输电线路微风振动监测装置技术规范

年5月29日输电线路微风振动监测装置技术规范文档仅供参考ICS29.240Q/GDWQ/GDW国家电网公司企业标准Q/GDWxxx—输电线路微风振动监测装置技术规范Technicalspecificationforaeolianvibrationmonitoringdeviceonoverheadtransmissionlines(报批稿)-xx-xx发布 -xx-xx实施国家电网公司发布I目次TOC\o"1-2"\h\z\u前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14监测内容、组成 25功能要求 26技术要求 37试验项目及方法 58安装、调试与验收 6附录A(规范性附录)微风振动监测装置数据输出接口 8附录B(资料性附录)动弯应变判据 8

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。本标准是根据国家电网公司关于科学技术项目<输电线路微风振动监测装置技术规范>(合同编号:SGKJ［］xxx号)下达的制定任务,开展编制工作。本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。本标准由国家电网公司科技部提出。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准由国家电网公司生技部解释。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:华北电网有限公司、重庆市电力公司、安徽省电力公司。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、刘振宇、况军、杨玉金、张帆、王毅、裴冠荣输电线路微风振动监测装置技术规范1范围本标准规定了架空输电线路微风振动监测装置的功能要求、技术要求、试验项目、试验方法、动弯应变判据等。本标准适用于交流66kV～1000kV、直流±400kV～±800kV架空输电线路。2规范性引用文件下列文件中的条款经过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,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最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB191包装储运图示标志GB2314电力金具通用技术条件GB2887电子计算机场地通用规范GB4208外壳防护等级(IP代码)GB9361计算站场地安全要求GB11463—89电子测量仪器可靠性试验GB50545－110kV～750kV架空输电线路设计规范GB/T2317.2电力金具电晕和无线电干扰试验GB/T2317.3电力金具热循环试验方法GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:高温GB/T2423.4—1993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/T2423.5—1995电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Ea和导则:冲击GB/T2423.10—1995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/T6587.6电子测量仪器运输试验GB/T6593电子测量仪器质量检验规则GB/T14436工业产品保证文件总则GB/T16611—1996数传电台通用规范GB/T16927.1高电压试验技术第一部分:一般试验要求GB/T17626.2—1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3—1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.8—1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9—1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验YD/T799—1996通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法DL/T741—架空送电线路运行规程DL/T1098－间隔棒技术条件和试验方法QJ/T815.2－94产品公路运输加速模拟试验方法JJG676工作测振仪检定规程Q/GDWxxx－输变电设备状态监测系统技术导则Q/GDWxxx－输电线路状态监测装置通用技术规范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术语和定义”Q/GDWxxx－输电线路状态监测装置通用技术规范”确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1微风振动采集单元aeolianvibrationacquisitionunit指对架空输电线路导线、地线(包括架空地线复合光缆,OPGW)的微风振动进行在线监测的一种监测装置,属于一种数据采集单元。3.2弯曲振幅法bendingamplitudemethod弯曲振幅法是基于两点的相对振幅,测取导地线距线夹(悬垂线夹、防振锤线夹、间隔棒线夹、阻尼线夹等)出口89mm处导地线相对于线夹的弯曲振幅,以此值大小来计算导地线在线夹出口处的动弯应变,作为测量导地线微风振动的标准方法。3.3 微风振动监测装置aeolianvibrationmonitoringdevice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,能够实时自动采集导地线微风振动信号,经过通信网络,将振动信号传输到状态监测代理装置或状态监测主站系统的测量装置。4监测内容、组成4.1监测内容自动监测导地线振幅、频率、振动时间、振动波形;4.2组成一般由微风振动采集单元、现场通信网络和数据集中器组成。5功能要求5.1数据采集要求a)能采集导地线动弯应变,进行相应存储,并将测量结果经过通信网络传输到状态监测代理装置或状态监测主站系统;b)具备自动采集功能,按设定时间间隔自动采集导线动弯应变,最小采集间隔宜大于5分钟,最大采样间隔应不大于15分钟,默认采集间隔为10分钟,每次采样记录时间至少应达到0.25秒;c)具备受控采集功能,能响应远程指令,按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔、采集点数启动采集;d)对线上微风振动采集单元,宜具备电源电压、工作温度等采集功能。5.2数据处理与判别a)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;b)具备对原始采集量的一次计算功能,得出能直观反映微风振动水平的动弯应变数据。5.3数据存储应能循环存储至少30天的微风振动状态量数据。5.4数据输出输出的信息包括:导地线振幅、频率等状态数据,及电源电压、工作温度、心跳包等工作状态数据,数据输出要求符合附录A。5.5通信功能通信接口和应用层数据传输规约应满足”Q/GDWxxx－输电线路状态监测装置通用技术规范”相关要求。5.6硬件与软件a)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。b)当判断装置出现运行故障时,能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。5.7远程更新、配置与调试a)应具备身份认证、远程更新程序的功能,具备完善的更新机制与方式;b)应具备按远程指令修改采集频率、采样时间间隔、网络适配器地址等参数的能力;c)应具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、复位等指令的能力;d)宜能按远程指令进入远程调试模式,并输出相关调试信息。6技术要求6.1微风振动采集单元技术要求6.1.1a)环境温度:－25℃～+45℃(普通型)或－40℃～+b)相对湿度:5％RH～100％RH;c)大气压力:550hPa～1060hPa。6.1.2工作温度－25℃～＋70℃(工业级)或－40℃～＋85℃6.1.3a)外观应整洁完好,无明显划痕;b)微风振动采集单元上应有型号、名称、出厂编号、出厂日期、制造厂名等标记。6.1.46.1.4依据被测导地线的类型,微风振动采集单元的振幅测量范围为下列的二种之一:a)0～0.6mm(p－p);b)0～1.3mm(p－p)。6.1.4频率测量范围至少为0～150Hz。6.1.4综合误差应小于10％。6.1.5a) 应有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施;b) 外壳的防护性能应符合GB4208规定的IP65级要求;c) 应尽可能小巧轻便,总体质量不大于1kg;d) 微风振动采集单元的传感器量程,应能覆盖导地线弧垂变化引起的位移变化,在各种条件下传感器的探头应始终与导地线保持连续接触;e) 微风振动采集单元的结构不应对导地线有磨损或其它机械伤害;f) 微风振动采集单元连接卡具与导地线之间应刚性固定;g) 连接卡具应有防松措施,应保证在运行中不致松脱;h) 应能经受额定导线电流(包括短路电流、雷电流)、导线温度、大气温度等环境条件的考验;i) 应满足电力线路金具的垂直振动疲劳试验(模拟微风振动)的规定。6.1.6.1.电晕熄灭电压和无线电干扰水平满足相应电压等级的架空输电线路设计规范的相关要求。在试验期间及试验后,装置应能正常工作。6.1.被检微风振动采集单元安装在导线上,对导线经过40kA、≥120ms,31.5kA、≥300ms,15kA、≥2s的模拟短路电流后,系统无损坏,恢复正常电流时,装置能正常工作。6.1.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围内的电流波动而无损坏。6.1.在环境温度为20±5℃的条件下,微风振动采集单元安装在400mm2的导线上,对导线通以800A电流,微风振动采集单元6.1.对被测导线施加相应电压等级绝缘子串耐受水平的标准雷电波各3次,距离被检微风振动采集单元5m,微风振动采集单元能正常工作。6.1.6.1.应能承受”GB/T17626.2—1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验”中第5章规定的试验等级为4级的静电放电试验。在试验期间及试验后,装置应能正常工作。6.1.应能承受”GB/T17626.3—1998电磁兼容试验和测量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,装置应能正常工作。6.1.应能承受”GB/T17626.9—1998电磁兼容试验和测量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,装置应能正常工作。6.1.应能承受”GB/T17626.8—1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验”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,装置应能正常工作。6.1.6.1.应能承受GB/T2423.2试验Bb中严酷等级为:温度＋70℃或温度＋85℃、持续时间16h的高温试验。在试验期间及试验后,6.1.应能承受GB/T2423.1试验Ab中严酷等级为:温度－25℃或－40℃、持续时间16h的低温试验。在试验期间及试验后,6.1.按GB/T2423.4的有关规定进行,高湿温度为+55℃,试验周期24h,原地恢复2h。在试验期间及试验后,装置6.1.6.1.在非工作状态下,非包装状态的产品应能经过如下严酷等级的正弦振动试验:频率范围:10～55Hz;峰值加速度:10m/s2;扫频循环次数:5次;危险频率持续时间:10min±0.5min;试验后,装置应能正常工作。6.1.应能承受振幅A=±0.5mm、频率f＝25Hz～50Hz、振动次数N=1×107次的垂直振动。在试验期间及试验后,装置应能正常工作。试验后微风振动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.a)产品包装后应按”GB/T6587.6—86电子测量仪器运输试验”中规定进行试验,能承受该标准表1中等级为Ⅱ的运输试验(包括自由跌落、翻滚试验)。试验后,装置应能正常工作;b)产品包装后应按”QJ/T815.2－94产品公路运输加速模拟试验方法”中规定进行试验,能承受该标准中等级为三级公路中级路面的运输试验。经过2h试验时间后,装置应能正常工作。6.1.a)平均无故障连续工作时间(MTBF)应不低于25000h;b)年均数据缺失率应不大于1％。6.2数据集中器技术要求符合<输电线路状态监测装置通用技术规范>。7试验项目及方法7.1试验条件除另有规定外,各项检验宜在如下正常试验大气条件下进行:a)环境温度:+15℃～+35b)相对湿度:25％RH～75％RH;c)大气压力:860hPa～1060hPa。7.2试验项目及方法表7－1列出了对微风振动采集单元的检验项目,包括型式检验、出厂检验和现场检验。本专项标准仅列出了微风振动采集单元的专项检验方法,有关通用检验方法详见”输电线路状态监测装置通用技术规范”。7.2.1a)在二级及以上法定计量单位进行计量校准/检定;b)按照”JJG676工作测振仪检定规程”中检定条件和检定方法进行检验。幅值非线性度的检验点应不少于6个,且均匀分布在整个测量范围内(包括最大振动幅值);频率响应的检验点应不少于7个,且分布在整个测量范围内(包括频响上限)。7.2.27.2.2将微风振动采集单元安装在导线上,处于工作状态,进行如下导线通流试验: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,微风振动采集单元能正常工作,采集单元电气系统无损坏,试验经过。7.2.2参考GB/T2317.3试验要求和试验方法进行。在环境温度为20±5℃的条件下,微风振动采集单元安装400mm2的导线上,对导线通以800A电流,测量导线表面温度、微风振动采集单元表7－1微风振动采集单元的检验项目序号检验项目型式检验出厂检验现场检验1结构和外观●●●2准确度●●○3基本功能●●●4可见电晕和无线电干扰●○○5短路电流冲击性能●○○6导线电流耐受性能●○○7温升性能●○○8抗雷击性能●○○9静电放电抗扰度●○○10射频电磁场辐射抗扰度●○○11脉冲磁场抗扰度●○○12工频磁场抗扰度●○○13高温●○○14低温●○○15交变湿热●○○16防护等级●○○17振动●○○18垂直振动疲劳性能●○○19运输●○○20可靠性*○○备注●表示规定必须做的项目;○表示规定可不做的项目;*表示根据客户要求做。7.2.3垂直振动疲劳试验参照DL/T1098－规定的试验要求和试验方法进行。a)本项试验目的是模拟微风振动,检验微风振动采集单元耐受垂直振动的能力和对导线的损伤;b)DL/T1098－为25％CUTS,或由买方指定。试验档距不小于20m;c)振动条件:振动频率f在微风振动频域内选取,一般为25Hz～50Hz,微风振动采集单元安装处导线振幅A=±0.5mm,振动次数N=1×107次或由买方指定;同时测量微风振动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)未磨损导线,试验经过。7.2.4可靠性试验a)按GB11463—89中表1定时定数截尾试验方案11的规定进行。依据可靠性试验方案主要失效判据的规定,做出可靠性试验判决;b)装置”附录B。8安装、调试与验收8.1监测档的选择一般选择跨越通航江河、湖泊或海峡的大跨越;位于平坦地形的大档距;发生过断股或观测到较大振动的档距。8.2监测点的选择监测点应选择在导线、地线(含OPGW)的疲劳危险点,典型位置一般有阻尼线夹头、防振锤夹头、间隔棒夹头、悬垂线夹出口、护线条端部、接续金具端部等。8.3现场安装微风振动采集单元微风振动采集单元安装在测量点,传感器的探头距测量点应为89mm,如图8－说明:1—线夹