Q GDW 10245-2016 输电线路微风振动监测装置技术规范.pdf
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1、 Q/GDW 10245 2016 代替 Q/GDW 245 2010 输电线路 微风振动 监测装置 技术规范 Technical specification for aeolian vibration monitoring device on overhead transmission lines 2017 - 07 - 28 发布 2017 - 07 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 10245 2016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 1 2 规 范性 引用 文件 1 3 术 语和 定义 1
2、 4 监 测参 数与 装置 组成 2 5 功 能要 求 3 6 技 术要 求 3 7 试 验方 法 5 8 检 验规 则 7 9 标 志、 包装 、运 输与贮 存 9 附录A (资 料性 附录 ) 弯曲振 幅法 . 12 附录B (资 料性 附录 ) 微风振 动采 集单 元安 装布 点原则 . 15 附录C (规 范性 附录 ) 微风振 动监 测装 置数 据输 出要求 . 18 编制说 明 19 Q/GDW 10245 2016 II 前 言 为了规范 输 电线 路 微 风振 动 监测 装置 的 功 能要 求 、 技术要 求、 试验 方法 、检 验规则 等, 提高 监测 数 据有效 性、 装置
3、 可靠 性和 适用性 ,指 导装 置的 设计 、生产 、检 测和 应用 ,制 定本标 准。 本标准 代 替Q/GDW 2452010 , 与Q/GDW 245 2010 相比, 主要 技术 性差 异 如 下: 增 加了 术语 ,如 弯曲 振幅; 增 加了 部分 技术 要求 ,如 工 作条 件、 电磁 兼容 性能、 盐雾 性能 、老 化性 能等; 增 加了 部分 试验 项目 及方法 ,如 电磁 兼容 试验 、蓄电 池试 验、 盐雾 试验 、老化 试验 等; 增 加了 附录 A( 资料 性附录) 弯 曲振 幅法 ; 增 加了 附录 B( 资料 性附录 ) 微 风振 动采 集单 元安装 布点 原则
4、; 修 改了 装置 功能 要求 ; 修 改了 部分 技术 要求 ,如 结 构与 外观 、供 电电 源要求 、 装 置可 靠性 指标 、 使用 寿命 指标 等 ; 修 改了 部分 试验 方法 ,如覆 冰试 验方 法、 可靠 性试验 方法 等 ; 修 改了 原附录 A (规 范性附 录) 微风 振动 监测 装置数 据输 出接 口 ,改 为 附录 C (规 范性 附录) 微风振 动监 测装 置数 据输 出 要求 ; 修改 了原 附录 B (资 料性附 录) 动 弯应 变判 据 ,合并 到附录 A (资料 性 附录) 弯曲 振幅 法; 删 除了 原安 装、 调试 与验收 。 本标准 由国 家电 网公
5、司 运 维检修 部提 出并 解释 。 本标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本标准 起草 单位 : 山 东电 工电气 集团 有限 公司 、 中 国电力 科学 研究 院、 国网 重庆市 电力 公司 、 国 网 安徽省 电力 公司 、 国 网浙 江省电 力公 司、 国网 新疆 电力公 司、 国网 陕西 省电 力公司 、 国 网宁 夏电 力 公 司 电力科 学研 究院 、 国网 新 疆电力 公司 电力 科学 研究 院、 国网 重庆 市电 力公 司 检修公 司 、 国网 山 东省 电力 公司电 力科 学研 究院 。 本标准 主要 起草 人: 于钦 刚、 李 红云 、 李 茂华 、 彭 波、 张
6、 午阳 、季 坤、 姜文 东、梁 乃峰 、孔 志战 、 张涛、 董新 胜、 陈俊 、 周 双勇、 刘振 宇、 郭志 广、 何红太 、 李 新梅 、倪 康婷 、郑鹏 超、 王威 。 本标 准 2010 年 12 月 首次 发布,2016 年 12 月 第一 次修订 。 本标准 在执 行过 程中 的意 见或建议 反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。 Q/GDW 10245 2016 1 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 基 于弯 曲振 幅法的 输电 线路 微风 振动 监测装 置的 监测 参数 与装置 组成 、 功 能要 求、 技 术要求 、试 验方 法 、
7、检验 规则、 标志 、包 装、 运输 与贮存 的技 术要 求 。 本 标准 适用 于110 (66 )kV 及以 上电 压等 级交 直 流 输电 线路 微风 振动 监测 装置 , 其 它 电 压等 级的 输 电 线路 微风 振动 监测 装置 可参照 执行 。 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/T 191 包 装储 运图 示 标志 GB 6388 运输 包装 收发货 标志
8、 GB/T 9969 工 业产 品使 用 说明书 总则 GB/T 13384 机电 产品 包 装通用 技术 条件 JJG 676 工作 测振 仪检 定 规程 Q/GDW 1242 输 电线 路状 态监测 装置 通用 技术 规范 Q/GDW 1243 输 电线 路气 象监测 装置 技术 规范 Q/GDW 11449 输电 线路 状态监 测装 置试 验方 法 IEEE Std 1368 架 空 导 线 微 风 振 动 现 场 测 量 导 则 ( IEEE Guide for Aeolian Vibration Field Measurements of Overhead Conductors )
9、3 术语和 定义 Q/GDW 1242 界定 的以 及 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 弯曲振 幅 bending amplitude 距离导 地线 线夹 (悬 垂线 夹、 防 振锤 线夹 、 间 隔棒 夹 头、 阻尼 线夹 头等) 最 末接触 点出 口89mm处的 导地线 相对 振幅 (参 见附 录A) 。 3.2 动弯应 变 dynamic bending strain 导地线 与线 夹的 最末 接触 点等处 导地 线表 面的 动态 弯曲应 变。 3.3 Q/GDW 10245 2016 2 弯曲振 幅法 bending amplitude method 基于弯 曲振 幅计
10、 算导 地线 动弯应 变 , 测量 导地 线微 风振动 的方法 ( 参见 附录A ) 。 3.4 微风振 动 采 集单 元 aeolian vibration acquisition unit 采集 输 电线 路导 地线 微风 振动波 形、 弯曲 振幅 等数 据, 并 通过 信道 将数 据传 送到数 据监 测终 端的一 种数据 采集 单元 。 3.5 微风振 动 监 测装 置 aeolian vibration monitoring device 实时采 集输 电线 路 导 地线 微风振 动参数 , 并传 输到 输电线 路状 态监 测 主 站系 统的 监 测装 置 ( 以下 简 称监测 装置
11、) 。 3.6 最小启 动电 流 minimum starting current 保证采 集单 元采 用导 线感 应取能 方式 能启 动工 作的 最小导 线电 流。 4 监测参 数与 装置 组成 4.1 监测参 数 监测参 数应 按照 如下 原则 进行选 择: a) 必选 监测 参数 为导地线 微风 振动 波形 、 弯 曲振 幅 、动 弯应 变 、 频率 等; b) 可选 监测 参数 为 风速 、风向 、气 温、 湿度 等。 4.2 装置组成 监测装置通常由 微风振动采集单元、 气 象 采 集 单 元 、 数 据 监 测 终 端 和 供 电 电 源 组成,如图 1 所 示。 每一个 现场 监
12、测 档一 般布置若干 个 微风振 动 采 集单元 ,分 别安装 于 导线 、地线( 含 OPGW )上 , 微风振 动 采 集单 元一般 包括 微风 振动 传感 器 、 数据 采集模 块、 现场 通信 单元 、 电源 模块 等。 数据 监 测 终 端一般 包括 主控 与处 理单 元、现 场通 信单 元、 远程 通信单 元等 。 供 电电 源一 般包括 太阳 能电 池板 、 蓄 电 池和充 放电 控制 器等 。 图1 监测 装置 组成 Q/GDW 10245 2016 3 5 功能要 求 5.1 数据采 集 应具备 下列 数据 采集 功能 : a) 采集 导地 线微 风振 动 波形 、 弯曲 振
13、幅 、气 象参 数 等, 并进行 现场 存储 ; b) 自 动采 集功 能 。 微风 振动参数 采 集周 期宜 在 5min 15min 之间 , 默认 采集 周期 为 10min ; c) 受控 采集 功能 ; d) 电 源电 压、 工作 温度 等采集 功能 。 5.2 数据处 理 应具备 下列 数据 处理 功能 : a) 分析 功能 :数 据合 理 性检查 , 采 集数 据预 处理 , 干扰 数据 自动 识别 并剔 除; b) 计 算功 能 : 得出 动弯 应变 、 频率 等数据 。 5.3 数据存 储 应能循 环存 储至 少 90d 的 采集数 据。 5.4 数据输 出 输出的 数据 应
14、包 括 微 风振 动 波形 、 弯 曲振 幅 、 动弯 应变 、 频率 、 气 象参 数 , 以及电 源电 压、 工作 温 度等数 据。 5.5 数据通信 数据通信 、 信息 安全 和应 用层数 据传 输规 约应 满 足 Q/GDW 1242 的相 关要 求 。 5.6 远程维 护 应满 足 Q/GDW 1242 的 相 关要求 。 6 技术要 求 6.1 工作条件 监测装 置的工 作 条件 分为 、 、 三种 等级 ,其 工 作条件 应 满足 表 1 的规定 。 6.2 外观和 结构 应满 足Q/GDW 1242 中相 关 要求。 表 1 工作 条件 要求 等级 环境温度 工作温度 相对湿度
15、 大气压力 抗风等级 级 -25+45 -25+70 5 RH 100 RH 500hPa 1060hPa 不低于线路本 体抗风等级 级 -40+45 -40+85 级 -55+45 -55+85 对于 级和级工作温度, 蓄电池工作温度可按-40 +70考虑。 Q/GDW 10245 2016 4 6.3 主要技 术参 数 6.3.1 弯 曲振 幅 测 量范 围 0mm (pp)1.300mm (pp ) 。 6.3.2 频 率测 量范 围 0Hz 150.00Hz 。 6.3.3 准 确度 准确度 应满 足如 下要 求: a) 幅值 非线 性度 :10 ; b) 频 率响 应误 差: 10
16、; c) 频率 测量 误差 :50Hz 及以内 ,误 差不 应大于 0.50Hz ;50Hz 150Hz ,误 差 不 应大于 1.00Hz 。 6.3.4 输 出数 据 的 表示 输出数 据 的 表示 应满 足如 下要求 : a) 弯曲 振幅 : 单 位为 毫 米(mm ) ,保留到 小数 点 后 3 位 ; b) 动 弯应 变 : 单位 为微 应变 ( ) ,为无 符号 整 数 ; c) 微风 振动 频率 : 单 位 为赫兹 (Hz ) ,保留 到 小数 点后 2 位; d) 微风 振动 波 形: 时域波 形, 纵坐 标 单位 为微 应变 ( ) ,为 整数 ;横 坐标单 位为 秒(s),
17、 保留 到小数 点 后 3 位 。 6.4 微风振 动 采 集单 元 基 本技 术要求 满足下 列基 本技 术要 求: a) 应满 足 Q/GDW 1242 相关要 求 ; b) 监 测原 理 应 满足 IEEE Std 1368 相关 要求 ; c) 应 小 巧轻 便。对 750kV 以 下交 直流 输电 线路 , 宜采用 整体 式微 风振 动采 集单元 , 总体 质量 应小 于 1kg ; 对 750kV 及 以上 交直流 输电 线路 , 宜采 用 分体式 微风 振动 采集 单元 , 传 感部 分质量 应 小于 1kg , 整体 质量 应小 于 2.5kg ; d) 单 次采 样记 录时
18、间长度 不 应 小 于 1s , 采样 频率 不应小于 512 Hz ; f) 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; g) 应 可靠 刚性 固定 在 线 夹或 导 地 线 上, 并采 取防 松 、防 振措施 ; h) 对 于安 装在 耐热 、超/ 特耐热 等特种 导 线上 的 微 风振动 采集 单元 ,应 采取 隔热措 施 ; i) 应能 承受 短时大 电流 ( 包括短 路电 流、 雷电 流) 冲击; j) 外引 线插 头应采 取防振 、防松 措施 ; k) 现 场安 装布 点原 则 可 参见附 录 B 。 6.5 气象采 集单 元基 本技 术要 求 测量
19、范 围、 准确 度 、 技术 性能 等 应满足Q/GDW 1243 的相关 要求 。 6.6 数据监 测终 端 基 本技 术要 求 Q/GDW 10245 2016 5 应满足 Q/GDW 1242 相关要 求 , 数据 输出 应符 合 Q/GDW 1242 相 关条 款 和附 录 C 要求 。 6.7 供电电源 要求 供电电 源应 满足 如下 技术 要求: a) 数据 监测 终端 及 微 风 振动 采 集单 元 、 气象 采集 单 元 的供 电电 源性 能应满足 Q/GDW 1242 相关 要 求; b) 微 风振 动 采 集单 元可 采用感 应取 能、 太阳 能或 高能电 池等 方式 供电
20、 ; c) 对采 用感 应取 能供 电 的 微风 振动 采集 单元 ,其 最小启 动电 流不 应大 于 50A ; d) 对 采用 太阳 能供 电的 微风振 动 采 集单 元, 其电 池单独 供电 时间 不应 少 于 30d; e) 对采 用高 能电 池供 电 的 微风 振动 采集 单元 ,其 电池供 电时 间不 应少 于 3 年。 6.8 环境适 应性 能 低温性 能、 高温 性能 、 交 变湿热 性能 、 耐 温度 变化 (冲击 ) 性 能、 覆冰 性能 、 盐雾 腐蚀 性能 、 老 化 性能应 满 足 Q/GDW 1242 相关要 求。 6.9 电磁兼 容性 能 静电放 电抗 扰度 、
21、射 频电 磁场辐 射抗 扰度 、 电 快速 瞬变脉 冲群 抗扰 度 、 浪涌( 冲击) 抗 扰度、 工频 磁 场抗扰 度、 脉冲 磁场 抗扰 度应满 足 Q/GDW 1242 相 关要求 。 6.10 电气性 能 可见电 晕和 无线 电干 扰水 平、导 线电 流耐 受性 能、 温升性 能、 耐雷 击性 能应 满足 Q/GDW 1242 相 关要求 6.11 机械性 能 振动性 能、 垂直 振动 疲劳 性能、 碰撞 性能 、运 输性 能应满 足 Q/GDW 1242 相 关要求 。 6.12 可靠性 6.12.1 监 测装 置的 平均 无 故障工 作时 间不 应低于 25000h 。 6.12.
22、2 监 测装 置的 使用 寿 命 不应 少于 8 年 ,其 中蓄 电池 的 使用 寿命 不 应 低于 4 年, 太阳 能板 的使 用寿 命不应 低 于 20 年。 6.12.3 数 据缺 失率 应小 于1。 7 试验方 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 :1535 ; b) 相 对湿 度:25 RH 75RH ; c) 大气 压力 :860hPa 1060hPa 。 7.2 试验方 法 7.2.1 外 观和 结构 检查 Q/GDW 10245 2016 6 外观、 结构 检查 的试 验方 法和判 定准 则 应
23、 按照 Q/GDW 11449 相 关规 定 执 行。 7.2.2 质 量和 尺寸 检查 质量、 尺寸 检查 的 试 验方 法和判 定准 则 应 按照 Q/GDW 11449 相 关规 定执 行。 7.2.3 防 护等 级 防护等 级 的 试验 方法 和判 定准则 应按照 Q/GDW 11449 相 关规 定执 行。 7.2.4 准确 度检 验 测量范 围、 准确 度等 技术 指标的 检验 方法 和判 定准 则 应按照 JJG 676 和 Q/GDW 11449 相关 规定 执 行。 7.2.5 功 能检 验( 数据 传 输规约 测试 ) 功能检 验 (数 据传 输规 约测 试) 、 连 续运
24、行 试验 (168h ) 的试验 方法 和判 定准 则 应 按照 Q/GDW 11449 相关规 定执 行。 7.2.6 供 电电 源性 能试 验 额定容 量/ 能 量试 验、30d 持续供 电试 验、 荷电 保持 及能量 恢复 能力 试验 、 高 温 能量 保持 率试 验、 低 温能量 保持 率试 验 、 过 充 电保护 试验 、 过放 电保 护 试验 、 过 电流 保护 试验 和 电源供 电时 间等 效试 验的 试 验方法 和判 定准 则应 按 照 Q/GDW 11449 相 关规 定执 行。 7.2.7 环境 试验 低 温试 验、 高温 试验 、 交变 湿热 试验 、 温 度变 化 (冲
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