智能化電網(wǎng)輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)

1、WORD格式可編輯智能電網(wǎng)高壓輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)一系統(tǒng)簡介隨著國家電力建設的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，在復雜地形條件下的電網(wǎng)建 設和設備維護工作也越來越多，輸電線路的巡檢和維護越來越表現(xiàn)出分散性大、 距離長、難度高等特點。因此對輸電線路本體、周邊環(huán)境以及氣象參數(shù)的智能化 遠程監(jiān)測成為智能電網(wǎng)改造的重要工作。 輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)輸電 環(huán)節(jié)的重要組成部分，是實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)運行、檢修管理、提升生產(chǎn)運行管理 精益化水平的重要技術手段。STC_OLM系列輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)電子測量、無線通訊、太陽能新 能源技術及軟件技術等實現(xiàn)對導線覆冰、導線溫度、導線弧垂、導線微風振動、 導線舞動

2、、次檔距震蕩、導線張力、絕緣子串風偏（傾斜）、桿塔應力分布、桿 塔傾斜、桿塔振動、桿塔基礎滑移、絕緣子污穢、環(huán)境氣象、圖像（視頻）、桿塔塔材被盜等狀況的實時在線監(jiān)測，預防電力線路重大事故災害的發(fā)生。系統(tǒng)采用模塊化設計，可以獨立使用，也可自由組合，功能模塊組合如下圖 所示：桿塔振動.：.?輸電線路防盜報警監(jiān)測WORD格式可編輯專業(yè)知識整理分享L1導線f氣象Lj111覆冰7LJ（舞動測溫功能模塊LJ圖像J廠1絕緣子丄1風偏Lr污穢桿塔1-傾斜ruJ防盜1LJ二技術標準1、Q/GDW 242-2010輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術規(guī)范2、Q/GDW 243-2010輸電線路氣象監(jiān)測裝置技術規(guī)范3、Q/

3、GDW 244-2010輸電線路導線溫度監(jiān)測裝置技術規(guī)范4、Q/GDW 245-2010輸電線路微風振動監(jiān)測裝置技術規(guī)范5、Q/GDW 554-2010輸電線路等值覆冰厚度監(jiān)測裝置技術規(guī)范6 Q/GDW 555-2010輸電線路導線舞動監(jiān)測裝置技術規(guī)范7、Q/GDW 556-2010輸電線路導線弧垂監(jiān)測裝置技術規(guī)范8、Q/GDW 557-2010輸電線路風偏監(jiān)測裝置技術規(guī)范9、Q/GDW 558-2010輸電線路現(xiàn)場污穢度監(jiān)測裝置技術規(guī)范10、Q/GDW 559-2010輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測裝置技術規(guī)范11、Q/GDW 560-2010輸電線路圖像視頻監(jiān)測裝置技術規(guī)范12、Q/GDW 561-

4、2010輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術導則13、Q/GDW 562-2010輸變電狀態(tài)監(jiān)測主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議14、Q/GDW 562-2010輸電線路狀態(tài)監(jiān)測代理技術規(guī)范15、GB 191包裝儲運圖示標志16、GB 2314電力金具通用技術條件17、GB 28872000電子計算機場地通用規(guī)范18、GB 4208 93 外殼防護等級（IP代碼）19、GB 6388運輸包裝圖示標志20、GB 9361計算站場地安全要求21、 GB 9969.1 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則22、GB 11463-89電子測量儀器可靠性試驗23、GB 12632-1990 單晶硅太陽電池總規(guī)范24、GB 50545- 2

5、010 110kV750kV架空輸電線路設計規(guī)范25、GB/T 2317.2 2000 電力金具電暈和無線電干擾試驗試驗試驗交變濕26、 GB/T 2423.1 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法A:低溫27、 GB/T 2423.2 2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法A:高溫28、 GB/T 2423.4 1993 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db:熱試驗方法29、GB/T 2423.10 1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第二部分：試驗方法試驗Fc和導則：振動（正弦）30、GB/T 3797 - 2005 電氣控制設備31、GB/T 3859.2 1993 半導

6、體變流器 應用導則32、GB/T 3873 1983 通信設備產(chǎn)品包裝通用技術條件33、 GB/T 6587.6 86 電子測量儀器運輸試驗34、GB/T 6593電子測量儀器質(zhì)量檢驗規(guī)則35、GB/T 7027 2002信息分類和編碼的基本原則與方法36、GB/T 9535 1998地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型37、 GB/T 14436 工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則38、GB/T 15464 儀器儀表包裝通用技術規(guī)范39、GB/T 16611 1996 數(shù)傳電臺通用規(guī)范 40、GB/T 16723 1996信息技術 提供OSI無連接方式運輸服務的協(xié)議41、GB/T 16927.1 高電壓試驗

7、技術第一部分：一般試驗要求42、GB/T 17179.1 2008范43、GB/T 17626.2 199844、GB/T 17626.3 1998驗45、GB/T 17626.8 199846、GB/T 17626.9 1998提供無連接方式網(wǎng)絡服務的協(xié)議電磁兼容試驗和測量技術電磁兼容試驗和測量技術電磁兼容試驗和測量技術電磁兼容試驗和測量技術第1部分：協(xié)議規(guī)靜電放電抗擾度試驗射頻電磁場輻射抗擾度試工頻磁場抗擾度試驗脈沖磁場抗擾度試驗47、GB/T 19064 2003家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術條件和實驗方法48、QX/T 1 2000 U型自動氣象站49、YD/T 799 1996通信用閥控

8、式密封鉛酸蓄電池技術要求和檢驗方法50、DL/T 548 電力系統(tǒng)通信站防雷運行管理規(guī)程51、DL/T 741 2010架空送電線路運行規(guī)程52、DL/T 5154 2002架空送電線路桿塔結構設計技術規(guī)定53、DL/T 5219 2005 架空送電線路基礎設計技術規(guī)定54、QJ/T 815.2 1994產(chǎn)品公路運輸加速模擬試驗方法二、系統(tǒng)電源及通訊1、監(jiān)測裝置電源實現(xiàn)(1) 監(jiān)測裝置采用太陽能對蓄電池浮充的方式進行供電，對日照照射相對較弱地區(qū)也可同時采用太陽能及風能對蓄電池進行充電的方式進行供電。監(jiān)測裝置安裝于鐵塔上，安裝較為困難，因此減小設備體積及重量成為監(jiān)測 裝置設計首要考慮的因素。監(jiān)測

9、裝置采用超低功耗技術，裝置待機電流保持在 20mA(12V以內(nèi)，因此在同等容量電源條件下，裝置可連續(xù)運行時間比其他產(chǎn)品 長30%以上。正常情況下數(shù)據(jù)采集裝置配置 12V 33AH電池 即可連續(xù)運行30天 以上，且具備體積小、重量輕的特點，有利于現(xiàn)場安裝。監(jiān)測裝置選用硅能綠色環(huán)保電池作為儲能系統(tǒng)， 該電池相比鉛酸及其他類型 電池系統(tǒng)具備以下優(yōu)點：儲備容量高，達到國際要求的2倍。充電接受能力強，達到國際要求的 3倍。大電流放電效率高，可高倍率放電，30C放電8S內(nèi)電池不損傷。自放電小，年自放電率小于 2%充放電無記憶(次數(shù))。能耐高溫及高寒，可以在-50+70C范圍內(nèi)使用。綠色環(huán)保，該產(chǎn)品采用復合

10、硅鹽電解質(zhì)取代硫酸，無污染，電池極板亦可再 生使用。循環(huán)使用壽命長，戶外監(jiān)測裝置可使用 510年電源縈統(tǒng)示意圖太陽能電池:SSS蓄電池鳳光互補控制器揺單元通ifirn元(2) 安裝在導線上的監(jiān)測裝置采用以下兩種方式進行供電：A、特種高能電池：采用進口特種高能電池進行供電，體積小、重量輕、耐高低 溫，使用壽命達8年以上。B、感應取能對蓄電池充電：采用高能感應線圈取電及對蓄電池進行浮充的方式 進行供電，取電效率高、通訊模塊可實時在線。風力發(fā)電機*太陽能電池扳特種蓄電池2、監(jiān)測裝置通訊技術（1）數(shù)據(jù)采集單元（導線溫度、導線舞動、導線張力、導線弧垂等）與塔上 監(jiān)測裝置之間采用 RF、Zigbee、WI

11、FI等方式進行通訊，通訊距離13KM（2）塔上監(jiān)測裝置與CMA狀態(tài)監(jiān)測代理）之間采用RJ45 RF Zigbee、WIFI 等方式進行通訊。（3）CMA或集成有CMA功能的監(jiān)測裝置與CAG（狀態(tài)信息接入網(wǎng)關機）之間采用OPGWWIFI、GPRS/CDMA/3G衛(wèi)星等方式進行通訊。具備光纖接入條件桿 塔上的監(jiān)測裝置，采用光端機將桿塔上的的數(shù)據(jù)傳輸至中心 CAG實現(xiàn)數(shù)據(jù)落地； 不具備光纖接入條件桿塔上的監(jiān)測裝置通過無線（WIFI）網(wǎng)絡將各監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)匯總至有光纖接入桿塔上的監(jiān)測裝置，利用光交換機將無線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)傳輸至 中心CAGI HIILB_ BEI ! !！! VHBV | f I-xx#系

12、統(tǒng)分層通訊分層結構團.肉統(tǒng)通訊安全防護總體框架+3、監(jiān)測裝置工作條件(1) 工作溫度：40C+70C；(2) 環(huán)境溫度：40E+50C；(3) 相對濕度：5% RH100% RH(4) 海拔高度： 4000m(5) 大氣壓力：500hPa1100hPa；(6) 風速： 75米/秒；(7) 防護等級：IP66 ；2(8) 振動峰值加速度：10m/s(9) 電池電壓：DC 12V四、主要功能模塊1、輸電線路微氣象監(jiān)測復雜地形的輸電線路，往往幾百千米甚至幾百千米內(nèi)，山嶺縱橫、海拔高程 懸殊，氣象變化顯著，小氣候特點十分突出，鄰近氣象臺站的觀測記錄，不能滿 足微地形地段線路的設計、維護需求。對微地形、

13、微氣象的認識不足，對沿線風 口、峽谷、分水嶺等高山局部特殊地段的氣象資料掌握不夠 ，是近年來我國電網(wǎng) 主干線500（ 330、220、110）kV線路頻頻發(fā)生倒塔、斷線事故的主要原因。微氣象監(jiān)測系裝置主要監(jiān)測電力通道內(nèi)的環(huán)境溫、濕度、風向等氣象參數(shù)，經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)積累，可應用采集氣象參數(shù)為線路規(guī)劃設計提供依據(jù)，為線路維 修、維護提供參考。監(jiān)測參數(shù)：溫度、濕度、風速、風向、雨量和大氣壓、日照；參數(shù)技術指標：溫度監(jiān)測范圍：-50120 C；精度:0.2 C；分辨率：0.1C濕度監(jiān)測范圍：1%100%精度：4%RH分辨率：1%RH風速測量范圍：0m/s 60m/s；精度:(0.5+0.03V) m/

14、s, V為標準風速值；分辨率：0.1 m/s ；起動風速：v 0.2m/s ；抗風強度：75m/s。風向測量范圍：0360；測量精度： 2；分辨率：0.1 ；啟動風速：v 0.2m/s ;抗風強度：75m/s。雨量測量范圍：0 4mm/min分辨力：0.2mm準確度： 0.4mm 0 10mnM） ； 4%（10mn!寸）。超聲波鳳速風向傳感器“機械式風速、風向傳感器口、*日照傳感器雨量傳感器匸d粕令殊折m啤snww s-s.te!5 曬閒i翊1昭刑oetbw崗圍打迖變電他嚨公訶述檢部/鈾0韓計城線用3加/和謝兒化關找圏寸編電硯殊茲沖在賤闔欄辛拔 弓二I湖北書起1E理電舍可日口麵Q昨斗真二同0

15、 109-二I出ra書電力仝筍B -_j 50akvj?S t tt 113*-J葡蘭著運査嗟遅說盤包運特 S 口 sookvZJUWi 162f宜 SOOkVtLMiii 6 5*as電力公司*flaffi分鈿S J 500kVS 137*三四川*H!力卷司西電業(yè)爲B(tài) 三3 5d0kV1-tt 30S蘭希打棄I全郁長斶2、輸電線路覆冰預警監(jiān)測覆冰事故在世界范圍內(nèi)都是冬季輸電線路常見事故，事故破壞力大、波及面廣、損失慘重。輕則導致絕緣子串冰閃跳閘、相間閃絡跳閘和導線大幅舞動等可 恢復供電周期較短的重大事故，重則導致桿塔傾斜甚至倒塌、線路金具嚴重損壞 和導線脆斷接地等可恢復供電周期較長的特大事故

16、。輸電線路覆冰在線監(jiān)測通過全天候采集運行狀態(tài)下輸電線路的絕緣子串拉 力、絕緣子串風偏角、絕緣子串傾斜角、風速、風向、溫度、濕度等特征參數(shù)， 將數(shù)據(jù)信息實時傳輸?shù)椒治鎏幚碇行?，通過智能分析計算導線覆冰厚度。相關部 門根據(jù)線路荷載、覆冰厚度及周邊氣象環(huán)境，結合視頻監(jiān)測系統(tǒng)拍回的現(xiàn)場圖片， 直觀地了解線路的覆冰狀況，決定是否需要實施預防措施。監(jiān)測參數(shù)：絕緣子串拉力、絕緣子串風偏角、絕緣子串傾斜角、環(huán)境溫度、濕度、風速、風向、圖像等；參數(shù)技術指標：拉力傳感器量程：7t、10t、16t、21t、32t、42t、55t （根據(jù)實際需要定制）;拉力傳感器測量范圍：2%100% FS （線性工作區(qū)間）;拉力傳

17、感器準確度級別（FS）: 0.2及以上；拉力傳感器技術指標：分度數(shù) n 500;I回零誤差乙( FS): 0.1 ; 示值誤差 J (% FS): ).2 ; 重復性 R (% FS): ).2 ; 滯后 H (% FS): ).3 ;I長期穩(wěn)定性Sb (% FS): ).2 ; 傾角測量角度范圍：雙軸 )0;傾角測量精度： 704(H) X 576(V);最低照度： 704(H) X 576(V);最低照度： 0.01Lux ;變焦率：光學18倍；溫度監(jiān)測范圍：-50120 C；精度:0.2 C；分辨率：0.1C濕度監(jiān)測范圍：1%100%精度：4%RH分辨率：1%RH風速測量范圍：0m/s6

18、0m/s；精度：(0.5+0.03V) m/s, V為標準風速值；分辨率：0.1 m/s ；起動風速：v 0.2m/s ；抗風強度：75m/s。風向測量范圍：0360 ;測量精度：土 2;分辨率：0.1 ;啟動風速：v 0.2m/s ；抗風強度：75m/s。雨量測量范圍：04mm/min分辨力：0.2mm專業(yè)知識整理分享10、輸電線路雷擊、污閃定位系統(tǒng)（含霧閃及冰閃）是引起事故高壓/特高壓輸電線路絕緣子的雷擊閃絡和污閃 跳閘的兩大主要原因。線路閃絡跳閘后，變電站的故障錄波裝置能指出閃絡點的 可能區(qū)段，但不能確定發(fā)生閃絡的具體桿位，需要運行人員巡線查找；另外，部 分瓷絕緣子串和復合絕緣子在閃絡后，被電弧燒傷的痕跡在地面借助望遠鏡仍然 難以發(fā)現(xiàn)，常需要逐基登桿檢查，耗費大量人力、物力和時間，影響安全運行， 給供電企業(yè)和用戶造成損失。絕緣子雷擊閃絡 /污閃雙檢測裝置是依據(jù)自主專利 技術生產(chǎn)的新一代絕緣子閃絡指示器，將其安裝在鐵塔主材上，當鐵塔因雷擊發(fā) 生絕緣子閃絡時、或正常運行情況下絕緣子發(fā)生污閃、霧閃或冰閃時，監(jiān)測裝置 會通過GSM短消息將閃絡的類型及時間、桿塔號發(fā)送到監(jiān)測中心，也可同時發(fā)往 相關人員手機，監(jiān)測中心會以界面、聲光、短信等形式報警，同時進行報警信息 的存儲。便于巡線人員了解閃絡桿位，并確定閃絡性質(zhì)（雷擊閃絡或工頻閃絡） 為事故分析提供依據(jù)。