電纜設(shè)備無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書

電纜設(shè)備無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書批準(zhǔn)：審核：擬制：總則1．本“規(guī)范書”明確了某城市供電公司10kV電纜設(shè)備無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。2．本“技術(shù)規(guī)范書”與商務(wù)合同具有同等的法律效力。1.1系統(tǒng)概述在環(huán)網(wǎng)柜、分支箱、箱變等電纜設(shè)備里面，電纜設(shè)備與電纜之間一般都采用插頭連接，長期過載、接頭松動、觸頭老化等因素容易導(dǎo)致接觸電阻增大，可能發(fā)生觸頭升溫過高甚至燒毀等嚴(yán)重事故。一旦出現(xiàn)故障停電，首先給人民群眾生活帶來不便，干擾了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營；其次給供電公司造成較大損失；再者電纜線路分接頭眾多，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，查找故障隱患非常困難，浪費(fèi)了大量的人力，物力。電纜設(shè)備無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括開關(guān)柜內(nèi)母排接頭測溫、站內(nèi)輸電線路和電纜接頭測溫，將監(jiān)測點(diǎn)的接頭溫度、無線溫度傳感器的電池電壓實(shí)時上報(bào)到變電站后臺或遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)進(jìn)行顯示、存儲和越上下限預(yù)報(bào)警處理。當(dāng)現(xiàn)場的接頭溫度越限和溫升過快時，無線溫度傳感器會立即主動上報(bào)緊急告警信息到站內(nèi)后臺或遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)給出聲光報(bào)警并發(fā)出短信，通知運(yùn)行值班人員處理。對于變電站的戶外架空線路和電纜接頭，還可以在線監(jiān)測線路負(fù)荷電流、局部放電等運(yùn)行狀態(tài)。1.2總體要求正常運(yùn)行時：系統(tǒng)能夠及時掌握各監(jiān)測點(diǎn)的正常運(yùn)行情況，將電纜設(shè)備內(nèi)部接頭的溫度、無線溫度傳感器的電池電壓、戶外架空線或電纜頭的溫度、戶外架空線或電纜頭的負(fù)荷電流、戶外架空線或電纜頭的對地電場等運(yùn)行信息發(fā)送到站內(nèi)后臺或遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)上能夠方便地查詢有關(guān)實(shí)時信息和歷史數(shù)據(jù)。為及時掌握各監(jiān)測點(diǎn)在故障前的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)防隱患的發(fā)生，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，并提供靈活的參數(shù)調(diào)整手段。異常運(yùn)行時：系統(tǒng)能夠及時掌握各監(jiān)測點(diǎn)的異常運(yùn)行情況，將各接頭的溫度越限、溫升過快和電池電壓低等報(bào)警信息發(fā)送到站內(nèi)后臺或遠(yuǎn)程主站系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)上能夠方便地查詢有關(guān)報(bào)警信息和實(shí)時數(shù)據(jù)，及時掌握各監(jiān)測點(diǎn)在異常運(yùn)行時的運(yùn)行狀態(tài)，避免惡性事故的發(fā)生。溫度監(jiān)測應(yīng)準(zhǔn)確，不應(yīng)有誤報(bào)警和拒報(bào)警。當(dāng)誤發(fā)或拒發(fā)告警信號時，可在站內(nèi)通過無線調(diào)整溫度傳感器的告警參數(shù)。主站軟件應(yīng)運(yùn)行可靠，使用簡單，維護(hù)方便。無線溫度傳感器采用長壽命鋰亞電池供電，條件允許時可從導(dǎo)線負(fù)荷電流自取電，數(shù)據(jù)采集器采用市電、太陽能板或開口CT取電，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)（歷史曲線）和故障信息（SOE記錄）可以在電腦上查詢，也可以在手機(jī)上獲悉溫度告警定位信息，也可以在現(xiàn)場確認(rèn)，整個系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)能夠保持各方獲得的信息一致，并且符合實(shí)際情況。1.3供貨清單配電線路故障定位及在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備配置清單名稱型號數(shù)量主站主站軟件（SCADA/FA）LPK-10001套主站硬件（可選配置）無人值班用短信貓母排在線監(jiān)測單元無線溫度傳感器LPK-TB150只架空在線監(jiān)測單元“四遙”數(shù)字故障指示器LPK-TA0只電纜在線監(jiān)測單元“四遙”數(shù)字故障指示器LPK-TC0只遠(yuǎn)程通訊終端數(shù)據(jù)采集器LPK-DCU01臺備注：1、1臺數(shù)據(jù)采集器標(biāo)配3～150只LPK-TB溫度傳感器，3～30只“四遙”數(shù)字故障指示器。2、對于LPK-TB母排型無線溫度傳感器，因母排絕緣間距限制，不能自取電，須將本地?zé)o線發(fā)射功率設(shè)置為11dbm。。此時，本地?zé)o線組網(wǎng)可靠通訊距離（半徑）為30～60米，空曠、沒有無線干擾場合下可達(dá)60～200米。3、對于LPK-TA架空型無線溫度傳感器或LPK-TC電纜型無線溫度傳感器，如果線路平均負(fù)荷電流低于50A，須將本地?zé)o線發(fā)射功率設(shè)置為11dbm。此時，本地?zé)o線組網(wǎng)可靠通訊距離（半徑）為30～60米，空曠、沒有無線干擾場合下可達(dá)60～200米。如果線路平均負(fù)荷電流高于50A，可將本地?zé)o線發(fā)射功率設(shè)置為20dbm。此時，本地?zé)o線組網(wǎng)可靠通訊距離（半徑）為60～100米，空曠、沒有無線干擾場合下4、主站硬件根據(jù)無線溫度監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行靈活配置。1.4標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1.4.1除本技術(shù)規(guī)范書特別規(guī)定外，1.4.2本ISO--------國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)IEC--------國際電子技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)ITU-T------國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn) IEEE-------美國電氣電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) EIA--------電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) GB---------中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) DL---------中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1.4.3GB3909-91《3～35kV金屬交流封閉開關(guān)設(shè)備》GB311-83/683《高壓實(shí)驗(yàn)方法》GB311.1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》GB11022-89《高壓開關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件》《配電線路故障指示器技術(shù)規(guī)范》（2010年）國家電力公司農(nóng)電部、科技部1.4.4配電線路無線溫度在線監(jiān)測1）DL5003-91 《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》2）DL5002-91 《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》3）DL/T635-1997 《縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》4）DL/T789-2001 《縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)實(shí)用化要求及驗(yàn)收》5）《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)-傳輸規(guī)約：第101篇基本遠(yuǎn)動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)》（IEC60870-5-101規(guī)約）6）《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)-傳輸規(guī)約：第104篇采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸文件集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》（IEC60870-5-104規(guī)約）7）《配電線路故障指示器技術(shù)規(guī)范》（2010年）國家電力公司農(nóng)電部、科技部1.5工作原理電纜設(shè)備內(nèi)部安裝的無線溫度傳感器和電纜設(shè)備外部安裝的“四遙”數(shù)字故障指示器采用高性能的溫度探頭來監(jiān)測接頭和導(dǎo)線的溫度。溫度探頭由溫度傳感器芯片、圓筒形金屬殼體和內(nèi)部填充物組成，殼體內(nèi)部填充物為絕緣性高和導(dǎo)熱性好的石英粉，殼體表面使用環(huán)氧樹脂固封。溫度探頭安裝在溫度傳感器的底部金屬面上或數(shù)字故障指示器的頂部灌膠面上，并由導(dǎo)熱膠或灌膠固定。溫度探頭的裸露部分套在導(dǎo)熱金屬板上，溫度傳感器或數(shù)字故障指示器安裝在母排、導(dǎo)線或電纜頭上時，導(dǎo)線會直接壓住金屬導(dǎo)熱板上，導(dǎo)線溫度經(jīng)過金屬導(dǎo)熱板直接傳導(dǎo)給溫度探頭。溫度探頭產(chǎn)生的電流信號經(jīng)過信號檢測電路，直接傳到低功耗單片機(jī)進(jìn)行A/D采樣，最后計(jì)算出溫度值。溫度傳感器芯片的測溫范圍為-55～150℃，測溫精度為±1℃。數(shù)字故障指示器每秒鐘測量一次溫度，有報(bào)警時立即上報(bào)，無報(bào)警時每1～5分鐘主動上報(bào)，或被數(shù)據(jù)采集器或站內(nèi)后臺機(jī)巡檢。數(shù)字故障指示器每1～5分鐘測量一次溫度并主動上報(bào)，或被數(shù)據(jù)采集器或站內(nèi)后臺機(jī)為了測電纜頭的溫度，電纜型“四遙”數(shù)字故障指示器還可以引出帶高溫屏蔽線的溫度探頭，用高溫扎帶將溫度探頭捆扎在電纜頭上。1.6主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制SCADA、預(yù)報(bào)警、故障定位及短信通知等功能。1.6.1功能要求數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理（包括計(jì)算量的處理）控制和調(diào)節(jié)（可選）事件順序記錄（SOE）及報(bào)警處理系統(tǒng)時鐘和時鐘同步（可選）事故推屏及動態(tài)著色歷史曲線告警信息顯示及定位無人值班短信通知權(quán)限管理通道監(jiān)視與統(tǒng)計(jì)運(yùn)行狀況WEB瀏覽（可選）故障通知和故障信息WEB瀏覽（可選）運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障信息通過WEB歷史查詢（可選）向GIS系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)“二遙”實(shí)時數(shù)據(jù)（可選）1.6.1主要性能1.6.1.1主站系統(tǒng)容量數(shù)字量50000模擬量20000累加量20000遙控量 10000虛擬量 10000轉(zhuǎn)發(fā)量 10000監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量 10001.6.1.2主站系統(tǒng)可靠性遙測合格率＞98%遙信準(zhǔn)確率＞99%遙控正確率＞99.99％遙調(diào)正確率＞99.99％1.6.1.3主站系統(tǒng)實(shí)時性（GPRS通訊方式）遙測越限和遙信變位傳送 ≤5秒遙信量變化傳送≤3秒遙測量變化傳送≤5秒遙控命令響應(yīng)時間 ≤5秒溫度告警短信通知時間 ≤1分鐘事故推畫面時間 ≤3秒調(diào)用畫面響應(yīng)時間 ≤2秒畫面自動刷新周期≤5秒模擬量和數(shù)字量的召喚周期1～30分鐘可調(diào)1.7LPK-DCU0數(shù)據(jù)采集器主要用于電纜設(shè)備內(nèi)部，通過短距離無線分頻和跳頻通訊方式，實(shí)時采集附近100米范圍內(nèi)安裝的3～30只無線溫度傳感器或帶無線測溫的“四遙”數(shù)字故障指示器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和告警信息，然后將打包數(shù)據(jù)通過RS232、RS485或GPRS通訊方式發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的1.7.1功能要求體積小，重量輕，帶電裝卸功耗低，采用市電、太陽能電池板或開口CT取電通過無線跳頻或GPRS通訊，可在線設(shè)置參數(shù)防死機(jī)和少維護(hù)設(shè)計(jì)對遠(yuǎn)程采用GPRS通訊方式和標(biāo)準(zhǔn)101通訊協(xié)議站內(nèi)采用無線跳頻通訊方式，帶CRC校驗(yàn)和數(shù)據(jù)加密的跳頻協(xié)議1.7.2主要性能電源：標(biāo)配40VACT取電裝置帶10Ah/3.7V后備鋰電池，線路停電以后GPRS保持3天實(shí)時在線靜態(tài)功耗：＜0.3W動態(tài)功耗：＜0.6W遙測：測溫精度為±1℃（-55～150℃）。遙調(diào)：站內(nèi)通過無線設(shè)置溫度傳感器的參數(shù)通訊頻率（RF）：420～440MHz（人工分位10個無線頻段，每個無線頻段可設(shè)64個獨(dú)立信道并自動跳頻，能躲開無線干擾和碰撞），40～128kbps通訊速率可調(diào)，30～300米通訊距離可調(diào)帶溫度傳感器數(shù)量：3～150只重量：＜2尺寸（長×寬×高）：150×110×60mm設(shè)計(jì)壽命：8年以上環(huán)境溫度：-25環(huán)境濕度：5～95%防護(hù)等級：IP54EMC等級：±8kV靜電放電，±2.5kV雷擊浪涌沖擊1.8無線溫度傳感器安裝在電纜設(shè)備導(dǎo)線接頭處，實(shí)時采集接頭溫度和內(nèi)置電池電壓并主動上報(bào)到數(shù)據(jù)采集器。本地可以通過無線在線設(shè)置溫度越限、溫升越限、電池電壓低等報(bào)警參數(shù)，并在檢測到報(bào)警時立即發(fā)送報(bào)警信息。 1.8.1功能要求小體積、微功耗、免維護(hù)（LPK-TA、LPK-TC）、少維護(hù)（LPK-TB）設(shè)計(jì)監(jiān)測母排（LPK-TB）、架空導(dǎo)線（LPK-TA）、電纜（LPK-TC）接頭溫度LPK-TA和LPK-TC帶后備鋰亞電池，同時從導(dǎo)線負(fù)荷電流自取電LPK-TB帶后備鋰亞電池（不帶自取電），能監(jiān)測本身電池電壓和電池電壓低報(bào)警本地?zé)o線跳頻通訊，告警信號和告警溫度主動上報(bào)通過無線跳頻通訊，可在線調(diào)整溫度告警參數(shù)通過無線跳頻通訊，可在線校準(zhǔn)溫度測量精度 1.8.2技術(shù)參數(shù)電源：2.4Ah/3.6V長壽命一次性鋰亞電池（LPK-TB）；4.8Ah/3.6V長壽命一次性鋰亞電池（LPK-TA，LPK-TC）靜態(tài)平均功耗：30uA/3.6V動態(tài)平均功耗：50uA/3.6V（每5分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)時）測溫范圍：-50～150℃測溫精度：±1℃通訊頻率（RF）：420～440MHz（可設(shè)置10個獨(dú)立的無線頻段，每個頻段分64個獨(dú)立信道，各信道能自