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文档简介

zaiICS

DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXX—XXXX

架空输电线路载流量现场校验技术导则

Technicalguideoffiledcalibrationforcurrentcarryingcapacityofoverheadtransmissionline

(征求意见稿)

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

I

架空输电线路载流量现场校验技术导则

1范围

本标准规定了架空输电线路载流量校验的总则、技术要求、数据采集、分析评估和现场校验等要求。

本标准适用于应用智能巡检技术对35kV及以上架空输电线路载流量的现场校验评估,包括采用智能装备、

数字化技术、基于历史和实时数据的健康度评价、工况模拟、风险预测、线路两端变电设备校验及大负荷试

验等。

2规范性引用文件

下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。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T1179圆线同心绞架空导线

GB50545110kV-750kV架空输电线路设计规范

DL/T288架空输电线路直升机巡视技术导则

DL/T664带电设备红外诊断技术应用导则

DL/T741架空输电线路运行规程

DL/T1346-2014直升机激光扫描输电线路作业技术规程

DL/T1482-2015架空输电线路无人机巡检作业技术导则

CH/T8024机载激光雷达数据获取规范

《架空输电线路无人机激光扫描作业技术规程》征求意见稿

3术语和定义

GBT1179、DL/T741、DL/T1482-2015、DL/T1346-2014、DL/T288界定的以及下列术语和定义适用于本

标准。为了方便使用,以下重复列出了已经界定的某些术语和定义。

3.1

长期载流量Continuouscarryingcapacity

在本技术导则中,长期载流量是指在规定运行条件下,电网运行设备能连续承载而不致使其稳定温度超过规

定值的最大电流。

3.2

短时载流量Shorttimecarryingcapacity

按照40℃(50℃)进行杆塔排位和对地、交叉跨越安全距离校验的线路,在N-1工况下,可允许短时按80℃

运行温度运行,运行时间应控制在45min以内的载流量。

3.3

空三解算

利用连续拍摄的具有一定重叠的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的数字化

模型,从而获取拍摄区域物体的平面坐标和高程。

3.4

机载激光扫描airborneLIDARscanning

2

机载激光雷达飞行生产作业方式的描述,即通过激光测量和激光扫描实现三维点云数据采集。

[DL/T1346-2014,定义3.8]

3.5

无人机巡检unmannedaerialvehicleinspection

以无人机为平台,搭载可见光、红外、紫外等任务传感器对线路本体、附属设施及线路通道进行巡视和检测。

[DL/T1482-2015,定义3.1]

3.6

三维点云数据3Dpointclouddata

通过机载激光扫描、无人机搭载可见光相机或地面设备,对电网设备进行采集获取的三维数字化模型,可用

于开展线路通道环境内树障、建筑物、交叉跨越等所有距离类数据的多工况校验。

3.7

综合校验integratedcalibration

综合校验是架空输电线路运行维护单位基于线路历史运维数据和输电线路实时巡检数据,结合多种工况模拟

方法和架空线路重要区段现场运行情况,对线路进行全方位的载流量提升风险评估,预测载流量提升后可能出现

的缺陷隐患,指导线路的风险管控工作。

3.8

校验算法verificationalgorithm

校验算法是现场校验功能实现的算法,能够基于智能巡检多元数据,结合高温、大风工况模拟分析方法,对

线路进行载流量校验和评估。

3.9

校验终端verificationterminal

校验终端是完成综合校验的数据采集、监测、计算,用来导入、存储调配、管理校验数据、校验报告,并运

行校验算法,实现综合校验功能的软硬件设备。

3.10

校验报告verificationreport

校验报告是结合线路巡维、校验算法、现场复核及大负荷试验等结果,对架空输电线路载流量进行综合校验

分析后,形成的评价架空输电线路载流量校验可行性的材料。

3.11

倾斜摄影obliquephotography

通过从垂直或倾斜等至少两个不同的视角同步采集影像,获取架空输电线路及通道环境的顶面及侧视的高分

辨率纹理。能够真实地反映地物情况,高精度地获取物体纹理信息,可通过先进的定位、融合、建模等技术,生

成真实的三维点云数据模型。

3.12

最大弧垂

架空输电线路导线处于最高允许温度时,环境条件为风速0.5米/秒、环境气温40℃、最强日照条件下的输

电线路运行状态。

3.13

大负荷试验

在环境温度较高(如:最高气温月的最高平均气温)、风速较低(如:0.5米/秒)日照较强时,通过调节输

电线路负荷水平,使导线输送电流接近允许载流量,以便检测导线弧垂变化、导线及接续金具发热的试验。

4总则

4.1载流量现场校验步骤

4.1.1根据电网负荷和运行方式需要,提出线路载流量校验需求,包括提升值、运行条件等,然后对需求进行评

审论证;

3

4.1.2校验应充分利用直升机搭载可见光巡视和红外巡视、机载激光扫描、无人机巡检等智能技术,采集数据并

进行分析,出具线路载流量提升校验分析结果,内容应包括影响载流量提升的线路缺陷、隐患、通道环境安全距

离及线路两侧变电设备通流能力等情况。

4.1.3根据分析结果对影响线路载流量提升的设备缺陷、隐患开展消缺和整治。

4.1.4根据消缺结果对线路全线、线路两侧变电设备通流能力进行评估,确认线路全范围均满足载流量提升需求。

4.1.5对于载流量提升范围较大的线路,还应校验继电保护定值和安稳系统的定值。

4.1.6开展大负荷试验,同步开展通道环境距离测量(含交叉跨越点、风偏点、最大弧垂点等),导线接头等红

外测温观测;最终确定载流量提升控制值。

4.1.7根据载流量提升控制值校验全线载流量,制定管控措施。

4.1.8校验流程可参考附录A。

4.2载流量校验原则

4.2.1全覆盖原则

a)结合直升机、无人机、地面设备、在线设备及人工等,对线路全线设备本体及通道环境完成巡视数据采集,

原则上应全部开展。

b)须校验所有耐张线夹、引流板、接续金具、复合绝缘子温度、交叉跨越净空距离,应符合GB50545、DL/T741

规范要求,原则上应全部开展。

c)载流量提升前,须对影响线路运行的缺陷、隐患的进行消缺。

4.2.2极端工况原则

a)架空输电线路普通导线允许温度由规程规定的+70℃提高到+80℃,原则上载流量提升按照导线温度为+80℃

工况下进行校验,载流量提高,导线金具发热加剧,校验关键连接部位金具导流情况。

b)评估导线在温度为+80℃的最高温、最大风偏工况下,运行的输电线路安全距离应满足GB50545、DL/T741

中线路运行的安全距离要求。

c)架空输电线路特殊导线允许温度根据相关技术规范规定的最大值进行校验。

5现场校验技术要求

5.1校验数据采集硬件配置要求

5.1.1环境参数采集装置传感器的硬件配置要求:

a)应包括:温度传感器、环境湿度传感器、风速传感器、风向传感器、日照传感器、GPS/北斗定位等;

b)环境参数采集装置参数建议,见附录B。

5.1.2距离采集硬件配置要求

a)应包括:激光雷达、倾斜摄影等;

b)距离采集硬件参数建议,见附录C。

5.2校验终端硬件配置要求

5.2.1校验终端内存(RAM)不小于16GB。

5.2.2校验终端显存不小于4GB。

5.2.3校验终端硬盘存储空间满足TB级容量要求。

5.2.4操作系统Windows7(64位)及以上。

5.3校验系统功能要求

5.3.1现行架空输电线路运行规程及导线载流量计算方案。

5.3.2可对可见光、红外图像实现人工/智能缺陷识别,形成设备本体分析结果。

5.3.3可对现场作业产生的航迹、三维点云进行解算预处理,可对通道巡检可见光照片进行坐标写入和空三解算

处理。

5.3.4可对线路三维点云数据进行手动/自动分类操作,可对电力线进行快速批量矢量化,具备模拟多工况分析能

4

力,可输出线路高温、大风等模拟工况安全距离分析结果。

5.4数据源

5.4.1设备参数导线型号及参数信息,包括:导线型号、线路投运时间、直流电阻、最大拉断力、单位长度质量、

弹性系数、膨胀系数、平均绞入系数、集肤增大系数、电阻温度系数、电阻系数、分裂数等,记录表见附录D;

绝缘子型号:绝缘子尺寸、伞径、重锤重量,记录表见附录E。

5.4.2可见光数据采集

a)可见光图片整体清晰,拍摄无抖动;

b)重点连接部位需清晰,零部件须保证销钉、螺栓、线夹等金具清晰;线路通道可见光数据完整。

5.4.3红外测温数据采集

a)宜对杆塔、导地线、线路通道进行扫描;

b)应对线路重点部位元件进行扫描,如:导地线接续管、线夹、引流板、绝缘子等;

c)红外数据采集格式和其他要求记录表,见附录F。

5.4.4三维点云数据采集

a)采用机载激光雷达、无人机搭载可见光相机或地面设备等作业方式获取线路三维点云数据。数据预处理应按

照DL/T1346-2014,7.2列项规定进行,预处理完成后应检查点云数据完整性、精确性,应确保走廊和本体数

据无缺失。数据存储于校验后台,数据最小区段应为一个完整耐张段,可由多个耐张段组成一个整体。

b)三维点云数据采集作业,同时采集的工况环境参数包括:环境温度、电流、导线温度(A相/B相/C相)、风速、

风向、光照,采样周期不小于点云采集时间,风速与其他参数应对应,沿着线路方向测量多点取风速等效值,线

路工况及距离类信息记录表见附录G。

5.5数据格式要求

5.5.1可见光、红外测温数据

a)可见光数据包括:可见光视频、可见光照片等;

b)红外测温数据包括:红外视频、红外图像等;

c)数据格式可参考附录H。

5.5.3三维点云数据

a)点云密度应不小于40point/m2。

b)经过去噪、分类等处理之后的数据宜采用*.las1.0及以上格式。

c)点云数据完整、无重复冗余。

d)*.las本体文件所使用的坐标、高程基准应满足《架空输电线路无人机激光扫描作业技术规程》征求意见稿4.4.1、

4.4.2要求,投影方式采用UTM投影,按6°带投影。

e)电力线进行矢量化编辑时,绝缘子尺寸、导线挂点及导线弧垂需完全拟合原始点云数据,绝缘子信息表见附

录E;矢量化后的导线必须是连续的,不能有断线;可以输出为*.las格式。

5.5.4环境参数数据:传感器数据经过去噪处理后存储,可采用*.csv格式。

6数据分析与评估

6.1线路健康状态评估

6.1.1历史及实时数据收集:收集历史巡检数据和分析结果,包含直升机/无人机可见光巡视、红外巡检、机载激

光扫描、倾斜摄影测距、通道巡视和人工巡视等数据;采集红外测温数据,宜在最大负荷、最高环境温度、低风

状态下,针对线路耐张线夹、导线接续管、复合绝缘子等关键设备。

6.1.2多工况模拟校验安全距离:结合线路本体和通道环境点云、设备参数、气象、负荷等数据,建立环境温度、

风速、导线温升、导线弧垂和安全载流量等多因素之间的量化关系,在校验终端模拟线路在+70℃和+80℃高温

工况和大风工况下的导线位置变化,形成线路多工况安全距离分析结果,预测多工况下潜在的缺陷,应满足DL/T

741中关于线路对地距离及交叉跨越要求。

6.1.3专业评估:根据近几年巡检数据结果、消缺情况及多工况模拟校验,对线路本体和通道环境健康状态进行

评估,完成线路健康状态评估。

5

6.2分析过程

6.2.1可见光数据

a)分析线路设备本体及线行通道数据;

b)按照DL/T741和电网公司输电设备缺陷定级等标准进行分析。

6.2.2红外测温数据

a)精度应不超过±2℃或被测温度的±2%(取绝对值大者);

b)电流致热型设备:应重点分析耐张线夹、导线接续管等;电压致热型设备:应重点分析复合绝缘子。

c)按照DL/T741和电网公司输电设备缺陷定级等标准进行分析。

6.2.3三维点云数据

a)对分块后的数据进行自动/手动分类操作,点云分类标准可参考DL/T1346,若DL/T1346未详细规定的,应

满足附录I的要求。

b)实时工况下,通过采集的机巡数据和导线温度,计算导线对通道环境内交叉跨越物的净空距离,应满足DL/T

741的相关要求。

c)根据线路历史运维数据(输电线路档距、导线挂点高差、耐张段长度等),通过导线力学模型,将导线现场

交叉跨越垂直距离转换至导线运行温度在+70℃和+80℃时的数据。按照导线允许最高温度、最大风速及通道环

境等条件,计算导线对通道环境净空距离是否符合安全距离要求。

d)线路通道内存在高大树木、边坡等特殊情况时,应进行树木倒伏安全距离分析。

e)允许载流量的算法与导体的电阻率、环境温度、导线温度、风速、日照强度、导线表面状态、太阳辐射功率

密度及吸热系数、空气的传热系数和动态黏度等因素有关。其中,部分参数应参照GB50545-2010条文说明5.0.6

条的相关内容。模拟高温工况矢量线时取中相导线的温度,模拟大风工况矢量线时取边导线的温度。

6.3数据评估结果

6.3.1实时工况下所发现的风险点,应完成管控和整改;杆塔、基础、导地线、绝缘子、金具、附属设施无倾斜、

缺损、锈蚀、变形、断股等缺陷,关键易发热金具应进行跟踪记录。

6.3.2最高温工况和最大风偏工况下,导线对通道环境空气间隙距离应满足导线对地及交叉跨越的安全裕度要求。

6.3.3判据:通过数据分析,线路状态满足以上两个条件的,进入现场实测校验阶段。

7现场实测校验

7.1现场复核线路全线消缺情况

7.1.1现场检验线路设备本体、通道环境历史及实时巡视紧急、重大缺陷消缺闭环情况;

7.1.2现场复核最大负荷、最高环境温度、无风工况下,所有耐张线夹、导线接续管等关键金具发热点已消缺,

满足DL/T741运行要求。

7.2重点针对交叉跨越位置的校验复核

针对包含线路跨越铁路(高铁)、一级及以上公路、通航河流和跨其他电压等级电力线路在内的所有跨越档,

在线路最大负荷、最高环境温度、无风工况下,采用多旋翼无人机搭载可见光巡视、红外巡视、倾斜摄影测量、

机载激光雷达或人工进行复核,应满足DL/T741和电网公司的反措要求。

7.3现场校验结果

7.3.1将测量数据按对地、铁路、公路、电车道、通航河流、不通航河流、弱电线路、电力线路、建构筑物、特

殊管道和对索道等的距离进行分类。

7.3.2安全距离:对于原输电线路导线运行温度按+40℃设计需要长期增容的,导线与铁路、高速公路及一级公路

交叉的地方,交叉跨越距离需按导线长期载流量+80℃校核,且交叉跨越距离满足GB50545、DL/T741规定。

对于N-1等异常运行方式下的短时载流量,运行时间≤45分钟,具体原则可按下表7.3-1进行核实:

表7.3-1

序号交叉跨越情况+80℃通道环境净空距离原则

1电力线雷电间隙+0.5米裕度

6

2通信线雷电间隙+0.5米裕度

3塔顶操作过电压间隙+0.5米裕度+2.5米人体活动范围

4地面4.5米公路限高+操作过电压+1米裕度

5土路(机耕路)4.5米公路限高+操作过电压+2米裕度

6对等级公路4.5米公路限高+操作过电压+3米裕度

7植被(40℃)规程规定值

通过上述原则经分类计算交叉跨越距离,确定输电线路是否具备载流量提升的条件。特殊导线按照特殊导线

温度进行校验。

7.3.3根据导线相应区段的最大控制温度,计算导线载流量限制值。

7.3.4由系统运行部门、调度部门组织,生产技术部门、设备管理部门及设备运行单位配合,开展大负荷试验的

时间,试验时长一般不超过6个小时;与大负荷试验同步开展导线对通道环境重要交叉跨越安全距离测距,开展

耐张线夹、导线接续管测温。

7.3.5针对大负荷试验暴露问题,制定整改措施;根据大负荷试验运行情况,对比原输送容量,确定提高后的输

送容量。

7.4线路两端变电设备校核

7.4.1数据分析评估

a)历史及实时数据收集:收集变电站线路出线侧电流互感器、断路器、隔离开关、电抗器等最近一个检修周期

中设备参数、继电保护参数的原始数据和分析报告,包含预防性试验、规范化检修、保护定期试验、反措工作完

成情况、日常巡视、专业巡视及缺陷闭环情况等数据;

b)专家评估:组织分析最近一个周期中设备、继电保护的巡检数据结果、消缺闭环情况,对变电设备、继电保

护健康状态进行评估,结合继电保护定值配合情况,初步判断是否具备载流量提升条件。

7.4.2现场校验

7.4.2.1变电设备现场数据校核

a)根据线路载流量提升的理论计算值,核对变电站线路出线侧电流互感器、断路器、隔离开关、电抗器等设备

参数,确保提升值在变电设备的额定电流值范围内、系统短路电流在额定短时耐受电流值范围内。结合间隔内导

线线径、接线端子尺寸、接触面大小等,校验最大载流量下间隔内导线工作温度不应超过+80℃、各金属接触部

位工作温度不超过DL/T664规定的一般缺陷发热温度。

b)根据线路载流量提升的理论计算值,校核电流互感器、断路器、隔离开关、电抗器等设备最近日期进行的预

防性试验、规范化检修数据,核查变电设备试验检修数据处于正常范围。

c)现场外观检查设备无异常,充气设备压力正常,充油设备油位、油温正常,无渗漏油。

d)在载流量较大及大负荷试验时开展设备本体、间隔导线、金属接触部位的红外测温,发现缺陷应及时消缺和

整改。

7.4.2.2继电和安稳装置定值校核

a)根据线路载流量提升的理论计算值,参照相应电压等级的电网继电保护装置运行整定规程,校核该线路继电

保护参数,如重合闸、线路最大负荷等定值参数,确保提升值不应超过变压器的额定容量、电流互感器变比一次

额定电流及继电保护的过流定值。

b)根据系统运行专业给出的对应提升载流量的线路保护定值,核查近期进行的预防性试验数据,如不符,则需

要执行新的保护定值单,现场进行定值整定。

c)现场监测电流互感器一、二次回路温度正常,无发热现象;继电保护装置无异常告警信号。

7.5载流量提升后的运维工作建议

7.5.1线路运维工作

根据载流量校核分析结果,结合线路的健康状况、气象条件、保供电特殊管控时期等因素制定线路运维工作

建议,对实时工况和预测工况下所发现的风险点进行管控;在线路运维中应调整运维策略,根据线路实际载流量,

在载流量较大时应开展线路特巡,重点监测耐张线夹、导线接续管发热情况和导线弧垂变化,以及导线对地距离

和交叉跨越距离是否满足要求,如发现缺陷、隐患应及时消缺和整改。

7.5.2变电设备运维工作

载流量提升后的线路相关断路器、隔离开关、电流互感器、电抗器等变电设备宜调整巡维等级,尤其是红外

7

测温巡视。重点监测隔离开关触头、电抗器以及各变电设备连接处等部位。

8

附录

附录A载流量校验流程图

附录B环境参数采集装置传感器参数

1.温度传感器:测量范围不小于-50~150℃,分辨率≥0.1℃;

2.环境湿度传感器:范围0~100,分辨率≥1%;

3.风速传感器:测量范围不低于0~75m/s,分辨率≥0.1m/s;

4.风向传感器:测量范围0~360°,测量精度±5°;

5.日照传感器:测量范围不低于0~10000lx,测量精度±20lx。

附录C距离采集硬件参数

1.激光雷达:激光等级:1级人眼安全,最大测距不低于150m,测距精度不低于±3cm,视场角范围38.4~360°。

2.倾斜摄影:单镜头像素不低于2000万,地面分辨率不低于10公分。

9

附录D:导线信息表

导线截面导线直径直流电阻最大拉断力导线质量弹性系数膨胀系平均绞集肤增电阻温分裂数

序列导线型号电阻系数备注

积(mm2)(mm)(Ω/km)(N)(kg/km)(N/mm2)数入系数大系数度系数(根)

示例LGJ-10/212.374.52.706412042.978450191.02051.00250.0040310.0296

2

3

附录E:绝缘子信息表

序列线路名称杆塔号绝缘子型号绝缘子串伞径或者盘径(mm)绝缘子串长度(m)绝缘子串重量(kg)

**供电局_电压

示例等级_**线N229瓷质绝缘子38010.561034

_N*-N*

**供电局_电压

2等级_**线N230瓷质绝缘子38010.561034

_N*-N*

4

5

6

7

8

10

附录F:红外数据采集记录表

序杆塔相别时间天气环境温实时风速日照相邻导线温度℃耐张管引流板接头温差载流量备

路线名称()//

列段度(℃)(m/s)温度(℃)(℃)(A)注

示**供电局_电2020-02-18晴355100038402245

N1-N

例压等级_**线A相10:25

3

_N*-N*

2

3

附录G:线路工况及距离类信息记录表

危险

测量同相

测量测量下相导线点距最大

电时导子导导线最大

序杆塔相导线型时环时风对通道环小号档距跨越冰厚日采集飞

路线名称流线温线间分裂风速备注

列段别号境温速境净空距塔距(m)类型(mm照行时间

(A)度距数(m/s)

度(℃)(m/s)离(m)离)

(℃)(m)

(m)

**供电局

2017-12

示_电压等ALGJ-632410.271120.210

N1-N2402.283.456251地面0.864425-04

例级_**线相0/4554500

10:30

_N*-N*

2

3

注:1、跨越类型指:地面、建筑物、公路、铁路、河流、桥梁、树木、高压线、通信线等等;

2、风速风向采样频率宜不小于5分钟1次,其它参数采样频率宜为15分钟1次。

11

附录H数据格式

1.可见光视频,可采用*.avi格式;

2.可见光照片,可采用*.jpg格式,设备像素≥1.2*107px,机巡采集的数据宜包含经纬度坐标信息。

3.红外视频,可采用*.dat格式,分辨率≥320(H)×240(V),帧率≥25fps;

4.红外图像,可采用*.jpg格式;

附录I点云分类表

序号中文名称英文名称注释

25

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