Q GDW 557-2010 输电线路风偏监测装置技术规范及编制说明.pdf

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1、Q / GDW 557 2010ICS 29.240 ICS29.240P备案号 ： CEC1312009国家电网公司企业标准Q/ GDW 557 2010输电线路风偏监测装置技术规范Technicalspecificationfor windageyawmonitoring deviceonoverheadtransmissionlines2010-12-27 发布 2010-12-27 实施国家电网公司 发 布Q/GDWQ / GDW 557 2010I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 监测内容及装置组成 25 功能要求 26 技术要求 37 试验项目

2、及方法 58 安装、 调试与验收 6附录 A（规范性附录） 风偏监测装置数据输出接口 8编制说明 9Q / GDW 557 2010II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。本标准的附录 A 为规范性附录。本标准由国家电网公司生产技术部提出并解释。本标准由国家电网公司科技部归口。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

3、公司、 华中电网有限公司、 重庆市电力公司、 浙江省电力公司、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、 张予、 郑凯、 龚坚刚、王刘芳、 倪康婷、 王毅、 裴冠荣。Q / GDW 557 20101输电线路风偏监测装置技术规范1 范围本标准规定了架空输电线路风偏监测装置的功能要求、 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

4、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 191 包装储运图示标志GB 2314 电力金具通用技术条件GB 2887 电子计算站场地通用规范GB 4208 外壳防护等级（ IP 代码）GB 9361 计算站场地安全要求GB 11463 电子测量仪器可靠性试验GB 50545 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

5、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

6、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 2010 架空送电线路运行规程DL/T 1098 2009 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JJG97 2001 测角仪检定规程Q/GDW242 2010 输电线路状态监测装置通用技术规范Q/GDW561 2010 输

7、变电设备状态监测系统技术导则Q / GDW 557 201023 术语和定义“ Q/GDW242 2010 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风偏采集单元 windageyawacquisitionunit对架空输电线路绝缘子串、 跳线或档中风偏进行在线监测的一种监测装置，并通过信道将数据传送到系统上一级设备（数据集中器）。3.2风偏监测装置 windage yawmonitoring device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，对架空输电线路绝缘子串、 跳线或档中风偏进行在线监测的一种监测装置。3.3最小启

8、动电流 minimum startingcurrent对采用感应取能方式供电的风偏监测装置，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 监测内容及装置组成4.1 监测内容a） 直线塔绝缘子串的风偏角、 偏斜角及电气间隙；b） 耐张塔跳线风偏角、 偏斜角及电气间隙；c） 档中导线风偏角、 偏斜角，及对地电气间隙。4.2 装置组成一般由风偏采集单元、 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） 能传感、 自动采集直线塔绝缘子串、 耐张塔跳线或档中导线风偏角和偏斜角，进行相应存储，并将测量结果通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

9、集功能。 按设定时间间隔自动采集导线风偏角和偏斜角，最小采集间隔宜大于 2 分钟，最大采集间隔应不大于 20 分钟，默认时间间隔为 5 分钟；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、 采集时间间隔启动采集；d） 对安装在线上的风偏监测单元，宜能同时采集监测装置电源电压等。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，得出线路风偏数据。5.3 数据存储应能循环存储至少 30 天的风偏状态量数据。5.4 数据输出输出的信息包括：导线风偏角、 偏斜角状态量数据，及电源电压、

10、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/GDW242 2010 输电线路状态监测装置通用技术规范”Q / GDW 557 20103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

11、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 使用环境条件a） 环境温度： 25 +45 （普通型）或 G1 40 +45 （低温型）；b） 相对湿度： 5 RH 100 RH；c） 大气压力： 550hPa 1060hPa。6.2 工作温度25 +70 （工业级）或 40 +85 （扩展工业级）。6.3 外观及标记a） 外观应整洁完好，无明显划痕；b） 监测装置上应有型号、 名称、 出厂编号、 出厂日期、 制造厂名等标记。6.4 主要技术参数6.4.1 监测范围a） 风偏角测量范围： 90 ；b） 偏斜角测量范围：

12、 90 。6.4.2 准确度测量误差： 0.1 。6.5 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 GB 4208 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） 风偏监测装置的结构不应对导地线、 绝缘子串有磨损或其他机械伤害；e） 风偏监测装置与导线、 绝缘子串的连接部件应有锁紧装置，应保证在运行中不松脱；f） 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；g） 风偏监测装置外壳应和导线等电位；h） 风偏监测装置传感部件应有可靠的固定防松措施，以防松动影响测量精度。6.6 供

13、电要求a） 可采用太阳能、 感应取能或高能电池等方式供电；b） 采用太阳能和蓄电池供电方式时，应根据风偏监测装置的功耗、 区域日照状况和蓄电池备用时间，配置太阳电池板和蓄电池的容量可满足无阳光工作日大于 30 天；c） 对采用感应取能供电方式的风偏监测装置，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；d） 采用高能电池供电方式时，电池供电时间不少于 3 年。6.7 电气性能Q / GDW 557 201046.7.1 可见电晕和无线电干扰水平风偏监测装置的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，风偏监测

14、装置能正常工作。6.7.2 短路电流冲击性能将风偏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，装置无损坏，恢复正常电流时，装置能正常工作。6.7.3 导线电流耐受性能对于采用感应取能供电方式的风偏监测装置，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。6.7.4 温升性能在环境温度为 20 5 的条件下，将风偏监测装置安装 400mm2的导线上，对导线通以 800A 电流，风偏监测装置夹具及表面的温度应不超过导线表面温度。6.7.5 抗雷电冲击性能距离被检风偏监测装置 5m，对被检导线施加相

15、应电压等级绝缘子串耐受水平的标准雷电波各 3 次，风偏监测装置能正常工作。6.8 电磁兼容性能6.8.1 静电放电抗扰度应能承受“ 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。6.8.2 射频电磁场辐射抗扰度应能承受“ GB/T 17626.3 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。6.8.3 脉冲磁场抗扰度应能承受“ GB/T 17626.9 1

16、998 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。6.8.4 工频磁场抗扰度应能承受“ GB/T 17626.8 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。6.9 气候防护性能6.9.1 高温性能应能承受 GB/T 2423.2 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，装置应能正常工作。6.9.2 低温性能应能

17、承受 GB/T 2423.1 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，装置应能正常工作。6.9.3 交变湿热性能按 GB/T2423.4的有关规定进行，高温温度为 55 ，试验周期 1d，原地恢复 2h。 在试验期间及试验后，装置应能正常工作。6.10 机械性能6.10.1 振动性能在非工作状态下，非包装状态的产品应能通过如下严酷等级的正弦振动试验：a） 频率范围： 10 55Hz；b） 峰值加速度： 10m/s2；Q / GDW 557 20105c） 扫频循环次数： 5次；d） 危险频率持续时间： 10min 0.5min；试验

18、后，装置应能正常工作。6.10.2 垂直振动疲劳性能a） 风偏监测装置应能承受振幅 A= 0.5mm、 频率 f 25Hz 50Hz、 振动次数 N=1 107次的垂直振动。b） 在试验期间及试验后，风偏监测装置能正常工作。 试验后风偏监测装置各部件应无松动，夹头无滑移、 无明显磨损，而且夹头处未磨损导线。6.10.3 运输性能a） 产品包装后应按“ GB/T 6587.6 1986 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/T 815.2 1994 产品公路运输加速模

19、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。6.11 可靠性平均无故障连续工作时间（ MTBF）应不低于 25000h。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 +35 ；b） 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 71 列出了对风偏监测装置的检验项目，包括型式检验、 出厂检验和现场检验。 本专项标准仅列出了风偏监测装置的专项检验方法，有关通用检验方法详见“ 输电线路状态监测

20、装置通用技术规范” 。7.2.1 准确度检验a） 在二级及以上法定计量单位进行计量校准 /检定；b） 按照“ JJG97 2001 测角仪检定规程” 中相关条款进行检验。7.2.2 电气性能试验7.2.2.1 导线电流耐受试验将风偏监测装置安装在导线上，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，风偏监测装置能正常工作，采集装置电气系统无损坏，试验通过。7.2.2.2 温升试验参照 GB/T 2317.3 试验要求和试验方法进行。 在环境温度为 20 5 的

21、条件下，将风偏监测装置安装在 400mm2的导线上，对导线通以 800A 电流，测量导线表面温度、 风偏监测装置夹具及表面的温度。风偏监测装置夹具及表面的温度不超过导线表面温度，试验通过。7.2.3 垂直振动疲劳试验参照 DL/T 1098 2009 规定的试验要求和试验方法进行。a） 本项试验目的是通过模拟导线微风振动，检验风偏监测装置耐受垂直振动的能力和对导线的损伤；b） 试验布置参见 DL/T 1098 2009。 将风偏监测装置按要求固定在受张导线上，导线张力为 25Q / GDW 557 20106CUTS，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

22、振动频域内选取，通常为 25Hz 50Hz，风偏监测装置安装处导线振幅 A= 0.5mm，振动次数 N=1 107次或由买方指定；同时测量风偏监测装置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） 试验后检验风偏监测装置各部件无松动，夹头无滑移、 无明显磨损，夹头处未磨损导线，试验通过。7.2.4 可靠性试验a） 按 GB 11463 1989 中表 1 定时定数截尾试验方案 1 1 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） 也可以在风偏监测装置运行时进行统计，统计方法参见“ 输电线路状态监测装置通用技术规范”附录 B。表 71 风偏监测装置的检

23、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 6 导线电流耐受性能 7 温升 8 抗雷电冲击 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 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。8 安装、 调试与验收8.1 安装a） 监测跳线风偏时，需要把风偏监测装置安装在跳线上；b） 监测绝缘子风偏时，需要把风偏监测装

24、置安装在绝缘子串的底端或上端；c） 监测档中相间风偏时，需要把风偏监测装置安装在需监测的两相导线的档中；Q / GDW 557 20107d） 安装时应注意风偏监测装置在线上的安装方向和角度；e） 装置在运抵现场后，在安装前，应在地面进行验证性功能测试。8.2 调试a） 安装结束后，现场检查风偏监测装置的安装位置和方向，确保符合设备自身安装规范，并作相应记录；b） 撤离安装现场前，应通过短距离现场通信手段或后端系统，对设备功能进行逐项检查；c） 装置试运行时，应对风偏角度予以校正，以消除现场安装角度偏差；d） 装置安装调试完成后，应提供装置安装调试报告。8.3 验收a） 应遵守 输电线路状态监

25、测装置通用技术规范 中验收部分的规定；b） 经过三个月试运行期 , 所有性能指标达到技术规范的要求时 , 可进行最终验收；c） 从最终验收完成之后的二年为保修期，在保修期内，如果风偏监测装置发生故障，供货方要调查故障原因并修复直至满足最终验收指标和性能的要求，或者更换整个或部分有缺陷的部件。Q / GDW 557 20108附 录 A（ 规范性附录 ）风偏监测装置数据输出接口序号 参数名称 参数代码 字段类型 字段长度 计量单位 值域 备 注1 监测装置标识 CMD_ID 字符 17Byte 17位设备编码2 被监测设备标识 Component_ID 字符 17Byte 17位设备编码3 采集

26、时间 Time_Stamp 日期 4Byte 世纪秒（ 4字节）4 风偏角 Windage_Yaw_Angle 数字 4Byte o 精确到小数点后 2位5 倾斜角 Deflection_Angle 数字 4Byte o 精确到小数点后 2位6 最小电气间隙 Least_Clearance 数字 4Byte m 精确到小数点后 3位Q / GDW 557 20109 输电线路风偏监测装置技术规范编 制 说 明Q / GDW 557 201010目 次一、 编制背景 11二、 编制主要原则 11三、 与其他标准文件的关系 11四、 主要工作过程 11五、 标准结构及内容 11六、 条文说明 12

27、Q / GDW 557 201011依据国家电网公司输电线路状态运行检修管理要求，基于输电线路风偏的监测需求，结合国家电网公司实际情况，并参考国内外有关标准制订了本标准。一、 编制背景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。本标准依据 关于下达 2010 年度国家电网公司技术标准制 (修 )订计划的通知 (国家电网科 2010320号 )文的要求编写。二、

28、编制主要原则1. 根据国家电网公司管理要求，在广泛调研和认真总结国内外输电线路风偏监测装置的基本功能、性能的基础上，编制了本标准。2. 适用性原则：标准制定过程中，充分考虑不同等级的输电线路的特点，使标准适应新形势下的发展要求，提高可操作性，突出标准的全面、 科学、 合理与严谨。3. 基础性原则：输电线路风偏监测装置属电子测量仪器，充分借鉴电子仪器、 电子测量仪器相关标准的有关规定。4. 发展性原则：制订标准过程中，着眼于结合我国国情，同时也要了解国际标准、 考虑发展空间，使标准具有发展余地与前瞻性。三、 与其他标准文件的关系1. 引用了 GB/T 17626.2 1998 电磁兼容 试验和测

29、量技术 静电放电抗扰度试验 、 DL/T 741 2010 架空送电线路运行规程 等国标、 行标、 企标等中的相关规定。2. 引用了 Q/GDW242 2010 输电线路状态监测装置通用技术规范 中的相关规定。3. 本标准是架空输电线路状态监测装置系列标准中的专项标准，仅规定各参数的专项要求。四、 主要工作过程1. 2010 年 4 月，确立编研工作总体目标，构建组织机构，确定参编单位及其人员，开展前期研究工作。2.2010 年 5 6 月，开始全面开展调研、 收资和技术交流。3.2010 年 6 月，开展第一次集中编研。 在广泛调研收资和技术交流的基础上，拟定了装置的功能规范，对编研内容和标

30、准大纲进行了深化和完善，完成了标准文本的初稿。4.2010 年 7 月，开展第二次集中编研。 对标准文本的章、 节、 条、 款内容进行了全面深化、 修改、完善，完成了征求意见稿，并发至各网省公司和装置生产厂家征求意见。5. 2010 年 10 月，在广泛征求意见的基础上，对装置的功能要求、 技术要求等相关条款进行了补充完善，完成了送审稿。6.2010 年 10 月 21 22 日，国家电网公司在北京组织召开了输变电设备状态监测系统相关标准审查会，形成了专家评审意见。7. 2010 年 11 月，根据国家电网公司输电线路风偏监测装置技术规范（送审稿）专家评审意见，进行了修改和完善，完成了标准文本

31、的报批稿。五、 标准结构及内容本标准依据 电力企业标准编制规则 DL/T 800-2001 的编写要求进行了编制。 标准主要结构及内容如下：1. 目次；2. 前言；3. 规范正文共设 8 章：范围、 规范性引用文件、 术语和定义、 监测内容及装置组成、 功能要求、 技Q / GDW 557 201012术要求、 试验项目及方法，以及安装、 调试与验收；4. 标准设 1 个规范性附录：输电线路风偏监测装置数据输出接口。六、 条文说明1. 术语术语和定义根据输电线路风偏监测装置实际情况做出适当规定。2. 功能要求在“ 功能要求” 章节中，规定了输电线路风偏监测装置的数据采集、 数据处理与判别、 数

32、据存储、数据输出、 通信的功能要求，同时规定了远程更新、 配置与调试及其他功能要求。3. 技术要求在“ 技术要求” 章节中，规定了输电线路风偏监测装置工作条件、 基本技术要求，并规定了测量准确度、 电磁兼容性能、 气候防护性能、 机械性能、 可靠性等技术要求。本标准规定装置可靠性（平均无故障工作时间）应不低于 25 000h。4. 试验项目及方法在“ 试验项目及方法” 章节中，规定了输电线路风偏监测装置试验条件、 试验项目及方法。主要包括功能检验、 准确度检验、 电气性能试验、 电磁兼容性试验、 气候防护试验、 机械性能试验等六大类检验项目。本标准仅列出了风偏监测装置的专项检验方法。5. 安装调试与验收本标准规定了输电线路风偏监测装置安装及调试要求，并规定了装置的验收要求及标准。6. 附录 A：风偏监测装置数据输出接口本标准规定了风偏监测数据输出接口的参数名称、 参数代码、 字段类型、 字段长度、 计量单位、 值域、 精度等。