《架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》

T/CECXXXX-202X

ICS29.240.20

F23

T/CEC

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXX-202X

架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障

告警系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

Usageguideforgallopingandwinddeviationfaultalarmsystemsfor

overheadtransmissionline

（征求意見(jiàn)稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

I

T/CECXXXX-202X

架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)的組成、功能要求、告警分級(jí)、安裝要求和

使用要求等。

本文件適用于利用微波雷達(dá)原理進(jìn)行交、直流架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警的系統(tǒng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T3784電工術(shù)語(yǔ)雷達(dá)

GB/T25095架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

GB/T35697架空輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置通用技術(shù)規(guī)范

DL/T2420架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)區(qū)域分布圖繪制技術(shù)導(dǎo)則

T/CEC483輸電線路氣象監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T25095界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

舞動(dòng)galloping

架空輸電線路導(dǎo)線發(fā)生偏心覆冰后，在風(fēng)的激勵(lì)下產(chǎn)生的一種低頻率、大振幅自激振動(dòng)。

3.2

風(fēng)偏winddeviation

架空輸電線路受風(fēng)力的作用偏離其垂直位置的現(xiàn)象。

3.3

導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)gallopingandwinddeviationfaultalarmsystems

一種能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路導(dǎo)線是否發(fā)生舞動(dòng)或風(fēng)偏，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析舞動(dòng)和風(fēng)偏具體參數(shù)，進(jìn)行

告警的系統(tǒng)。

3.4

微波雷達(dá)裝置microwaveradarinstallation

一種利用雷達(dá)向?qū)Ь€發(fā)射電磁波信號(hào)并接收導(dǎo)線回波信息，通過(guò)電磁波往返時(shí)間計(jì)算阻波物距離的

檢測(cè)裝置。

3.5

微氣象裝置microweatherdevice

能夠測(cè)量安裝位置的局部氣象參數(shù)，并按設(shè)定時(shí)間間隔自動(dòng)采集和發(fā)送氣象參數(shù)的檢測(cè)裝置。

4

T/CECXXXX-202X

3.6

覆冰監(jiān)測(cè)裝置Icingmonitoringdevice

能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量安裝位置架空線路導(dǎo)線覆冰狀態(tài)的裝置。

4系統(tǒng)組成

告警系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)主站和用戶系統(tǒng)組成，見(jiàn)附錄A，具體組成如下：

a)監(jiān)測(cè)裝置由微波雷達(dá)裝置、微氣象裝置、覆冰監(jiān)測(cè)裝置、供電及主控單元組成；

b)監(jiān)測(cè)主站由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用服務(wù)的功能模塊組成，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與

監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行信息交互；

c)用戶系統(tǒng)應(yīng)能在移動(dòng)設(shè)備和PC端顯示告警信息。

5功能要求

5.1舞動(dòng)風(fēng)偏監(jiān)測(cè)

告警系統(tǒng)應(yīng)具備以下監(jiān)測(cè)功能：

a)應(yīng)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的舞動(dòng)幅值頻率和風(fēng)偏角數(shù)據(jù)，舞動(dòng)風(fēng)偏計(jì)算方法和流程見(jiàn)附錄A；

b)應(yīng)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)；

c)應(yīng)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線的覆冰數(shù)據(jù)。

5.2舞動(dòng)風(fēng)偏告警

告警系統(tǒng)應(yīng)具備以下告警功能：

a)具備舞動(dòng)和風(fēng)偏分級(jí)告警功能；

b)具備告警參數(shù)設(shè)置功能；

c)具備運(yùn)行狀態(tài)告警信息的采集、分析和發(fā)布功能。

5.3狀態(tài)分析

狀態(tài)分析功能應(yīng)包括：

a)監(jiān)測(cè)主站應(yīng)能更新和維護(hù)安裝線路的基本參數(shù)信息，以及匹配導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏的計(jì)算模型；

b)具備監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析功能，通過(guò)地圖、圖表等方式可視化展現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)舞動(dòng)風(fēng)偏等狀態(tài)；

c)具備監(jiān)測(cè)點(diǎn)歷史變化情況分析功能，通過(guò)變化趨勢(shì)曲線、圖表等方式展示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的趨勢(shì)變化。

5.4查詢統(tǒng)計(jì)

查詢統(tǒng)計(jì)功能應(yīng)包括：

a)具備對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、告警信息的查詢、統(tǒng)計(jì)和導(dǎo)出功能，可通過(guò)數(shù)據(jù)表格、曲線、圖形等方式進(jìn)

行展示；

b)可按日期、監(jiān)測(cè)類型、區(qū)域、線路等信息進(jìn)行查詢或統(tǒng)計(jì)，并導(dǎo)出相應(yīng)報(bào)表。

6告警分級(jí)

6.1舞動(dòng)告警分級(jí)

舞動(dòng)告警依據(jù)舞動(dòng)幅值分級(jí)，當(dāng)滿足表1當(dāng)所列條件時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)級(jí)別的告警。

表1舞動(dòng)告警分級(jí)

告警條件告警分級(jí)依據(jù)

溫濕度持

序號(hào)告警分級(jí)相對(duì)濕度日均溫度是否存在風(fēng)速豎向舞動(dòng)幅值舞動(dòng)頻率

續(xù)時(shí)間

%℃偏心覆冰m/smHz

h

1一級(jí)0～10.1～3

2二級(jí)>70-9～1≥2是4≤V≤201～20.1～3

3三級(jí)>20.1～3

5

T/CECXXXX-202X

6.2風(fēng)偏告警分級(jí)

風(fēng)偏告警依據(jù)風(fēng)偏角分級(jí)，當(dāng)滿足表2所列條件時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)級(jí)別的告警。

表2風(fēng)偏告警分級(jí)

風(fēng)偏角

序號(hào)告警分級(jí)

°

1一級(jí)＞15°但不滿足二級(jí)和三級(jí)要求

2二級(jí)＞30°但不滿足二級(jí)和三級(jí)要求

3三級(jí)>85%的設(shè)計(jì)風(fēng)偏最大值

7安裝要求

7.1監(jiān)測(cè)裝置在桿塔上的安裝位置

7.1.1監(jiān)測(cè)裝置安裝應(yīng)符合下列要求：

a)宜安裝于桿塔上，平地檔距的安裝見(jiàn)圖1桿塔瓶口處；坡地上下山檔，上部塔安裝見(jiàn)圖2一級(jí)

平臺(tái)處，下部塔安裝見(jiàn)圖3瓶口處。

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——導(dǎo)線；

4——桿塔瓶口。

圖1雷達(dá)平地檔安裝位置

6

T/CECXXXX-202X

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——導(dǎo)線；

4——桿塔一級(jí)平臺(tái)。

圖2雷達(dá)上下山檔上部塔安裝位置

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——導(dǎo)線；

4——桿塔瓶口。

圖3雷達(dá)上下山檔下部塔安裝位置

b)雷達(dá)檢測(cè)面板的安裝應(yīng)與圖4符合，朝向?yàn)轫樉€路方向；調(diào)整雷達(dá)裝置俯仰角和水平角，使得

單側(cè)導(dǎo)線位于雷達(dá)法線方向上。

7

T/CECXXXX-202X

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——導(dǎo)線；

4——雷達(dá)面板朝向；

5——順線路方向。

圖4雷達(dá)安裝朝向

c)分裂導(dǎo)線監(jiān)測(cè)目標(biāo)為圖5雷達(dá)波束內(nèi)導(dǎo)線間隔棒；單導(dǎo)線目標(biāo)點(diǎn)為圖6所示回波反射最強(qiáng)的多

段導(dǎo)線。

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——間隔棒；

4——雷達(dá)安裝處。

圖5分裂導(dǎo)線雷達(dá)監(jiān)測(cè)目標(biāo)

8

T/CECXXXX-202X

標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：

1——桿塔A；

2——桿塔B；

3——雷達(dá)回波最強(qiáng)段導(dǎo)線；

4——雷達(dá)安裝處。

圖6單導(dǎo)線雷達(dá)監(jiān)測(cè)目標(biāo)

7.1.2微氣象裝置應(yīng)與微波雷達(dá)裝置安裝在桿塔同一水平高度。

7.1.3覆冰監(jiān)測(cè)裝置攝像頭宜安裝在塔頭橫擔(dān)處，可清晰采集到導(dǎo)線覆冰輪廓的位置。

7.1.4多臺(tái)雷達(dá)部署時(shí)，相互間距應(yīng)大于150m，無(wú)法滿足時(shí)則設(shè)置雷達(dá)為不同工作時(shí)間或輸出頻率。

7.1.5塔身設(shè)備連接線每隔1m進(jìn)行綁扎，橫擔(dān)設(shè)備連接線每隔0.5m進(jìn)行綁扎。

7.2舞動(dòng)監(jiān)測(cè)的安裝地點(diǎn)

舞動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)參考舞動(dòng)分布圖，宜安裝在以下地點(diǎn)：

a)易舞動(dòng)區(qū)重要跨越區(qū)段（江河、湖泊等區(qū)域）；

b)易發(fā)生舞動(dòng)的微地形、微氣象區(qū)及大跨越的輸電線路；

c)曾經(jīng)發(fā)生舞動(dòng)的區(qū)域（風(fēng)速在2m/s～25m/s或更高，風(fēng)向與線路走向夾角在45°～90°范圍

內(nèi)）。

7.3風(fēng)偏監(jiān)測(cè)安裝地點(diǎn)

用于風(fēng)偏監(jiān)測(cè)宜安裝在以下地點(diǎn)：

a)曾發(fā)生過(guò)風(fēng)偏放電的直線塔懸垂串或耐張塔跳線；

b)常年基本與主導(dǎo)風(fēng)向垂直的檔距；

c)風(fēng)偏放電的線路。

7.4監(jiān)測(cè)裝置的選擇和配置

不同用途的裝置選配要求如下：

a)用于監(jiān)測(cè)風(fēng)偏的地區(qū)應(yīng)安裝微波雷達(dá)裝置和微氣象裝置;

b)用于舞動(dòng)監(jiān)測(cè)的地區(qū)應(yīng)安裝雷達(dá)監(jiān)測(cè)裝置、覆冰監(jiān)測(cè)裝置和微氣象裝置。

8使用要求

8.1系統(tǒng)調(diào)試

告警系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，滿足產(chǎn)品功能和性能要求。告警系統(tǒng)安裝后，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，保證系統(tǒng)運(yùn)

行正常。告警系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附錄B。

9

T/CECXXXX-202X

8.2系統(tǒng)操作

8.2.1系統(tǒng)使用前，檢查輸電線路上監(jiān)測(cè)裝置各組成部件的運(yùn)行情況。

8.2.2開(kāi)啟監(jiān)測(cè)主站，進(jìn)入監(jiān)測(cè)主站接入界面，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、狀態(tài)分

析、查詢統(tǒng)計(jì)的系統(tǒng)功能。

8.2.3通過(guò)設(shè)置告警級(jí)別和對(duì)應(yīng)告警閾值可實(shí)現(xiàn)告警分析。

8.3現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)

8.3.1檢查測(cè)試監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)測(cè)主站的通信狀態(tài)是否正常。

8.3.2對(duì)監(jiān)測(cè)裝置外殼進(jìn)行灰塵清理。

8.3.3對(duì)太陽(yáng)能板進(jìn)行清理。

8.3.4檢查監(jiān)測(cè)裝置與固定的螺栓是否有松動(dòng)現(xiàn)象。

8.3.5監(jiān)測(cè)電源的容量、耐過(guò)充電能力試驗(yàn)、充電性能。

8.3.6檢查各部件連接屏蔽電纜是否完好，是否可靠固定。

8.4遠(yuǎn)程維護(hù)

8.4.1遠(yuǎn)程身份認(rèn)證和程序升級(jí)，程序升級(jí)具備向下兼容性。

8.4.2遠(yuǎn)程參數(shù)修改、數(shù)據(jù)召喚、遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程對(duì)時(shí)等功能。

8.4.3遠(yuǎn)程檢查各監(jiān)測(cè)裝置自檢、自診斷和自恢復(fù)功能等信息。

10

T/CECXXXX-202X

附錄A

（資料性）

架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)組成

A.1系統(tǒng)組成見(jiàn)圖A.1，采集和告警如下：

a)微波雷達(dá)裝置采集導(dǎo)線目標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)點(diǎn)云處理計(jì)算出舞動(dòng)參數(shù)；

b)微氣象裝置采集風(fēng)速、風(fēng)向、溫濕度參數(shù)；

c)覆冰監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)導(dǎo)線覆冰狀態(tài)；

d)監(jiān)測(cè)主站按照告警分級(jí)原則對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷后實(shí)施告警。

圖A.1系統(tǒng)組成

A.2計(jì)算流程見(jiàn)圖A.2，舞動(dòng)風(fēng)偏計(jì)算方法如下：

a)雷達(dá)以20Hz頻率連續(xù)采集30s點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

b)通過(guò)設(shè)置xyz坐標(biāo)范圍提取出感興趣區(qū)域，即：屬于導(dǎo)線監(jiān)測(cè)目標(biāo)的區(qū)域；

c)使用基于密度的空間聚類對(duì)區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)執(zhí)行聚類，標(biāo)記出屬于同一點(diǎn)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)；

d)計(jì)算同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)垂直于雷達(dá)法線面的最大距離，引入雷達(dá)姿態(tài)修正，計(jì)算出舞動(dòng)幅值；

e)按采樣時(shí)間對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行排序，通過(guò)離散傅立葉變換，計(jì)算出舞動(dòng)頻率；

f)根據(jù)同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的在連續(xù)時(shí)間上的運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算出風(fēng)偏角；

g)結(jié)合氣象條件進(jìn)行驗(yàn)算，給出時(shí)間段內(nèi)最近舞動(dòng)風(fēng)偏值。

11

T/CECXXXX-202X

圖A.2計(jì)算流程圖

12

T/CECXXXX-202X

附錄B

（規(guī)范性）

架空輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)風(fēng)偏故障告警系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

B.1微波雷達(dá)裝置通過(guò)采集高頻電磁波回波數(shù)據(jù)，并與基準(zhǔn)數(shù)值對(duì)比實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線風(fēng)偏舞動(dòng)值的監(jiān)測(cè)，主要

技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足表B.1的要求。微波雷達(dá)裝置的其他技術(shù)要求應(yīng)滿足GB/T3784的相關(guān)規(guī)定。

表B.1微波雷達(dá)裝置主要技術(shù)參數(shù)

作用工作頻測(cè)距距離水平俯仰水平角俯仰角分

發(fā)射功率功耗

距離率精度分辨力視場(chǎng)角視場(chǎng)角分辨率辨率

dbmw

mGHzmmm°°°°

24或

30010.5±60±20±0.1±0.13518

77

B.2微氣象裝置應(yīng)至少具備溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速和風(fēng)向的監(jiān)測(cè)功能，主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足表B.2的要

求。微氣象裝置的其他技術(shù)要求應(yīng)滿足T/CEC483的相關(guān)規(guī)定。

表B.2微氣象裝置主要技術(shù)參數(shù)

序號(hào)技術(shù)參數(shù)測(cè)量范圍分辨力準(zhǔn)確度

溫度

1-55～＋50.1±0.

℃

相對(duì)濕度±4(<80%時(shí))

20～1001

%±8(≥80%時(shí))

瞬時(shí)風(fēng)速

30～600.1±（0.5＋0.03v）

m/s

瞬時(shí)風(fēng)向

40～3603±5

°

注：v為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速值

B.3覆冰監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)采集圖像/視頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)覆冰情況的監(jiān)測(cè)，圖像/視頻監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿

足表B.3的要求，其他技術(shù)要求應(yīng)滿足GBT35697的相關(guān)規(guī)定。

表B.3覆冰監(jiān)測(cè)裝置主要技術(shù)參數(shù)

圖像監(jiān)測(cè)像素?cái)?shù)最低照度變焦率備注

攝像機(jī)輸出圖像的中心水平分辨力下降到

攝像頭

1路輸入≥200萬(wàn)標(biāo)稱亮度條件下分辨力的50%時(shí)，目標(biāo)景物≥光學(xué)18倍

防凝凍

上的照度應(yīng)≤0.01Lux/F1.2

B.4舞動(dòng)主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿足表B.4的要求。

13

T/CECXXXX-202X

表B.4舞動(dòng)主要技術(shù)參數(shù)

序號(hào)參數(shù)測(cè)量范圍誤差