Q GDW 11641-2016 高压电缆及通道在线监测系统技术导则.pdf
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1、 Q/GDW 11641 2016 高压电缆 及通道在 线监测系 统技术导 则 Technical guide for on-line monitoring system of high voltage power cables and tunnels 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 11641 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 4 建 设与 配置 原则 2 5 技 术要 求 2
2、 6 系 统结 构 4 7 数 据接 入 4 8 通 信要 求 4 9 信 息安 全防 护要 求 5 10 系 统的 安装 和验 收 . 5 附录A (规 范性 附录) 在 线监测 数据 接入 规范 6 编制说 明 21 Q/GDW 11641 2016 II 前 言 为规范 高压 电缆 及通 道在 线监测 系统 的 规 划、 设计 、 建设和 运行 管理 , 提 升 监 测数据 有效 性和 运行 可靠性 , 稳 妥推 进高 压电 缆线路 在线 监测 技术 的应 用,制 定本 标准 。 本标准 由国 家电 网公 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。
3、本标准 起草 单位 : 中 国电 力科学 研究 院、 国网 湖北 省电力 公司 、 国 网江 苏省 电力公 司、 国网 福建 省 电力有 限公 司。 本标准 主要 起草 人: 李文 杰、 夏 荣、 王昱 力、 蒙绍 新、 赵 健康 、姜 伟、 张振 鹏、 饶 文彬 、 樊 友兵 、 欧阳本 红、 姜海 波、 林礼 健。 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 11641 2016 1 高 压电缆 及通道在 线监测 系统技术 导则 1 范围 本标准 规定 了高 压电 缆及 通道在 线监 测系 统的 建设 与配置 原则 、技 术要 求、 系统架
4、 构、 数据 接入 、 通信要 求、 信息 安全 防护 要求、 系统 的安 装和 验收 的要求 。 本标准 适用 于国 家电 网公 司所属 各单 位 的 110 (66) 千伏及 以上 高压 电缆 及通 道 在线 监测 系统 。 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 。 DL/T476 电力 系统 实时 数 据通信 应用 层协 议 DL/T 860 变 电站 通信 网络 和系统 D
5、L/T 1506 高压 交流 电缆在 线监 测系 统通 用技 术规范 Q/GDW 240 输变 电设 备在 线监测 系统 技术 导则 3 术 语和 定义 Q/GDW 240 界定 的以及 下 列术语 和定 义适 用于 本文 件。 3.1 平均失 效间 隔时 间 mean time between failures (MTBF) 在线监 测装 置两 次相 邻故 障间的 工作 时间 的平 均值 。 3.2 年故障 次数 fault time per year 在线监 测装 置年 故障 的平 均次数 。 3.3 数据缺 失率 missing measure rate 未能测 得的 有效 数据 个数
6、与应测 得的 数据 个数 之比 。 3.4 I1 接口 Interface I1 I1 接口是监 测 IED 或符 合 DL/T 860 通信 规约 的在 线 监测装 置和 站控 层装 置之 间的数 据通 信接 口。 3.5 Q/GDW 11641 2016 2 I2接口 Interface I2 I2 接口是状 态监 测系 统与 PMS 监 测主 站的 接口 。 4 建 设与 配置 原则 4.1 建设 原则 在线监 测系 统应 按照 以下 原则进 行建 设: a) 应面向 智能 电网 长远 发展 需要, 采用 集约 化和 标准 化设计 ,具 有统 一性 和开 放性; b) 应建立 电缆 线路
7、 在线 监测 一体化 的稳 定技 术框 架, 具备实 用的 基础 应用 功能 ,在此 基础 上 不断充 实和 完善 高级 应用 功能; c) 系统中 的各 类装 置应 具有 高可靠 性、 高稳 定性 和高 抗干扰 性, 装置 应具 备在 恶劣运 行环 境 下 的 正常运 行能 力 , 应满 足数 据准确 性和 数据 标准 化要 求 ; d) 装置的 接入 应不 影响 被监 测设备 的安 全运 行; e) 装置的 现场 布点 应遵 循必 要性和 科学 性的 基本 原则 ,统筹 考虑 ,优 化设 计; f) 装置应 考虑 节能 降耗 技术 的应用 以降 低现 场端 总功 耗; g) 系统 软件 应
8、具 有良 好的 人机界 面, 操作 简单 ,便 于使用 ; h) 应能灵 活适 应各 种通 信技 术的发 展变 化; i) 应充分 考虑 兼容性 和扩 展 性; j) 应满足 信息 安全防 护方 面 的相关 要求 ; k) 应基于 一体 化信 息平 台, 建立数 据统 一分 析功 能。 4.2 选型 原则 应按照 以下 原则 进行 选型 : a) 应遵循 实用 、适 用和 需要 的原则 ,综 合考 虑电 缆线 路的运 行状 况、 重要 程度 等因素 , 通 过技 术经济 比较 ,选 用成 熟可 靠的产 品; b) 对于 设备 状态 信息 的采 样,不 应改 变一 次设 备的 完整性 和安 全性
9、 ; c) 应通过 具备 相应 资质 机 构进行 的型 式试 验。 4.3 配置 原则 应按照 以下 原则 进行 配置 : a) 电缆线 路应 配置 电缆 接 地环流 、温 度等 在线 监测 装置; b) 隧道 内宜 配置 消防 报警 、通风 、出 入口 门禁 、水 位监控 、防 盗( 井盖 监控 、视频 防盗 监控) 装 置,宜 配置 有害 气体 监测 、视频 监测 等装 置; c) 除隧道 以外 的电 缆通 道 根据其 重要 性可 参照 执行 。 5 技 术要 求 5.1 安全 性 应满足 以下 安全 性要 求: a) 不应改 变被 监测 设备 的接 线方式 、 密 封性 能、 绝缘 性能
10、以 及接 地性 能, 不应 影响现 场其 它 设 备 的安全 运行 ; Q/GDW 11641 2016 3 b) 应保证 不会 因在 线监 测系 统的故 障影 响被 监测 设备 的性能 。 在 线监 测装 置的 安装不 应影 响 正 常 的电缆 检修 维护 工作 ; c) 传感器 与信 号采 集单 元 应采取 防振 、防 松、 防火 阻燃措 施, 应具 有耐 腐蚀 性,同 时防 水、 防湿 气、防 尘性 能达 到外 壳防 护等 级 IP68 要求 ; d) 信号 采集 单元 应对 内部 信号与 电路 实施 有效 的隔 离和绝 缘, 其电 源应 采用 合适的 隔离 措施 ; e) 监控主 机应
11、 适合 所在 场 所使用 环境 ,机 柜的 电磁 屏蔽性 能应 保证 在线 监测 系统能 正常 工作 且不 影响场 所其 它设 备的 正常 工作, 机柜 应良 好散 热; f) 当被监 测电 缆本 体及 接地 线等附 件流 经异 常电 流时 (如允 许的 最大 短路 电流 、雷电 流等) ,装 置不得 损坏 ; g) 系统 的通 信与 供电 电缆 除采取 防火 阻燃 措施 外, 自身应 具备 防火 阻燃 性能 。 5.2 可靠 性 可靠性 应满 足以 下要 求: a) 监测系 统内 任一 组成 元 件的故 障不 应造 成外 部设 备误动 作; b) 监测 系统 的设 计应 充分 考虑其 工作
12、条件 ,平 均失 效间隔 时间(MTBF) 大于 30000h ,年 故障 次 数小 于 3 次 ,数 据缺 失率 小于 5% 。 5.3 基本 功能 要求 5.3.1 监 测功 能 监测功 能应 满足 以下 要求 : a) 应对运 行电 缆及 通道 的 状态监 测量 进行 实时 或周 期性地 采集 和监 测; b) 信 号采 集单 元应 具备 电缆状 态监 测量 的自 动采 集、 信号 调理 、 模数 转换 和数据 预处 理功 能 , 并 能根据 需要 定期 将监 测信 息发送 至监 控主 机 。 5.3.2 数 据记 录功 能 数据记 录功 能应 满足 以下 要求: a) 应准确 可靠 地
13、存 储实 时 监测数 据, 重要 状态 监测 量宜长 期储 存且 储存 时间 不应低 于两 年 ; b) 在线 监测 系统 异常 情况 下应能 建立 事件 标识 ; c) 应设 置数 据管 理权 限, 保证数 据的 安全 性 , 不应 因供电 电压 中断 、快 速或 缓慢波 动丢 失已 储存 的实时 数据 ; d) 数据 库应 自动 管理 数据 ,对超 过规 定存 储时 间的 数据进 行清 理; e) 数据库 应提 供自 动和 手 动全备 份、 增量 备份 数据 的功能 ; f) 数据库 应具 备自 动检 索、 数据回 放和 数据 下载 功能 。 5.3.3 数 据分 析功 能 数据分 析功
14、能应 满足 以下 要求: a) 应具 备数 据分 析功 能, 通过各 种专 业的 数据 分析 工具 , 对高 压电 缆及 通道 运行状 态监 测 量 进 行 分析和 预测 ; b) 应 能以 图形 、曲 线、 报表等 方式 对状 态监 测量 的历史 长期 变化 趋势 进行 统计、 分析 和展 示; c) 应能 提供 电缆 异常 状 态监测 点定 位分 析功 能, 对 异常处 做出 预判 断。 监测 系 统应具 备无 效数 据、 无效报 警和 垃圾 数据 的判 断和筛 查功 能; d) 应 具备 数据 导出 功能 。 Q/GDW 11641 2016 4 5.3.4 报 警功 能 应提供 异常
15、报警 功能 , 报 警阈值 应能 根据 高压 电缆 及通道 工况 设定 。 异 常等 警告信 息应 能及 时准 确 上传至 监测 中心 。 5.3.5 通 信功 能 通信功 能应 满足 以下 要求 : a) 信号 采集 单元 和监 控 主机之 间的 通信 应满 足工 业控制 总线 、 以太网 络总 线或无 线网 络的 技 术 标 准要求 ; c) 监控主 机应 能够 将经 过处 理的数 据发 送至 监测 中心 ; 监控 主机 与综 合监 测分 析系统 之间 应 采 用 DL/T 860 、DL/T 476 或 用 户要求 的其 它标 准通 信协 议进行 通信 。 5.3.6 自 诊断 及自 恢
16、复 自诊断 及自 恢复 应满 足以 下要求 : a) 系统应 具备 自诊 断功 能 。系统 出现 异常 时, 应自 动提示 故障 部位 信息 ; b) 系统 应具 备自 恢复 功能 ,包括 装置 及软 件的 定时 监控及 自启 动功 能; c) 系统应 具备 供电 中断 数 据保护 功能 。 5.3.7 其 它功 能 应满足 以下 其它 功能 要求 : a) 应具备 自动 升级 功能 ; b) 应具 有远 程在 线监 测信 息的展 示、 查询 和统 计分 析功能 。 5.4 测量 误差 测量误 差应 满足 相关 在线 监测装 置专 项技 术规 范中 的具体 规定 。 6 系 统结 构 系统结
17、构应 满足 以下 要求 : a) 高压电 缆及 通道 在线 监测 系统分 为装 置层 、接 入层 和主站 层; b) 装置层 应集 成各 种先 进实 用的传 感器 和数 据处 理技 术,实 现数 据采 集和 预处 理; c) 接入层 应能 完成 数据 接入 和转换 ; d) 主站层 应具 备数 据的 存储 、诊断 分析 和预 警等 功能 ; e) 分层系 统结 构中 各层 之间 符合 I1 、I2 接口要 求, 其 设计和 实现 应具 备开 放性 和可扩 展性 。 7 数 据接 入 高压电 缆及 通道 在线 监测 系统的 数据 接入 规范 应符 合附 录A 规 定。 8 通 信要 求 应满足
18、以下 通信 要求: a) 通信设 备需 满 足 DL/T 1506 提出 的工 作环 境要 求; Q/GDW 11641 2016 5 b) 通信设 备应 具备 节电 的工 作方式 ,提 供休 眠与 唤醒 、待机 接收 、寻 址保 持、 电源管 理等 功 能 ; c) 通信设 备的 可靠 性应 高于 状态监 测装 置, 并应 具备 恶劣环 境下 正常 工作 的能 力; d) 通信设 备的 安装 应考 虑特 殊防护 ,应 采用 防雷 、阻 燃防火 、防 水措 施; e) 通信设 备的 供电 电源 应安 全可靠 。 9 信 息安 全防 护要 求 9.1 信息 安全 防护 架构 高压电 缆及 通道
19、在线 监测 系统应 符合 国家 电网 公司 信息安 全的 相关 规定 要求 。 9.2 主站 系统 信息 安全 防 护 主站系 统信 息建 设应 符合 国家电 网公 司信 息安 全的 相关 规 定要 求。 10 系 统的 安装 和验 收 10.1 系统 的安 装 系统的 安装 应满 足相 关在 线监测 装置 专项 技术 规范 中的具 体规 定。 10.2 系统 的验 收 系统的 验收 应满 足相 关在 线监测 装置 专项 技术 规范 中的具 体规 定。 a) 验收应 分为 到货 验收 、 安装完 成验 收、 设备 试运 行验收 ; b) 验收 资料 应包 括使 用说 明书、 型式 试验 报告
20、、出 厂试验 报告 、现 场试 验报 告、安 装调 试记 录、 整体调 试报 告、 监测 点及 布线图 以及 主站 系统 应用 报告等 。 Q/GDW 11641 2016 6 附录A (规范 性附 录 ) 在线监 测数 据接 入规 范 A.1 编码 规范 A.1.1 监测 类型 代码 监测类 型编 码监 测类 型 的 唯一标 识 。 标 识编 码由 三 段六位 字符 组成 。 第一 段 由两位 数组 成 : 第 一段 为监测 专业 ,采 用 2 位数 字码; 第二 段由 一位 数组 成,主 要区 分监 测装 置类 型,1 表示 电缆 监测 ,2 表 示电缆 通道 监测 ,3 表示 电缆通 道
21、控 制; 第三 段采 用 3 位 流水 号标 识。 监测 类型代 码见 表 A.1 。 表A.1 监 测类 型代 码 输电电缆设备监测内容 类型编码 备注 电缆监测 电缆局部放电 031001 03表示电缆专业,下同 护层接地电流 031002 分布式光纤测温 031003 电缆油压 031004 电缆通道监测 水位 032001 供电 032002 通风 032003 排水 032004 照明 032005 沉降 032006 气体 032007 环境温度 032008 图像 032010 视频 032011 安防 电子井盖 032009 门禁 032012 防火阀 032013 红外对射
22、032014 声光报警 032015 消防 火灾报警 032016 灭火装置 032017 防火门 032018 电缆通道控制 供电 033001 照明 033002 通风 033003 排水 033004 安防 033005 消防 033006 Q/GDW 11641 2016 7 A.1.2 被监 测设 备代 码 被监测 设备 代码 是指 监测 装置所 监测 设备 的唯 一标 识。 该 代码 采用生 产管 理 信息系 统 (PMS) 中通 行的 17 位 编码 。 A.1.3 监测 装置 代码 监测装 置代 码是 指监 测装 置的唯 一标 识 。 该 代码 在 省公司 侧主 站中 产生 ,
23、 生 成后将 保持 不变 , 该代 码的使 用范 围为 监测 装置 的整个 生命 周期 。 标识 编 码由三 段十 七位 字符 组成 。 第 一段 为省 公司 标识 , 采 用 2 位 数字 码; 第二 段采 用固定 标识 符 M ;第 三段 采用 14 位 流水 号标 识。 A.1.4 监测 数据 参数 代码 监测数 据参 数代 码是 各监 测装置 传输 监测 数据 的参 数标识 , 用 于指 导接 入通 信规约 的制 定。 参数 采 用英文 字母 的方 式编 制 ( 若参数 名称 大 于 3 个 汉字 , 则 采用 英文 单词 缩写 的 方式编 制) , 具 体参 数代 码 内容将 依据
24、A.2 接入 数据 规范编 制。 A.2 接入 数据 规范 A.2.1 局部 放电 监测 数据 规范 局部放 电系 统接 入数 据规 范见 表 A.2 。 表 A.2 局 部放 电系 统数 据接入 规范 序号 参数名称 参数代码 字段类型 计量单位 备注 1 被监测设备数量 LinkedDeviceNum 字符 依据电缆长度确定 2 被监测设备标识 LinkedDevice 字符 3 监测装置数量 DeviceCodeNum 字符 依据电缆长度确定 4 监测装置标识 DeviceCode 字符 5 监测时间 AcquisitionTime 日期 6 被监测设备相别 Phase 字符 7 局放放
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