输电线路导线温度智能监测装置技术规范教材

1、附件3：智能监测装置技术规范之三架空输电线路导线温度智能监测装置技术规范国家电网公司生技部 中国电力科学研究院2010年9月1范围12规范性引用文件13术语和定义24监测对象、分类、组成25监测装置功能要求36技术耍求37试验项目及方法68安装、调试与验收8附录A （资料性附录）导线温度报警值9附录B （资料性附录）数据处理系统功能10附录C （资料性附录）应用分析功能12附录D （规范性附录）导线温度智能监测装置数据输出接口14架空输电线路导线温度智能监测装置技术规范本标准规定了架空输电线路导线温度智能监测装宣的监测对象、技术要求、试验项目及 方法等。本标准适用于交流66kVlOOOkV.直

2、流400kV800kV架空输电线路。2世范性引用文件卜列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明口期的引用文件, 其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本 标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的瑕新版本。凡是不注明口期的引用文件，其 最新版本适用于本标准。GB 191包装储运图示标志GB 2314电力金具通用技术条件GB 2887电子计算站场地通用规范GB 4208外壳防护等级（IP代码）GB 9361计算站场地安全要求GB/T 2317 2电力金具电晕和无线电干扰试验GB/T 2317.3电力金具热循环试验方法GBfT 233820

3、02架空电力线路间隔棒技术条件和试验方法GB/T 2423 1电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温GBZT 2423.2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脸 第二部分：试验方法 试验Fc和导则: 振动（正弦）GB/T 6587.6电子测量仪器运输试验GB/T 6587.7电子测量仪器 基本安全试验GB/T 6593电子测量仪器质量检验规则GB/T 114631989电子测最仪器町靠性试验GB/T 14436工业产品保证文件

4、总则GB/T 15844 1-1995移动通信调频无线电话机通用技术条件GBZT 16611 1996数传电台通用规范GB/T 16927 1高电压试验技术第一部分：一般试验要求GB/T 17626 21998试验和测量技术GB/T 17626 31998试验和测量技术GE/T 17626 81998试验和测量技术GB/T 17626 91998试验和测呈技术静电放电抗扰度试验 射频电磁场辐射抗扰度试验 工频磁场抗扰度试验 脉冲磁场抗扰度试验YDAT 799-1996通信用阀控式密封铅酸舊电池技术要求和检验方法YD/T 10281999 800MHz CDMA数字蜂炭移动通信系统设备总技术规范

5、：移动台部分YDX 12142002900/1 800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：移动台DL/T 6641999带电设备红外诊断技术应用导则DL/T 7412001架空送电线路运行规程DL/T 50921999 110kV500kV架空送电线路设计技术规程JJF 1171-2007温度巡回检测仪校准规范Q/GDW 245-2008架空输电线路在线监测系统通用技术条件国家电力监管委员会5号令电力二次系统安全防护规定3术语fll定义“架空输电线路智能监测装置通用技术规范”确立的以及卜列术语和定义适用于本标准。3.1导线温度采集单元 conductor

6、 temperature acquisition unit对导线、部分接续金具的表面温度进行监测的数据测最装置，并通过信道将数据传送到 系统上一级设备（状态监测装置）。3.2接触类导线温度采集单元 contact conductor temperature acquisition unit安装在导线匕的导线温度采集单元，其测温传感元件与导线、金具表面町接触。3.3非接触类导线温度采集单元 non-contact conductor temperature acquisition unit 安装在杆塔或地面上的导线温度采集单元，其测温传感元件不与导线、金具表面11接接 触。3.4导线温度智能监测

7、装置 on-line monitoring system of conductor temperature满足测量数字化、输出标准化、通信网络化特征，貝备自检、自恢复功能，对架空输电 线路导线、部分接续金具的表面温度进行在线监测的一种测量装置。3.5嚴 !启动电流 minimum starting current对采用感应取能方式供电的接触类导线温度采集单元，保证采集单元能不依靠其他能源 而启动工作的最小导线电流。4监測对象、分类、组戒4.1监测对象a）进行动态增容、过载特性试验及大负荷区段的带电导线。b）容易产生热缺陷的带电导线接续部位，如耐张线夹、接续管、引流板等处。c）重冰区进行交直流融

8、冰的导地线。d）其他仃在线测温需求的普通和特种导线、金只。4.2分类4.2.1按测温方式分类（1）接触式测温采用合理的固定方式，将钳电阻、热敏电阻、光纤光栅传感器、数字温度传感器等温度 传感元件与导线、金其外表面充分接触，经过传感、信号处理和无线传输等，实时获取监测 点导线或金具表面温度。（2）非接触式测温采用红外等温度传感元件不勺导线、金只表面賣接接触的测温力法，经过传感、信号处 理和数据传输等，实时获取监测点导线或金具表面温度。4.2.2按安装位曽分类（1）接触类测温将导线温度采集单元本体安装在导线上來获取导线、金具的表而温度。（2）非接触类测温将导线温度釆集单元本体安装在杆塔或地面上来获

9、取导线、金具的表面温度。4.3组成般由导线温度采集单元、通信网络和状态监测装宜组成，装宜结构参见“架空输电线 路智能监测装置通用技术规范”附录A导线温度报警值町参考附录A,状态监测系统中右关温度监测的功能配置可参考附录 B,应用分析功能可参考附录C。5监涮装置功能要求5数据采集要求a）能传感、采集导线或金貝表面温度，进行相应存储，并将测量结果通过通信网络传 输到状态监测代理装置或状态监测系统；b）具备自动采集功能，按设定时间间隔自动釆集导线、金具温度的功能，最小采集间 隔宜大于2分钟，在温升过快、线路过载等1W况下，具备自动判别以及加密采集的功能：c）貝备受控采集功能，能响应远程指令，按设定采

10、集方式、自动采集时间、采集时间 间隔、采集点数启动采集；d）同一导线温度采集单元宜具备多路温度监测功能，监测点不低于2个，对线上温度 采集单元，宜具备电源电压、工作温度采集功能：e）具备网络授时功能。应能够接收状态监测代理装置或状态监测系统的对时命令，每 天对时一次，对时误差应不超过5s。单元时钟24h内走时误差应小于Is。5 2数据处理与判别1）具备数据合理性检查分析功能，对采集数据进行预处理，自动识别并剔除干扰数据:2）具备对原始采集量的一次计算功能，得出能直观反映温度高低的状态量数据。5 3数据存储应能存储至少30天以上温度状态屋数据：54数据输出貝备将导线/金貝温度状态最、电源电压、工

11、作温度、报警信号、装置心跳包、应答信 息、通信连接状态（含信号强度）输出到远程和本地接II的功能。55通信接口满足架空输电线路智能监测装宜通用技术规范通信接I I部分要求。56硬件与软件管理具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能，当判断 装豐出现运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。5 7远程更新、配宜与调试a）具备身份认证、远程更新程序的功能，具备完善的更新机制与方式；b）具备按远程指令修改釆集频率、釆样时间间隔、IP地址、端II号等参数的能力；c）具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、重启等指令的能力；d）应能按远程指令进入远程调试模式，并输出

12、相关调试信息。6技术要求36.1导线温度采集单元6.1.1环境条件a)环境温度：-25C+45C或-40C+45C：b)工作温度：-25C+70C （工业级）或-40匸+85C （扩展工业级）c)相对湿度：5%RH100%RH；d)人气压力：550hPa1060hPa。6.1.2外观及标记a)外观应整洁完好各接线端子的标记应齐全清晰，接插件接触良好：b)应有型号、名称、出厂编号、出厂口期、制造厂名等标记。6.1.3主要技术参数6.1.3.1接触类测温依据被测导线的类型.测最范闱为卜列的四种之一：a)-40 C +120*C；b)-40 C +180 C；c)-40 C +290C：d)非常规导

13、线温度测最范圉与用户协商。6.1.3.2非接触类测温a)-40 C +290 C；b)非常规导线温度测量范用与用户协商。6.1.3.3测量精度综合误差应小于ioc。6.1.4基本技术要求a）应有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施；b）外壳的防护性能应符合GB 4208规定的IP65级要求；c）电源应有可靠的保护措施，应避免因电源故障对导线、杆塔造成损伤；d）接触类导线温度采集单元的质量应小于2.5kg,体积应尽可能小，避免影响导线的 电气性能和安全性能：e）接触类导线温度采集单元的外壳应和导线等电位；f）接触类导线温度采集单元应能经受设计导红电流（包括短路电流、雷电流）、人气 温度等环境条件的考验；

14、g）接触类导线温度釆集单元与导线的连接部件应与导线截面匹配；h）接触类导线温度采集单元与导线的连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不松 脱；I）接触类导线温度采集单元应能承受导线的高温运行状态考验：J）接触类导线温度釆集单元的外引线应采用双屏蔽线。6.1.5供电要求a）对接触类导线温度采集单元，町采用人阳能、感应取能或高能电池等方式供电；b）对非接触类导线温度采集单元，可采用太阳能或风能等方式供电；c）对采用太阳能方式供电的导线温度采集单元，其蒂电池单独供电时间应不少于20 天；d）对只采用務能电池供电的导线温度采集单元，电池供电时间不少于3年：e）对采用感应取能供电方式的导线温度采集单元，其

15、最小启动电流根据带电导线长期 运行电流范用确定，应能保证长期连续供电的要求。f）对塔上温度监测装置，电源电压宜來用12V,外部电源输入II为三针航空防水插头。6.1.6电气性能6.1.6.1可见电晕和无线电干扰水平接触类导线温度采集单元熄灭电压和无线电干扰水平满足相应电压等级的输电线路技 术要求。在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常工作。6.1.6.2短路电流冲击性能将接触类导线温度采集单元安装在导线上，对导线通过40kA、120ms, 31 5kA. 300ms, 15kA、的模拟短路电流后，导线温度采集单元无损坏，恢复正常电流 时，导线温度采集单元能正常工作。6.1.6.3导线电流耐

16、受性能对于采用感应取能供电方式的接触类导线温度采集单元，应能承受不低于单导线或分裂 导线子导线允许电流范闱内的电流波动而无损坏。6.1.6.4温升性能在环境温度为205C的*件卜将接触炎丫线温度采集单元安装400mn?的导线上， 对导线通以800A电流，导线温度采集单元夹具及表面的温度应不超过导线表面温度。6.1.6.5抗雷电冲击性能距离被检导线温度采集单兀5m,对被检导线施加相应电压等级绝缘子串闪络水平的标 准雷电波各3次，导线温度采集单元能正常工作。6.1.7电磁兼容性能6.1.7.1静电放电抗扰度应能承受“GB/T 17626 21998试验和测屋技术 静电放电抗扰度试验”中第5章规 定

17、的试验等级为4级的静电放电试验。在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常工作。 6.1.7.2射频电磁场辐射抗扰度应能承受“GB/T 17626 31998试验和测屋技术 射频电磁场辐射抗扰度试验”中第 5章规定的试验等级为3级的辐射电磁场干扰试验。在试验期间及试验后，导线温度釆集单 元能正常工作。6.1.7.3脉冲磁场抗扰度应能承受“GB/T 17626 9-1998试验和测屋技术 脉冲磁场抗扰度试验”中第5章规 定的试验等级为5级的脉冲磁场干扰试验。在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常 工作。6.1.7.4工频磁场抗扰度应能承受“GB/T 17626 8-1998试验和测最技术 工

18、频磁场抗扰度试验”中第5章表 1和表2规定的试验等级为5级的工频磁场干扰试验.在试验期间及试验后，导线温度采集 单元能正常工作。6.1.8气候防护性能6.1.8.1高温性能应能承受GB/T 2423.2试验Bb屮严酷等级为：温度+ 70C或温度+ 85*C、持续时间16h 的高温试验。在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常工作。6.182低温性能应能承受GB/T 2423.1试验Ab中严酷等级为：温度-25匸或-40C、持续时间16h的低 温试验。在试验期间及试验后，导线温度釆集单元能正常工作。6.1.8.3交变湿热性能应能满足2423.4中髙温温度为 WC,试验周朋1天，原地恢复2h的试

19、验要求。 在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常工作。76.1.9机械性能6.1.9.1振动性能在非工作、非包装状态卞，导线温度采集单元应能通过如下严酷等级的正弦振动试验：频率范闱：1055Hz：峰值加速度：1 Om/s2；扫频循环次数：5次：危险频率持续时间：10mm05min。试验后，导线温度采集单元能正常工作。6.1.9.2垂直振动疲劳性能接触类导线温度采集单兀应能承受振幅A=0 5mm、频率f=25Hz50Hz、振动次数 N=1X1O7次的垂直振动。在试验期间及试验后，导线温度采集单元能正常工作。试验后采集单元各部件应无松动, 夹头无滑移、无明显磨损，而且夹头处未磨损导线。6.1.

20、9.3运输性能应能承受GB/T 6587 6中组別为I【的运输试脸（包插振动、自由跌落、翻滚试脸）。试 验后，导线温度采集单元应能正常工作。6.1.10可靠性a）平均无故障连续工作时间（MTBF）不低于25000hob）年均数据缺失率应不大于1%。6.2状态监测装置参见架空输电线路智能监测装置通用技术规范要求。7试鲨瑕目及方法表1列出了导线温度采集单元的检验项目，包括型式试验、出厂检验和现场检验。本专 项标准仅列出了导线温度采集单元的专项检验方法，有关导线温度采集单元的其他检验方法 以及状态监测装置的检验方法详见“架空输电线路在线监测系统通用技术规范”。7.1检验条件除另有规定外，各项检验宜在

21、如卜正常试验人气条件卜进行：a）环境温度：+15C+35C：b）相对湿度：25%RH75%RH；c）大气压力：860hPa、1060hPa7.2检验项目及方法7.2.1结构和外观检查a）外壳表而没有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染，表面涂镀层应均匀，不起泡、 龟裂、脱落和磨损，金属零部件没有锈蚀及其他机械损伤：b）各零部件及接线紧固无松动；c）标志、铭牌、文字及符号应简明清晰，铭牌上应标出产品的名称、产地、型号、 制造单位以及装置编号。7.2.2准确度检验a）在二级及以上计量单位进行计量校准/检定：b）参照“JJF 1171-2007温度巡回检测仪校准规范”中5 1校准条件和6 6校准方法进

22、 行检验。基本误差的检验点应均匀地分布在整个测量范闱，包括零点和上、卜限值在内，不 得少于5个点。7.2.3电气性能试验7.2.3.1导线电流耐受试验将接触类导线温度采集单元安装在导线上，处于工作状态，进行如卜导线通流试验：a）将导线电流从零升流至导线允许电流，然后降流至零，重复3次；b）对导线通以允许电流值的电流，连续运行48小时。试验期间及试验结束后，导线温度采集单元能正常工作，采集单元电气系统无损坏，试 验通过。7.2.3.2温升试验参照GB/T 2317.3试验要求和试验方法进行。在环境温度为205*C的条件卜，将接触 类导线温度采集单元安装在400mn?的导线上，对导线通以800A电

23、流，测量导线表面温度、 导线温度采集单元夹貝及表面的温度。导线温度采集单元夹具及表面的温度不超过导线表面 温度，试验通过。表1导线温度采集单元检验项目检验项冃接触类 型式试验非接触类 型式试验出厂检验现场检验1结构和外观2准确度O3功能4可见电戢和无线电干扰OOO5短路电流冲击OOO6导线电流耐受性能O7温升:OS抗雷电冲击OO9挣电放电抗扰度CO10射频电磁场辐射抗扰度OO11脉冲磁场抗扰度OO12工频磁场抗扰度试验OO13高温OO14低温OO15交变湿热O16防护等级OO17按动OO13垂“掠动疲劳OOO19运输OO20可靠性试验拿OO备注表示规定必须做的项目：O表示规定可不做的项目：幕表

24、示根据客户要求做.7.2.4机械性能试验7.2.4.1垂直振动疲劳试验参照GBZT 23382002中7 5 1规定的试验要求和试验方法进行。a）本项试验目的是通过模拟导线微风振动，检验接触类导线温度采集单元附受垂直振 动的能力和对导线的损伤：b）试验布宜参见GBZT 23382002图8a。将接触类导线温度采集单元按要求固定在 受张导线上，导线张力为25 % CUTS,或由买方指定。试验档距不小于30m；c）振动条件：振动频率f在微风振动频域内选取，通常为25Hz50Hz,接触类导线 温度采集单元安装处导线振幅A=0.5mm,振动次数N=1 X 107次或由买方指定： 同时测最接触类导线温度

25、采集单元夹头处的导线动弯应变值（应不大于导线动弯应变允许值）；d）试验后检验接触类导线温度采集单元各部件无松动，夹头无滑移、无明显磨损，采 集单元夹头处未磨损导线，试验通过。7.2.5可靠性试验a）按GB/T 114631989中表1定时定数截尾试验方案1-1的规定进行。依据町靠件 试验方案主要失效判据的规定，做出可靠性试验判决。b）也可以在监测系统运行或监测系统验收移交时进行统计，统计方法参见“架空输电 线路在线监测系统通用技术规范”附录B。8安装、调试匂勁收设备安装8.1.1 一般要求a）接触类导线温度釆集单元的测温传感元件应避免太阳直接辐射；b）对接触类导线温度采集单元，应保证测温传感元

26、件与导线、金真表面充分接触：c）对非接触类导线温度采集单元，应注盘温度传感器探头的照射角度：d）采用握抓式固定方式时，应用力矩扳手紧固螺母，一般紧固力矩按照导线规格和螺 栓规格确定：e）设备在运抵现场后，在安装前，应在地面进行验证性功能测试。&1.2现场选点原则a）用于测量导线温度时，导线温円/集单元的监测点直选右金其出丨丨1米以外的导 线上，或根据用户要求布点；b）用于测量金具温度时，导线温度采集单元的监测点宜选在金具接续处，或根据用 户要求布点；c）用于提高导线输送容最时，应选择有代表性的控制点，并保证气象监测仪器与测 温点处于同一现场：为确保安全，宜同时选择对部分金具接续处温度和关键点导

27、 线弧垂进行监测。8.2调试观察导线、金具温度在一天中随负荷和外部气候坏境的变化情况。8.3验收预验收后进入试运行期，期间应经过一个炎热且人负荷的夏季考核。用录A（険科性附录）导线岀度报醫值A. 1常用导线的温度报警值常用导线的温度报警值见附表Al o附表A1导线温度报警值单位：C序号导线类型温度报警值备注1钢芯铝绞线70 (80)2钢芯铝合金绞线70 (90)3钢芯耐热铝合金绞线1504钢芯高强度耐热铝合金绞线1505钢芯超耐热铝合金绞线2006殷钢钢芯超耐热铝合金绞线2107殷钢钢芯特耐热铝合金绞线230讯录B（険料性附录）数需处理糸躱助能B. 1数据处理系统功能功能配置见附表B1。附表B

28、1数据处理系统功能配置表功能基本功能选配功能导线金具导线金具数据采集监测点温度数据导线温度、金具温度JJ采集单元状态数据供电电压、工作温度J监测点气彖数据风速、风向、气温、湿度、光辐射JJ数据处理计算、统计、分析JJ数据合理性检査和分析JJ与其他系统交换信息JJ应用功能导线安全状态判断与评佔J线路动态增容V金具热缺陷判断J系统管理权限管理JJ采集单元管理JJ通信管理JJ运行状况监测采集单元、状态监測装置JJ系统报表JJB.2计算、统计、分析功能a）当前数据见附表B2。附表B2当前数据统计表序号项目必备选配1采集时间J0导线、金具温度J3风速J4风向J5气温J6湿度J7光辐射J表（续）序号项目必

29、务选配8当前報流量J9当前最大允许载流戢10采集单元工作电压11采集单元工作温度12采集单元在线状态13状态监测装罢在线状态Jb）历史数据见附表B3附表B3历史数据统计表序号项目必备选配1口/月/年最高温度J2口/月/年最低温度J3口/月/年平均温度J4口/月/年最高温度发生时间J5口/月/年最低温度发生时间J6口/月/年温度越限统计J7口/月/年温度越限时间JS口/月/年温度曲线J9口/月/年气象统计数摇J15讯录C（资料性讯录）腹用能C. 1导线安全状态判断和评估功能a）通过对导线当前温度的监测，初步判断导线肖前的安全运行状态。导线温度在温 度报警值以上的判为不安全：在温度报警值及以卜的，

30、应根据线路其他运行状态 参数综合判断导线运行的安全状态；b）导线温度超过温度报警值85%90%宜作岀越限预警；c）宜通过对导线温度历史数据的统计分析，结合导线其他运行状态参数，对导线长 期安全运行水平作出评估，给出评估报告。C.2动态增容功能C.2.1动态热容量计算根据实时釆集的气温、风速、风向、光辐射数据以及导线相关参数，按稳态热容方程计 算在为前气彖条件下导线允许运行温度对应的动态载流量，作为调度进行线路动态增容的参 考。稳态热容方程如卜：(C.1)(C.2)i = Jg+w_w）/Rcn式中：I 一一导线我流量（A）：W一一单位长度导线的辐射散热功率（W/m）；Wf单位长度导线的对流散热功率（W/m）；视一一单位长度导线的日照吸热功率（W/m）；R （T） 一一温度为T时导线的交流电阻（Q/m）。C.2.2导线温度预测a）根据实时采集的导线温度、气温、风速、风向、光辐射强度以及导线相关参数， 按导线暂态热容方程预测导线在给定电流匚一定时长后的温升，作为线路短时 超负荷运行