2010-12-27 发布2010-12-27 实施国家电网公司 发 布Q/GDW#*目 次前言II 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义2 4 总则3 5 装置分类及组成3 6 功能要求4 7 技术要求6 8 供电电源要求7 9 试验方法10 10 检验规则12 11
2、安装调试13 12 验收14 13 标志、包装、运输和储存15 附录 A(规范性附录) 状态监测方案设计17 附录 B(规范性附录) 平均无故障工作时间20 附录 C(规范性附录) 应用层数据传输规约21 附录 D(规范性附录) 监测类型代码56 编制说明57#*前 言输电线路状态监测系统是智能电网建设输电环节的重要组成部分,是实现输电线路状态运行检修 管理,提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。为科学规范地建设坚强智能电网输电线路状态 监测系统,确保输电线路状态监测系统技术标准和平台统一,装置数据有效、稳定可靠、先进适用, 特制定本标准。 本标准的附录 A、B、C、D 为规范性附录。 本
3、标准由国家电网公司生产技术部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准主要起草单位:中国电力科学研究院。 本标准参加起草单位:国网电力科学研究院、华北电网有限公司、华中电网有限公司、重庆市电 力公司、山西省电力公司、安徽省电力公司、浙江省电力公司。本标准主要起草人:于钦刚、黄志江、李红云、郭志广、李红旗、刘亚新、张予、徐焜耀、周国 华、陈自年、龚坚刚、刘振宇、杨玉金、林峰、王睿、王毅、裴冠荣、倪康婷。#*输电线路状态监测装置通用技术规范1 范围本标准规定了架空输电线路状态监测装置的基本功能、技术要求、检验方法、检验规则、安装调 试、验收及包装储运要求等。 本标准适用于交流 66kV
4、1000kV、直流400kV800kV 架空输电线路。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 191 包装储运图示标志 GB 2314 电力金具通用技术条件 GB 2887 电子计算机场地通用规范 GB 4208 外壳防护等级(IP 代码) GB 6388 运输包装图示标志 GB 9361 计算站场地安全要求 GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则 GB 11463 电子测量仪器可靠性试验 GB 12632 单晶硅太阳电池总规范 GB 50545
5、 110kV750kV 架空输电线路设计规范GB/T 2317.22000 电力金具电晕和无线电干扰试验 GB/T 2423.12001 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:低温 GB/T 2423.22001 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:高温 GB/T 2423.41993 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db: 交变湿热试验方法 GB/T 2423.101995 电工电子产品环境试验 第二部分:试验方法 试验 Fc 和导则:振动(正 弦) GB/T 3047.11995 高度进制为 20mm 的面板架和柜的基本尺寸系列 GB/T 3797
6、2005 电气控制设备 GB/T 3859.21993 半导体变流器 应用导则 GB/T 38731983 通信设备产品包装通用技术条件GB/T 6587.686 电子测量仪器 运输试验 GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则 GB/T 70272002 信息分类和编码的基本原则与方法 GB/T 95351998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 GB/T 14436 工业产品保证文件 总则 GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范GB/T 166111996 数传电台通用规范 GB/T 167231996 信息技术 提供 OSI 无连接方式运输服务的协议 GB/T 16927.
7、1 高电压试验技术第一部分:一般试验要求#*GB/T 17179.12008 提供无连接方式网络服务的协议 第 1 部分:协议规范GB/T 17626.21998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.31998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.81998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.91998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 190642003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法QX/T 12000 型自动气象站 YD/T 7991996 通信用阀控式
8、密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法 DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程DL/T 7412010 架空送电线路运行规程 DL/T 51542002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL/T 52192005 架空送电线路基础设计技术规定 QJ/T 815.21994 产品公路运输加速模拟试验方法 Q/GDW 5612010 输变电设备状态监测系统技术导则 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1数据采集单元 data acquisition unit 安装在导线、地线(含 OPGW) 、绝缘子、杆塔、杆塔基础等上的基于各种原理的信息测量装置, 通过信道将测量信息传送到系统上
9、一级设备(数据集中器) ,并响应数据集中器的指令。按照传输方式, 分为无线数据采集单元和有线数据采集单元。3.2数据集中器 data concentrator 指收集各数据采集单元的信息,并进行现场存储、处理,同时能和状态监测代理装置或输电线路 状态监测主站系统进行信息交换的信息处理与通信装置,也可以向数据采集单元发送控制指令。3.3输电线路状态监测装置 condition monitoring device on overhead transmission lines 满足测量数字化、输出标准化、通信网络化特征,具备自检、自恢复功能,能够实时采集输电线 路本体运行状态、气象、通道环境等信息,
10、并通过通信网络,将信息传输到状态监测代理装置或输电 线路状态监测主站系统的测量装置,简称 CMD。3.4状态量 criteria指对原始采集量进行加工处理后,能直观反映输电线路本体运行状态、气象、通道环境的物理量。3.5受控采集方式 data acquisition mode under control 状态监测装置按照状态监测代理装置或输电线路状态监测主站系统发出的指令进行数据采集、存 储、传输。3.6自动采集方式 automatic data acquisition mode 状态监测装置按照设定的时间进行数据的采集和存储,并将数据上传到状态监测代理装置或输电#*线路状态监测主站系统。3.
11、7平均无故障工作时间 mean time between failures(MTBF) 状态监测装置两次相邻故障间的工作时间的平均值。3.8年故障次数 fault time per year 状态监测装置年故障的平均次数。3.9系统平均维修时间 mean time to repair(MTTR) 状态监测装置修复故障所需时间的平均值。3.10数据缺失率 missing measure rate 未能测得的有效数据个数与应测得的数据个数之比,用百分数表示。4 总则a) 输电线路状态监测装置的功能应满足建设坚强智能电网“信息化、自动化、互动化”的总体 要求,以及线路运行“状态化、标准化、安全化”的
12、要求; b) 输电线路状态监测装置应实现测量数字化、输出标准化、通信网络化,及状态可视化,同时 体现功能集成化、硬件小型化的特征; c) 应输出能直接识别的标准状态量; d) 应提高数据准确性、装置稳定性以及可靠性,降低监测装置的功耗; e) 应具备自检、自恢复的功能。5 装置分类及组成5.1 分类 5.1.1 按功能分类 5.1.1.1 电气类 监测与线路电气有关的数据,如电压、电流、放电、电气距离、雷电等状态监测装置。5.1.1.2 机械类 监测与线路机械力学有关的数据,如有导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、覆冰、弧垂、张 力、杆塔倾斜、绝缘子串风偏和偏斜、杆塔振动、杆件应力分布、基础
13、滑移、不均匀沉降等 状态监测装 置。5.1.1.3 运行环境类 监测与运行环境有关的数据,如有气象、污秽、大气质量、通道环境、图像/视频等状态监测装置。5.1.2 按安装位置分类 5.1.2.1 导线类 状态监测装置安装在导线上,如导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、覆冰、风偏、张力、 图像/视频类。5.1.2.2 地线类 状态监测装置安装在地线上,如微风振动、舞动、覆冰、张力类。5.1.2.3 金具类 状态监测装置安装在金具上,如金具温度、微风振动类。#*5.1.2.4 绝缘子类 状态监测装置安装在绝缘子上,如污秽、放电、风偏类。5.1.2.5 杆塔类 状态监测装置安装在杆塔上,如杆塔倾斜
14、、杆塔振动、杆件应力分布、气象条件、大气环境、外 力破坏、通道状况、图像/视频、雷电类,也包括安装在杆塔上的非接触式导线测温、非接触式测距仪 等。5.1.2.6 杆塔基础类 状态监测装置安装在杆塔基础上,如基础滑移、不均匀沉降类。5.2 状态监测装置组成 a) 一般由数据采集单元、现场通信网络以及数据集中器组成。当现场只存在单个状态监测装置 (含同一厂家多参数集成监测装置)时,由单个集成 CMA 功能模块的状态监测装置直接将信息发送到 输电线路状态监测主站系统;当现场存在多个状态监测装置时,可由各状态监测装置先将信息发送至 状态监测代理装置(CMA) ,再由状态监测代理装置通过统一的通信端口将
15、信息发送至输电线路状态监 测主站系统。 b) 现场实施方案的设计内容及要求宜参考附录 A。6 功能要求输电线路状态监测装置从采集、处理到传输的各环节应具备以下功能。6.1 数据采集要求 6.1.1 采集参量要求 应能采集线路本体、气象、通道环境等信息,及电源电压等。6.1.2 采集方式 状态监测装置应同时具备自动采集方式与受控采集方式。6.1.3 测量周期 专项标准明确装置测量周期。可根据客户需求设定。6.1.4 数据采集集成化要求 适宜于现场多参数监测的,状态监测装置宜具备多点多参数采集功能,能实现对线上和塔上多监 测点、相同或不同类型监测信息的采集,能通过有线或无线接口自动识别参数类别,接
16、收和自动识别 数据采集单元的信息。6.2 数据处理与判别 6.2.1 数据预处理 在干扰情况下,应对数据进行预处理。6.2.2 一次状态量计算 应具备对原始采集量的一次计算功能,得出能直观反映采集量特性的数据。6.2.3 二次状态量计算 在不降低装置供电及运行可靠性的前提下,应具备对线路状态参数数学模型的分析计算功能,提 供能直观反映线路状态的状态量。如采用称重法或倾角法进行等值覆冰厚度监测,输入综合悬挂载荷、 风偏角、偏斜角等一次状态量,装置内部包含进行等值覆冰厚度等二次状态量分析的数学模型。6.3 数据存储 a) 应能至少循环存储 30 天以上的状态量数据; b) 对状态数据有追溯要求时,
17、状态监测装置宜具有存储原始数据的能力。6.4 标准化状态数据输出接口 状态监测装置与 CMA 之间的应用层数据传输规约应遵循附录 C,对各类型数据(标准化状态数据)#*的输出要求如下。6.4.1 状态监测数据 状态监测装置应具备标准化状态量输出功能。必要时,能输出原始量数据。 a) 本体信息:导线温度、等值覆冰厚度、微风振动、舞动、导线弧垂、污秽度、风偏、杆塔倾 斜等; b) 气象:风速、风向、气温、湿度、气压、雨量、光辐射等; c) 通道环境:图像等。6.4.2 报警信号 应具备输出状态监测报警信息的功能,按照设定的阈值报警。6.4.3 装置工作状态输出 应具备将心跳包、电源电压等装置自身软
18、硬件工作状态,以及应答信息输出到远程和本地接口的 功能。 a) 心跳包:表明装置在线和维持通信链路的信息包,单向固定格式,发送周期应不大于 5 分钟;b) 工作状态信息包:表明装置工作状态,如电源电压、工作温度、电池浮充放电状态、电池电 量等工作状态的信息包。6.5 通信接口 6.5.1 与 CMA 通信接口 状态监测装置应具备下列通信接口之一或多接口组合,适应不同监测环境的需求。 a) 网络 RJ45 接口; b) RS485 串行通信接口; c) WiFi 无线通信接口; d) 长距离微波传输或中继接口; e) 具备光纤通信能力及接口。6.5.2 远程通信接口 对于集成 CMA 模块功能的
19、状态监测装置,通信接口应符合“Q/GDW xxx2010 输电线路状态监 测代理(CMA)技术规范” 。6.5.3 与数据采集单元通信接口 a)宜具备短距无线传感器网络接口,便于在现场一定距离内组成微网 (IEEE802.15.4、Zigbee、WiFi、WiMax 等) ,接入无线数据采集单元; b) 宜具备 RS485 串行通信接口。6.5.4 参数配置接口 状态监测装置应具备对装置编号、校准参数等各类参数的配置接口。6.5.5 数据传输安全性 对集成 CMA 模块功能的状态监测装置,数据传输安全性应符合“Q/GDW xxx2010 输电线路状 态监测代理(CMA)技术规范” 。6.6 监
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- GDW2 42 2010 输电 线路 状态 监测 装置 通用 标准 技术设计 标准规范 及其 编制 说明
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