1、#*ICS 29.240ICS P 备案号：国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q / GDW 242 2010输电线路状态监测装置通用技术规范General technical specification for condition monitoring deviceon overhead transmission lines2010-12-27 发布 2010-12-27 实施国家电网公司 发 布Q/GDW#*目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 总则 35 装置分类及组成 36 功能要求 47 技术要求 68 供电电源要求 79 试验方法 1010 检
2、验规则 1211 安装调试 1312 验收 1413 标志、包装、运输和储存 15附录 A（规范性附录） 状态监测方案设计 17附录 B（规范性附录） 平均无故障工作时间 20附录 C（规范性附录） 应用层数据传输规约 21附录 D（规范性附录） 监测类型代码 56编制说明 57#*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、B、C、D 为规范
3、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：国网电力科学研究院、华北电网有限公司、华中电网有限公司、重庆市电力公司、山西省电力公司、安徽省电力公司、浙江省电力公司。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、徐焜耀、周国华、陈自年、龚坚刚、刘振宇、杨玉金、林峰、王睿、王毅、裴冠荣、倪康婷。#*输电线路状态监测装置通用技术规范1 范围本标准规定了架空输电线路状态监测装置的基本功能、技术要求、检验方法、检验规则、安装调试、验收及包装储运要求等。本标准适用于交流 66kV10
4、00kV、直流400kV800kV 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 电子计算机场地通用规范GB 4208 外壳防护等级（IP 代码）GB 6388 运输包装图示标志GB 9361 计算站场地安全要求GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB 11463 电子测量仪器可靠性试验GB 12632 单晶硅太阳电池总规范GB 50545 110kV750kV 架
5、空输电线路设计规范GB/T 2317.22000 电力金具电晕和无线电干扰试验GB/T 2423.12001 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温GB/T 2423.22001 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：高温GB/T 2423.41993 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/T 2423.101995 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/T 3047.11995 高度进制为 20mm 的面板架和柜的基本尺寸系列GB/T 37972005 电气控制设备GB/T 3859
6、.21993 半导体变流器 应用导则GB/T 38731983 通信设备产品包装通用技术条件GB/T 6587.686 电子测量仪器 运输试验GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则GB/T 70272002 信息分类和编码的基本原则与方法GB/T 95351998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型GB/T 14436 工业产品保证文件 总则GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范GB/T 166111996 数传电台通用规范GB/T 167231996 信息技术 提供 OSI 无连接方式运输服务的协议GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求#*GB/T 17
7、179.12008 提供无连接方式网络服务的协议 第 1 部分：协议规范GB/T 17626.21998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.31998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.81998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T 17626.91998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验GB/T 190642003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法QX/T 12000 型自动气象站YD/T 7991996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法DL/T 548 电力系统通信站防雷
8、运行管理规程DL/T 7412010 架空送电线路运行规程DL/T 51542002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定DL/T 52192005 架空送电线路基础设计技术规定QJ/T 815.21994 产品公路运输加速模拟试验方法Q/GDW 561 2010 输变电设备状态监测系统技术导则 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1数据采集单元 data acquisition unit安装在导线、地线（含 OPGW） 、绝缘子、杆塔、杆塔基础等上的基于各种原理的信息测量装置，通过信道将测量信息传送到系统上一级设备（数据集中器） ，并响应数据集中器的指令。按照传输方式，分为无线数据采集
9、单元和有线数据采集单元。3.2数据集中器 data concentrator 指收集各数据采集单元的信息，并进行现场存储、处理，同时能和状态监测代理装置或输电线路状态监测主站系统进行信息交换的信息处理与通信装置，也可以向数据采集单元发送控制指令。3.3输电线路状态监测装置 condition monitoring device on overhead transmission lines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，能够实时采集输电线路本体运行状态、气象、通道环境等信息，并通过通信网络，将信息传输到状态监测代理装置或输电线路状态监测主站系统的测量装置，简称
10、CMD。3.4状态量 criteria指对原始采集量进行加工处理后，能直观反映输电线路本体运行状态、气象、通道环境的物理量。3.5受控采集方式 data acquisition mode under control状态监测装置按照状态监测代理装置或输电线路状态监测主站系统发出的指令进行数据采集、存储、传输。3.6自动采集方式 automatic data acquisition mode状态监测装置按照设定的时间进行数据的采集和存储，并将数据上传到状态监测代理装置或输电#*线路状态监测主站系统。3.7平均无故障工作时间 mean time between failures（MTBF ）状态监测
11、装置两次相邻故障间的工作时间的平均值。3.8年故障次数 fault time per year状态监测装置年故障的平均次数。3.9系统平均维修时间 mean time to repair（MTTR）状态监测装置修复故障所需时间的平均值。3.10数据缺失率 missing measure rate未能测得的有效数据个数与应测得的数据个数之比，用百分数表示。4 总则a） 输电线路状态监测装置的功能应满足建设坚强智能电网“信息化、自动化、互动化”的总体要求，以及线路运行“状态化、标准化、安全化”的要求；b） 输电线路状态监测装置应实现测量数字化、输出标准化、通信网络化，及状态可视化，同时体现功能集成
12、化、硬件小型化的特征；c） 应输出能直接识别的标准状态量；d） 应提高数据准确性、装置稳定性以及可靠性，降低监测装置的功耗；e） 应具备自检、自恢复的功能。5 装置分类及组成5.1 分类5.1.1 按功能分类5.1.1.1 电气类监测与线路电气有关的数据，如电压、电流、放电、电气距离、雷电等状态监测装置。5.1.1.2 机械类监 测 与 线 路 机 械 力 学 有 关 的 数 据 ， 如 有 导 线 温 度 、 微 风 振 动 、 舞 动 、 次 档 距 振 荡 、 覆 冰 、 弧 垂 、 张力 、 杆 塔 倾 斜 、 绝 缘 子 串 风 偏 和 偏 斜 、 杆 塔 振 动 、 杆 件 应 力
13、 分 布 、 基 础 滑 移 、 不 均 匀 沉 降 等 状 态 监 测 装置 。5.1.1.3 运行环境类监测与运行环境有关的数据，如有气象、污秽、大气质量、通道环境、图像/视频等状态监测装置。5.1.2 按安装位置分类5.1.2.1 导线类状态监测装置安装在导线上，如导线温度、微风振动、舞动、次档距振荡、覆冰、风偏、张力、图像/ 视频类。5.1.2.2 地线类状态监测装置安装在地线上，如微风振动、舞动、覆冰、张力类。5.1.2.3 金具类状态监测装置安装在金具上，如金具温度、微风振动类。#*5.1.2.4 绝缘子类状态监测装置安装在绝缘子上，如污秽、放电、风偏类。5.1.2.5 杆塔类状态
14、监测装置安装在杆塔上，如杆塔倾斜、杆塔振动、杆件应力分布、气象条件、大气环境、外力破坏、通道状况、图像/视频、雷电 类，也包括安装在杆塔上的非接触式导线测温、非接触式测距仪等。5.1.2.6 杆塔基础类状态监测装置安装在杆塔基础上，如基础滑移、不均匀沉降类。5.2 状态监测装置组成a) 一般由数据采集单元、现场通信网络以及数据集中器组成。当现场只存在单个状态监测装置（含同一厂家多参数集成监测装置）时，由单个集成 CMA 功能模块的状态监测装置直接将信息发送到输电线路状态监测主站系统；当现场存在多个状态监测装置时，可由各状态监测装置先将信息发送至状态监测代理装置（CMA） ，再由状态监测代理装置
15、通过统一的通信端口将信息发送至输电线路状态监测主站系统。b) 现场实施方案的设计内容及要求宜参考附录 A。6 功能要求输电线路状态监测装置从采集、处理到传输的各环节应具备以下功能。6.1 数据采集要求6.1.1 采集参量要求应能采集线路本体、气象、通道环境等信息，及电源电压等。6.1.2 采集方式状态监测装置应同时具备自动采集方式与受控采集方式。6.1.3 测量周期专项标准明确装置测量周期。可根据客户需求设定。6.1.4 数据采集集成化要求适宜于现场多参数监测的，状态监测装置宜具备多点多参数采集功能，能实现对线上和塔上多监测点、相同或不同类型监测信息的采集，能通过有线或无线接口自动识别参数类别
16、，接收和自动识别数据采集单元的信息。6.2 数据处理与判别6.2.1 数据预处理在干扰情况下，应对数据进行预处理。6.2.2 一次状态量计算应具备对原始采集量的一次计算功能，得出能直观反映采集量特性的数据。6.2.3 二次状态量计算在不降低装置供电及运行可靠性的前提下，应具备对线路状态参数数学模型的分析计算功能，提供能直观反映线路状态的状态量。如采用称重法或倾角法进行等值覆冰厚度监测，输入综合悬挂载荷、风偏角、偏斜角等一次状态量，装置内部包含进行等值覆冰厚度等二次状态量分析的数学模型。6.3 数据存储a） 应能至少循环存储 30 天以上的状态量数据；b） 对状态数据有追溯要求时，状态监测装置宜
17、具有存储原始数据的能力。6.4 标准化状态数据输出接口状态监测装置与 CMA 之间的应用层数据传输规约应遵循附录 C，对各类型数据（标准化状态数据）#*的输出要求如下。6.4.1 状态监测数据状态监测装置应具备标准化状态量输出功能。必要时，能输出原始量数据。a） 本体信息：导线温度、等值覆冰厚度、微风振动、舞动、导线弧垂、污秽度、风偏、杆塔倾斜等；b） 气象：风速、风向、气温、湿度、气压、雨量、光辐射等；c） 通道环境：图像等。6.4.2 报警信号应具备输出状态监测报警信息的功能，按照设定的阈值报警。6.4.3 装置工作状态输出应具备将心跳包、电源电压等装置自身软硬件工作状态，以及应答信息输出
18、到远程和本地接口的功能。a） 心跳包：表明装置在线和维持通信链路的信息包，单向固定格式，发送周期应不大于 5 分钟；b） 工作状态信息包：表明装置工作状态，如电源电压、工作温度、电池浮充放电状态、电池电量等工作状态的信息包。6.5 通信接口6.5.1 与 CMA 通信接口状态监测装置应具备下列通信接口之一或多接口组合，适应不同监测环境的需求。a） 网络 RJ45 接口；b） RS485 串行通信接口；c） WiFi 无线通信接口；d） 长距离微波传输或中继接口；e） 具备光纤通信能力及接口。6.5.2 远程通信接口对于集成 CMA 模块功能的状态监测装置，通信接口应符合“Q/GDW xxx20
19、10 输电线路状态监测代理（CMA ）技术规范” 。6.5.3 与数据采集单元通信接口a） 宜具备短距无线传感器网络接口，便于在现场一定距离内组成微网（IEEE802.15.4、Zigbee、WiFi、WiMax 等） ，接入无线数据采集单元；b） 宜具备 RS485 串行通信接口。6.5.4 参数配置接口状态监测装置应具备对装置编号、校准参数等各类参数的配置接口。6.5.5 数据传输安全性对集成 CMA 模块功能的状态监测装置，数据传输安全性应符合“Q/GDW xxx2010 输电线路状态监测代理（CMA）技术规范” 。6.6 监测装置硬件和软件a） 状态监测装置使用寿命应不少于 12 年，
20、应确保使用过程中的数据准确性、装置可靠性及稳定性；b） 实现对传感器和硬件工作状态、软件工作状态、数据采集、处理、存储、通信等的管理，通常包括以下模块：系统管理模块、平台监控模块、通信模块、规约解释模块、数学模型模块、异常告警处理模块、参数配置模块、用户认证模块；c） 实现装置自检、自恢复功能；#*d） 状态监测装置硬件应具备低功耗、通用化、模块化的特征，宜具备双电源供电、自动切换功能；e） 对塔上监测装置，宜采用分体式供电电源，电源标称电压为 12V，电源插口型式为五针航空防水插头（1负，2正，3接地，4RS485（） ，5 RS485 （） ） ；f） 状态监测装置应达到 IP65 防护等
21、级，具备阻燃、防爆、防腐等功能，装置颜色与杆塔相近。6.7 远程更新、配置与调试6.7.1 基本信息输出输出可识别的统一格式的装置基本信息表（电子数据表） ，标明监测装置类型、组成与型号、出厂信息等内容的数据表，用于装置注册和认证。6.7.2 远程更新应具备身份辨认、远程更新程序的功能，具备完善的更新机制与方式。6.7.3 远程配置应具备按远程指令修改采样频率、采样时间间隔、网络适配器地址等信息的功能。6.7.4 动态响应应具备动态响应远程时间查询/设置、数据请求、复位等指令的功能。6.7.5 远程调试宜能按远程指令进入远程调试模式，并输出相关调试信息。7 技术要求7.1 工作条件7.1.1
22、户外a） 环境温度：25+45（普通型）或40+45（低温型） ；b） 相对湿度：5RH100RH；c） 大气压力：550hPa1060hPa。7.1.2 室内a） 环境温度：+15+35；b） 相对湿度：85RH；c） 大气压力：550hPa1060hPa；d） 工作电源：交流 220（110）V ；频率：50Hz 1Hz。7.2 基本技术要求7.2.1 装置性能要求7.2.1.1 准确度装置的测量准确度满足工程要求，具体装置应满足相关仪器设备检测标准。7.2.1.2 环境适应性装置应具有较强的环境适应性，具备防雨、防潮、防腐蚀、抗振、防雷、抗电磁干扰等性能。7.2.2 数据采集单元7.2.2.1 工作温度25+70（工业级）或40+85（工业扩展级） 。7.2.2.2 外壳防护应符合 GB 4208 中规定的外壳防护等级 IP65 的要求。7.2.2.3 自检应具备自检和故障隔离等功能。7.2.2.4 机械和安全性能
