Q GDW 1814-2013 电力电缆线路分布式光纤测温系统技术规范及编制说明.pdf
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1、Q /G DWQ GQ GQ G 184 2013IICS35.04备 案号 : CE781-2013国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q Q Q Q /G DWG G G 184 2013电力电缆线路分布式光纤测温系统技术规范TechnicalSpecifcationforPowerCableLineDistributedFiberTemperatureSensorSystem2013-0314发布2013-0314实施国家电网公司发布/Q /G DWQ GQ GQ G 184 2013I目 次前 言 1范 围 12规 范性 引用 文件 13术 语和 定义 24工 作条 件 35技 术要
2、 求 36试 验项 目及 要求 67标 志、 包装 、运 输、 贮存 8附 录 A( 规范 性附 录) 电 力电 缆分 布式 光纤 测温 系统 试验 方法 9附 录 B( 资料 性附 录) 外 置式 测温 光缆 的推 荐布 置方 式 15编 制说 明 17Q /G DWQ GQ GQ G 184 2013I前 言电 力 电 缆运 行温 度测 量 与 导 体温 度计 算是 提高 电 力 电 缆线 路安 全 可 靠 运 行的 有效 措施 之一 , 也 是提升 电缆 线路 载流 能力 的重 要手 段 。 为 规范 电力 电缆 线路 分 布式 光纤 测温 系 统的 技 术 要 求 、 试 验 检 测
3、项 目及 试验 方法 等 ,特 制定 本标 准 。本 标 准 是 国家 电网 公司 所属 各区 域电 网公 司 、 省 ( 区 、 市 ) 公 司 对 电 力电 缆线 路分 布式 光纤 测温 系统 的 应 用和 检 验依 据, 可作 为产 品的 研制 、生 产、 检验 和现 场应 用的 依据 和指 导性 文件 。本 标 准的 附录 A为 规范 性附 录, 附录 B为 资料 性附 录。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 。本 标 准 主 要起 草单 位: 中国 电力 科学 研究 院本 标 准 主 要参 加单 位:
4、 北 京市 电力 公司 、天 津市 电力 公司 、上 海市 电力 公司 、湖 北省 电力 公司 、 上海 波汇 通信 科技 有限 公司 、北 京兴 迪仪 器有 限责 任公 司、 上海 华魏 光纤 传感 技术 有限 公司 本 标 准 主 要起 草人 : 赵 健康 、 张 振鹏 、 饶 文彬 、 丛 光 、 宁 昕 、 张 东斐 、 姜 芸 、 姜 伟 、 严 有祥 、 赵 浩 、杨 峰、 肖传 强、 皋魏 本 标 准 自 发布 之日 起实 施。Q /G DWQ GQ GQ G 184 20131电力电缆线路分布式光纤测温系统技术规范1范 围 本 标 准规 定了 电 力电 缆线 路分 布式 光纤
5、测温 系统 ( 简称 光纤 测温 系统 )的 工作 条件 、 技术 要 求 、 试验 项 目 、 标 志、 包装 、运 输、 贮存 及 试验 方 法等 。本 标 准 适 用于 安装 在 单 芯电 力 电 缆 线 路 上 的 分 布式 光纤 测温 系 统 。 应 用于 三芯 电力 电 缆 线 路 上 的 分布 式光 纤测 温 系 统可 参照 本标 准执 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)
6、 适用 于本 文件 。 GB243电 工电 子产 品环 境试 验/T290.10电 工术 语 电 缆GB/3873通 信设 备产 品包 装通 用技 术条 件493信 息技 术设 备的 安全GB/T9361计 算机 场地 安全 要求/1370地 区电 网数 据采 集与 监控 系统 通用 技术 条件GB16280线 性感 温火 灾探 测器/T1762电 磁兼 容GB5016火 灾自 动报 警系 统设 计规 范50150电 气装 置安 装工 程 电 气设 备交 接试 验标 准GB50168电 气装 置安 装工 程 电 缆线 路施 工及 验收 规范50217电 力工 程电 缆设 计规 范DL/T516
7、.1电 气装 置安 装工 程质 量检 验及 评定 规程 第 1部 分 通 则/521城 市电 力电 缆线 路设 计技 术规 定DL/T534电 力光 纤通 信工 程验 收规 范Q/GW168输 变电 设备 状态 检修 试验 规程/D370城 市配 电网 技术 导则Q/GW45电 缆线 路状 态检 修导 则/D456电 缆线 路状 态评 价导 则Q/GW512电 缆线 路运 行规 程/D53变 电设 备在 线监 测装 置通 用技 术规 范IEC60840额 定 电 压 30kV( Um =36kV) 至 150kV( Um =170kV) 挤 出 绝 缘 电 力 电 缆 及 其 附 件 -试验
8、方法 和要 求IEC61850变 电站 通信 网络 与系 统I62067额 定电 压 150kV( Um =170kV) 至 50kV( Um =50kV) 挤 出绝 缘电 力电 缆及 其附件 -试 验方 法和 要求Q /G DWQ GQ GQ G 184 201323术 语和 定义 下 列术 语和 定义 适用 于本 标准 。3.1电 力 电 缆 线 路 分 布 式 光 纤 测 温 系 统 DistributedO O O O pticalFiberTemperatureSensorSystemforPowerCable利 用 沿 电 缆 线 路 设 置 的 测 温 光 缆 作 为 传 感 器
9、 , 利 用 光 时 域 反 射 ( OTDR) 或 光 频 域 反 射 ( OFDR)技 术 对 电缆 线 路 的 运行 温度 实时 监测 的系 统 。 一般 由测 温光 缆、 测温 主机 及监 测计 算软 件等 组成 。3.2测 温光 缆 O O O O pticalFiber一 种 用 于 温 度测 量的 特 殊的 光 缆 。测 温光 缆 设置 在电 缆结 构上 分为 内置 式和 外置 式 。 内 置式 测温 光 缆 是 在电 缆生 产过 程中 将测 温光 缆置 于电 缆结 构层 中 ; 外 置式 测温 光 缆 是 沿电 缆线 路 按 一定 方式 绑 扎在 电缆 外护 套表 面 。3.测
10、 温主 机 TemperatureMonitoringSystem由 光 -电 处理 单元 和控 制单 元等 组成 。光 -电 处 理 单 元 是 指 包 含 用 于 产 生 、 传 输 和 接 收 光 信 号 的 所 有 硬 件 和 部 分 软 件 。 包 含 激 光 源 、 光 开关 、数 据采 集单 元、 微处 理器 、存 储单 元及 通信 单元 等组 成部 分。控 制单 元是 指由 用于 对所 测得 的温 度数 据处 理、 计算 及保 存的 所有 硬件 和部 分软 件。3.4单 通道 测量 时间 Single-chanelMeasurementTime光 纤测 温系 统的 一个 通 道
11、完 成 一 次最 大标 称 长 度的 温度 测量 所需 时间 。3.5空 间分 辨率 SpatilResolution在 测 温 光 缆 上 某 点 出 现 温 度 阶 跃 变 化 时 , 光 纤 测 温 系 统 所 能 测 得 的 该 温 度 阶 跃 变 化 的 10 到 90之 间的 距离 长 度 。3.6温 度测 量准 确度 AcuracyofTemperatureMeasurement指 在 一定 温度 范围 内 光 纤测 温 系 统所 测得 的温 度 值 与 实际 值 之间 的 最大 偏差 值 。温 度测 量准 确度 =m ax( 光纤 系统 测量 值 实 际值 )3.7定 位准 确
12、度 AcuracyofPositonalResolution对 测温 光缆 上的 某温 度变 化段 ( 或 点 ) 与 测量 原点 的距 离 , 光 纤测 温 系 统 的 测量 长度 值 与 实际 值 之Q /G DWQ GQ GQ G 184 20133间 的 最 大 偏 差值 。定 位准 确度 =m ax( 光纤 系统 测量 值 实 际值 )3.8导 体温 度计 算准 确度 AcuracyofConductorTemperatureCalculation对 电力 电 缆 的 导 体温 度 值 ,光 纤测 温 系 统 的 实 时计 算值 与实 际值 之 间 的 最大 偏差 值 。导 体温 度
13、计 算准 确度 =m ax( 光纤 系统 计算 值 实 际值 )3.9动 态载 流量 DynamicCableRating光 纤测 温 系 统根 据测 得 的 电缆 运行 温度 所 实 时计 算出 的电 缆线 路 的 许用 载 流量 。3.10热 温点 H otH H H Spot在 电缆 敷设 线路 环境 上 , 影 响电 缆载 流量 的散 热最 差区 域段 ( 或 点 ) 及 短时 温度 异常 变化 的区 域段( 或 点 ) 。4工 作条 件4.1测 温光 缆的 正常 工作 条件a) 测 温光 缆的 工作 条件 应符 合电 力电 缆的 运行 工作 条件 。b) 带 护套 的测 温光 缆应
14、能在 20 75 温 度下 连续 稳定 测量 ,允 许短 时承 受 150 。4.2测 温主 机的 正 常工 作条 件光 纤测 温系 统的 测温 主机 应在 以下 条件 下运 行: a) 环 境温 度: 户 内: 5 +40 ;b) 环 境相 对湿 度: 5 95 (产 品内 部, 既不 应凝 露, 也不 应结 冰 ) ;c) 大 气压 力: 80kPa 10kPa;d) 场 地安 全要 求: 符合 GB/T9361中 B类 安全 规定 ;e) 系 统 安 全要 求: 符合 493中 的相 关规 定;f) 工 作电 源: 额 定电 压: AC20V15 ; 频 率: 500.5Hz; 电 源谐
15、 波总 畸变 率 THDU8 。4.3特 殊工 作条 件当 超出 4.1和 4.2中 规定 的工 作条 件时 ,由 用户 与供 应商 协商 确定 。5技 术要 求5.1一 般规 定光 纤测 温系 统的 接入 不应 改变 电缆 线路 的连 接方 式 、 密 封性 能 、 绝 缘性 能及 电气 完整 性 , 不 应影 响现 场 其 他 设 备的 安全 运行 。5.2测 温光 缆1) 单 模光 纤特 性应 符合 GB/T971的 有关 规定 ,多 模光 纤应 符合 GB/T12357的 有关 规定 。2) 测 温光 缆的 最小 弯曲 半径 应至 少满 足电 缆线 路最 小弯 曲半 径要 求 , 内
16、置式 测温 光缆 的中 心管 式结 构在 电缆 线路 最小 弯曲 半径 情况 下不 应出 现断 裂等 情况 。3) 如 有阻 水 、 阻 燃要 求 , 可 采用 合适 的阻 水 、 阻 燃材 料填 充 , 阻 水 、 阻 燃材 料应 不损 害光 纤测 温及 传输 特性 和使 用寿 命。Q /G DWQ GQ GQ G 184 201345.3测 温主 机测 温主 机应 具有 完整 的光 信号 产生 、 传 输及 处理 , 以 及数 据采 集 、 分 析及 存储 , 通 信等 单元 , 并 应具 备如 下基 本功 能。 5.31电 缆线 路运 行温 度实 时在 线监 测实 时 测 量 电 缆 结
17、 构 层 的 温 度 及 温 度 分 布 , 实 时 显 示 电 缆 线 路 运 行 温 度 的 最 大 值 、 最 小 值 和 平 均值 等 。5.32热 温点 的测 量与 定 位对 电 缆 线 路 上 的 热 温 点 可 实 时 进 行 温 度 测 量 及 定 位 , 可 对 热 温 点 的 位 置 变 化 进 行 连 续 测 量 与 记录 。5.3数 据通 信应 满足 IEC61850通 信标 准 , 可 与综 合监 测单 元或 站端 监测 单元 进 行 信 息 数 据 交 换 ; 具 有接 收和 执行 远程 对时 、参 数调 阅和 命令 设置 的功 能。 可 采 用 RS485、 GP
18、RS等 其 他辅 助 通 讯方 式 。5.34报 警功 能异 常情 况下 应 自动 启 动报 警 , 并 将报 警信 息 ( 位 置 、 温 度 、 时 间等 ) 按 IEC61850通 信标 准上 传至上 级综 合监 控平 台 , 并 可通 过短 信平 台等 途径 通 知相 关人 员 。 报 警限 值应 不少 于两 级设 置 , 报 警事 件的准 确率 应不 低于 9 。 应 至少 具有 、 但不 限于 以 下报 警功 能:a) 温 度超 限报 警 可 分区 设置 超温 报警 值 , 当 监测 温度 超过 报警 设定 值 , 及 导体 温度 计算 值超 过报 警设 定值 时 启动 报警 。
19、温度 超限 报警 的最 高限 值为 监测 温度 超过 50 。b) 温 升速 率报 警 可 分区 设置 升温 速率 报警 值 , 规 定时 间内 当 监 测 温 度变 化超 过设 定值 时启 动报 警 。 温 升速 率报警 最高 限值 为在 相邻 测量 周期 内温 度升 高超 过 2 。c) 温 差报 警 当 电缆 线路 三相 运行 温度 差值 超过 设定 值时 , 或 当电 缆线 路某 段温 度最 高值 和线 路平 均值 的差值 超过 设定 值时 启动 报警 。温 差报 警的 最高 限值 为温 度差 值超 过 15 。d) 温 度异 常点 报警 当 电缆 线路 某一 点的 温度 值与 其周
20、围 5m 内 的其 他点 的温 度值 的差 值超 过设 定值 时启 动报 警 。温 度异 常点 报警 的最 高限 值为 温度 差值 超过 10 。e) 功 能异 常报 警 当 光 纤测 温 系 统 的 通讯 、 温 度 测 量 、 温度 计算 等 功能 出 现 异 常情 况 时 应 启 动报 警。5.4监 测计 算软 件的 基 本功 能5.41电 缆线 路导 体温 度计 算应 能 实 时计 算电 缆线 路 的 导 体温 度值 及 温 度 分 布 , 实 时显 示电 缆 导 体 温 度的 最大 值 、 最 小值 和平 均值 等 。5.42电 缆线 路 动 态 载 流量 计 算应 能实 时 计 算
21、出 电缆 线 路的 动态 载流 量 , 给 出电 缆线 路的 最大 允许 载流 量与 允许 时间 及电 缆导 体温度 的对 应关 系。 5.43数 据保 存及 事件 识别应 完整 存储 电缆 线路 运行 温度 、 导 体温 度 、 负 荷电 流 、 热 温点 温度 及位 置等 数据 , 具 有断 电不 丢失数 据 、 数 据自 动定 期保 存及 数据 备份 的 功能 , 具 有上 传数 据及 异常 数据 单独 保存 功能 , 异 常情 况下 应能够 正确 建立 事件 标识 。5.技 术指 标测 温光 缆的 主 要技 术指 标如 表 1所 示。Q /G DWQ GQ GQ G 184 20135
22、表 1测 温光 缆的 主 要技 术 要 求序号 技术参数名称 技术指标要求值1 测量光纤通道衰耗 980nm 波长光纤最大不应超过 0.5dB/km15m 波长光纤最大不应超过 .3/m单点损耗最大不应超过 0.1dB测 温主 机的 主 要技 术指 标如 表 2所 示。表 2测 温主 机的 主 要技 术 要 求序号 技术参数名称 技术指标要求值1 温度测量范围 40 1202 温度测量准确度 13 空间分辨率 2m4 温度分辨率 0.55 单通道测量时间 不 大于 1m in( 在定 位精 度为 1m , 温度 精度 为 1 时 , 16km 以 下 测量范围条件下)不 大 于 5m in(
23、在 定 位 精 度 为 1m , 温 度 精 度 为 1 时 , 16km 30km测量范围条件下)6定位 准确 度(最大测量范围 内 ) 1m7 报警 具备温度超限报警、温升速率报警、 温差报警、 功能异常报警等 。 告警响应时间 3s8平均故障间隔时间( MTBF) 250h9 供电电源 交流电源失电时,系统具有保存数据和自恢复功能监 测计 算软 件的 主 要技 术指 标如 表 3所 示。表 3监 测计 算软 件的 主 要技 术 要 求序号 技术参数名称 技术指标要求值1 导体温度计算 准确 度 22 系统时延 1s3 通信协议 满足 IEC61850通信标准,允许采用 RS485、 GP
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- QGDW18142013 电力电缆 线路 分布式 光纤 测温 系统 技术规范 编制 说明 PDF
