输电线路导线弧垂智能监测装置技术规范

1附件7：智能监测装置技术规范之七导线弧垂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2目次1范围................................................................................32规范性引用文件......................................................................33术语和定义...........................................................................44监测对象及系统组成..................................................................45功能要求............................................................................46技术要求............................................................................57试验项目及方法......................................................................88安装、调试与验收....................................................................9附录A（规范性附录）导线弧垂智能监测装置数据输出接口...................................113输电线路导线弧垂智能监测装置技术规范1范围本标准规定了输电线路导线弧垂智能监测装置的监测对象、基本功能、技术要求、试验项目、试验方法、安装、调试、验收等。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通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GB4208外壳防护等级（IP代码）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/T2338—2002架空电力线路间隔棒技术条件和试验方法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/T2423.10—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/T6587.7电子测量仪器基本安全试验GB/T6593电子测量仪器质量检验规则GB/T11463—1989电子测量仪器可靠性试验GB/T14436工业产品保证文件总则GB/T15844.1—1995移动通信调频无线电话机通用技术条件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试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3—1998试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.8—1998试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9—1998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YD/T1028—1999800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：移动台部分YD/T1214—2002900/1800MHzTDMA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4DL/T741—2001架空送电线路运行规程DL/T5092—1999110kV～500kV架空送电线路设计技术规程Q/GDW245－2008架空输电线路在线监测系统通用技术条件Q/GDW242－2008架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则3术语和定义“架空输电线路在线监测系统通用技术规范”确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1导线弧垂智能监测装置满足测量数字化、输出标准化、通信网络化特征，具备自检、自恢复功能，对一档架空线内弧垂或对地距离进行监测的数据测量装置，并通过信道将数据传送到状态监测系统。3.2接触类导线弧垂智能监测装置安装在导线上的导线弧垂采集单元，通过倾角测量法、温度测量法、雷达测距、激光测距等方法实现对导线弧垂的测量。3.3非接触类导线弧垂智能监测装置安装在杆塔或地面上的导线弧垂采集单元，通过张力测量法、图像法等方法实现对导线弧垂的测量。3.4最小启动电流对采用感应取能方式供电的接触类导线弧垂监测装置，保证监测装置能不依靠其他能源而启动工作的最小导线电流。4监测对象及系统组成4.1监测对象a）一档架空线内导线的最大弧垂；b）一档架空线内导线上各点的对地距离。4.2系统组成一般由一体化导线弧垂监测装置组成，装置结构参见“架空输电线路智能监测装置通用技术规范”附录A。5功能要求5.1数据采集要求a)能直接测量导线弧垂或对地距离，或采集能通过量值传递获取导线弧垂或对地距离的相关测量值如导线倾角、温度、张力、图像等，进行相应存储与计算得出导线弧垂与对地距离状态量，并将计算结果通过通信网络传输到状态监测系统（通常适用于一现场只装一台弧垂监测装置，并无其他监测装置的场合），或状态监测代理装置。b)具备自动采集功能，按设定时间间隔自动采集导线弧垂或对地距离相关参数，最小采集间隔宜大于5分钟，在温升过快、线路过载等情况下，具备自动判别以及加密采集的功能；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）对线上弧垂采集单元，宜具备电源电压、工作温度采集功能；5e)具备网络授时功能。应能够接收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1s。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，得出直观的导线弧垂和对地距离状态量数据。5.3数据存储应能存储至少30天以上弧垂、对地距离状态量数据，宜存储30天以上原始采集量数据。5.4数据输出输出的信息包括：导线弧垂、对地距离状态量、电源电压、工作温度、报警信号、装置心跳包、应答信息、通信连接状态（含信号强度）。5.5通信功能满足架空输电线路智能监测装置通用技术规范5.2.5通信接口部分要求。5.6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)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采集频率、采样时间间隔、IP地址、端口号等参数的能力；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，并输出相关调试信息。6技术要求6.1环境条件a）环境温度：25℃～+45℃或40℃～+45℃；b）工作温度：25℃～+70℃（工业级）或40℃～+85℃（扩展工业级）；c）相对湿度：5％RH～100％RH；d）大气压力：550hPa～1060hPa。6.2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、出厂日期、制造厂名等标记。6.3主要技术参数6.31基本技术参数无论采用何种原理的导线弧垂测量法，或者是采用多原理、多单元互为校验的方法，监测装置都应具有足够的原始量测量范围和精度，使经过数据处理系统计算后，能满足以下要求：a）导线弧垂测量范围：2m~200m，测量精度:±2.0%；b）导线对地距离测量范围：3～50m，测量精度:±2.0%。6.3.2倾角式弧垂监测装置技术参数a）倾角测量范围：－60°～＋60°；b）倾角测量精度：±0.03°。6.3.3温度法弧垂监测装置技术参数a）温度测量范围：-40℃～+250℃；b）温度测量精度：±0.5℃。66.3.4雷达、激光弧垂监测装置技术参数a）对地距离测量范围：5～40m；b）对地距离测量精度：测距为5～10m时，测量精度：±1cm；测距为10～20m时，测量精度：±3cm；测距为20～30m时，测量精度：±5cm；测距为30～40m时，测量精度：±7cm；测距40m以上时，测量精度：15cm。6.3.5张力法弧垂监测装置技术参数a）量程：7~50t（根据实际需要定制）；b）测量范围：5％～100％FS（线性工作区间）；c）准确度级别（FS）：0.2。6.4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GB4208规定的IP65级要求。c）接触类导线弧垂监测装置的质量应小于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。d）接触类导线弧垂监测装置的外壳应和导线等电位。e）接触类导线弧垂监测装置应能经受设计导线电流（包括短路电流、雷电流）、大气温度等环境条件的考验。f）接触类导线弧垂监测装置与导线的连接部件应与导线截面匹配。g）接触类导线弧垂监测装置与导线的连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不松脱。h）接触类导线弧垂监测装置应能承受导线的高温运行状态考验。i)采用激光测距法的接触类导线弧垂监测装置内部应有良好的减振措施，以免损坏光学部件。j)对采用张力测量法的导线弧垂监测装置，其拉力传感器应满足以下要求：1）应完全满足被替代金具的各种功能要求，标称破坏载荷应大于相应金具标称的1.2倍，并通过相应的试验。2）能经受设计工作电流（包括短路电流、雷电流）干扰、工作温度及环境条件等变化的考验。3）各连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不致松脱。4）应采用合适的材料和生产工艺制造，应满足使用寿命的要求。5）高度应尽可能减小，一般情况下控制在原有金具连接高度增加5cm以内。6.5供电要求a）对接触类导线弧垂监测装置，可采用太阳能、感应取能或高能电池等方式供电。b）对只采用高能电池供电的导线弧垂监测装置，电池供电时间不少于3年。c）对采用太阳能方式供电的导线弧垂监测装置，其蓄电池单独供电时间应不少于20天。d）对采用感应取能供电方式的导线弧垂监测装置，其最小启动电流根据带电导线长期运行电流范围确定，应能保证长期连续供电的要求。6.6电气性能6.6.1可见电晕和无线电干扰水平接触类导线弧垂监测装置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7术要求。在试验期间及试验后，监测装置能正常工作。6.6.2短路电流冲击性能将接触类导线弧垂监测装置安装在导线上，对导线通过40kA、≥120ms，31.5kA、≥300ms，15kA、≥2s的模拟短路电流后，导线弧垂监测装置无损坏，恢复正常电流时，监测装置能正常工作。6.6.3温升性能在环境温度为20±5℃的条件下，将接触类导线弧垂监测装置安装400mm2的导线上，对导线通以800A电流，导线弧垂监测装置夹具及表面的温度应不超过导线表面温度。6.6.4抗雷电冲击性能距离被检接触类导线弧垂监测装置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，弧垂监测装置能正常工作。6.7电磁兼容性能6.7.1静电放电抗扰度应能承受“GB/T17626.2—1998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