编制说明-架空输电线路舞动全光纤监测技术规程.docx

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中国电力企业联合会团体标准

架空输电线路舞动全光纤监测技术规范

编制说明

国网河南省电力公司电力科学研究院

2022年09月

目次

一、编制背景 1

二、标准编制原则和主要内容论据 2

三、主要试验分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果 5

四、采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况14

五、与有关的现行法律、法规和强制性国家、行业标准的关系 14

六、重大分歧意见的处理经过和依据 14

七、本标准作为强制性或推荐性电力行业标准的建议 15

八、贯彻本标准的要求和措施建议 15

九、废止现行有关标准的建议 15

十、其他应予说明的事项 15

架空输电线路舞动全光纤监测技术规范

编制说明

1编制背景

1.1任务来源

本标准根据中电联标准[2022]121号文《关于印发2022年第一批中国电力企业联合会标准制修订计划的通知》中关于标准项目的制定任务安排，计划编号为“T7CEC20221094”，计划完成年限为12个月。

本标准由全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会（SAC/TC202/SC1）归口。

1.2编写单位

本标准由国网河南省电力公司电力科学研究院、国网河南省电力公司、哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学、华北电力大学、武汉奥旭正源电力科技有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、哈尔滨德尚电力科技有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局、国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心、国网河南省电力公司焦作供电公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、国网新疆电力有限公司电力科学研究院等单位编写。

1.3主要工作过程

（1）2022年7月，国网河南省电力公司电力科学研究院开始着手制定标准的准备工作，成立了标准起草小组，拟定了标准工作方案和工作计划。

（2）2022年7月5日秘书处组织召开了本标准起草小组第一次会议线上启动会，参加会议的有：

中国电力企业联合会、国网河南省电力公司电力科学研究院、国网河南省电力公司、哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学、华北电力大学、武汉奥旭正源电力科技有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、哈尔滨德尚电力科技有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局、国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心、国网河南省电力公司焦作供电公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、国网新疆电力有限公司电力科学研究院等单位。

讨论标准初稿，确定了标准章节，进行了任务分工和进度安排。

（3）2022年8-9月，通过视频会议、专业讨论等形式，对标准文本的章、节、条、附录等内容进行修改、完善，提出了标准讨论稿。

（4）2022年9月22日，秘书处组织召开了本标准起草小组第二次线上工作会议、讨论标准讨论稿，修改完善标准草案，形成征求意见稿。

1.4主要起草人及其所作的工作

本标准起草工作组调研了国内外相关测试技术并进行了对比，完成了科技项目立项，开展了关键技术攻关，完成了标准的申报、草案编写，组织并参与了标准初稿的讨论修改，对相关的技术细节进行了补充完善。

2标准编制原则和主要内容论据

2.1标准编制原则

本标准的编制格式按GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:

标准化文件的结构和起草规则》的要求和规定，体现了标准的规范性原则。

编制主要原则如下：

1）在充分梳理电网运行经验、总结电网近期输电线路舞动灾害经验教训I,结合国网河南省电力公司电力科学研究院牵头开展的科技项目成果，编制了本标准。

2）本标准根据《电信术语光纤通信》（GB/T14733.12）、《GuideForMeasuringMethodofOverheadPowerTransmissionLineGallopingBasedonMonocularVideo》（IEEEStd2828）等标准进行制定。

3）标准制定过程中，以电力行业对架空输电线路舞动监测的实际需求为目标，以方便电力从业人员使用原则，突出标准的实用性。

2.2主要内容论据

本标准规定了架空输电线路舞动全光纤监测技术的监测方法与系统、监测基本条件、监测系统要求、安装调试和日常运维等。

本标准适用于安装有OPGW或者OPPC的架空输电线路。

标准的主要结构及内容如下：

标准正文共设9章：

范围、规范性引用文件、术语和定义、监测方法与系统、监测基本条件、监测系统要求、安装调试、日常运维、监测报告。

（1）术语和定义

架空输电线路舞动的定义参考了《GuideForMeasuringMethodofOverheadPowerTransmissionLineGallopingBasedonMonocular

Video》（IEEEStd2828）中关于舞动的定义。

全光纤监测技术的定义参考了《电信术语光纤通信》（GB/T14733.12）、《光纤复合架空地线》（DL/T832）＞《光纤复合架空相线及相关附件》（DL/T1613）中关于光纤监测技术的定义，并结合配套金具的实际结构组成。

（2）监测基本条件

所监测的输电线路应安装OPGW光缆或者OPPC导线，并满足DL/T832和DL/T1613的有关规定，所用传输光纤的特性应满足GB/T9771和GB/T12371的有关规定。

架空输电线路舞动全光纤监测技术需要采集线路的振动信号，需要冗余的光纤资源，要求满足具体参数为：

待监测线路有冗余的纤芯资源至少1芯。

在实际应用中，传输光纤与全光纤监测装置需要进行熔接，按照《电力光纤通信工程验收规范》（DL/T5344）的有关要求，结合实际情况，尾纤与传输光缆中光纤的熔接应用热熔套管保护，且其熔接点衰减平均值应不大于（Mdb/点。

装置环境、场地安全、系统安全等方面同GB/T25294、GB/T9361、GB4943中的有关规定一致；

（3）监测系统要求

结合现场运维经验以及近年来输电线路舞动灾害现状，为了满足运维单位工作需要，全光纤监测装置硬件应满足的技术指标，对测试距离、空间分辨率、舞动测量范围、舞动测量精度、通道数等进行了

规定。

具体参数为：

a）传感端监测范围：

不超过120km；

b）空间分辨率：

可达10m〜100m；

c）温度分辨率：

1℃；

d）舞动频率测量精度：

±0.2Hz；

e）通道数：

单通道和多通道均可；

f）运行寿命：

系统至少可无故障运行20000h。

另外，为了满足运维人员需求，系统软件应具备振动监测、温度监测、舞动定位、舞动报警、数据管理等功能。

3主要试验分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果

3.1主要试验分析

为了验证输电线路舞动全光纤监测技术的可行性和可靠性，将该技术在输电线路舞动防治技术实验室真型试验线路进行了现场测试。

（1）真型试验线路基本情况

真型试验线路由原牡郑线尖山段线路改造而成，可以自然地模拟真实线路进行相关试验研究。

真型试验线路全长3715米，共10基杆塔,4个耐张段，档距在157米〜657米之间，其中紧凑型线路段2723米，综合试验段992米。

详细信息见表1和图1。

表1真型试验线路档距信息一览表

试验段

综合改造段

紧凑型线路段

覆冰试验研究段

档距号

1~2

2〜3

3〜4

4~5

5〜6

6〜7

7〜

8〜9

9〜10

档距

456

536

284

588

268

425

657

344

157

图1真型试验线路

其中：

覆冰试验研究段的#9〜#10档距为孤立档，紧凑型试验线路段的#5〜#6档距（588米）、覆冰试验研究段的#7〜#8档距（657米）为大档距试验研究档。

真型试验线路可以满足研究输电线路舞动与线路结构参数之间关系的需求，试验线路本身的结构和特征参数具有一定灵活性和局部可调的功能，主要功能如下：

试验线路包含了700米以下的所有典型档距，可进行不同档距试验研究。

在综合线路段，设置有单导线、双分裂、四分裂等多种导线分裂形式，提供各种分裂导线的试验条件，具备同时架设不同分裂导线的功能；综合线路段的UOkV横担设计为垂直布置，220kV横担设计为三角布置，500kV横担设计为水平布置，具备悬挂八分裂导线的能力,可以开展相间间隔棒及与导线排列方式有关的输电线路课题研究。

对于紧凑型试验线路段，保留原紧凑型线路的特点，具备开展六分裂导线舞动特性的试验研究能力。

对于#9〜#10的孤立档，可以适当调整导线长度和应力，用于研

究导线张力对舞动的影响。

对于#5~#6与#7〜#8的大档距线路段，可以开展大跨越档距相关的各项研究。

（2）真型试验线路人工模拟舞动效果

气象统计结果表明真型输电线路综合试验基地的主导风向为南西南，小档距试验线路探索的结果表明最容易起舞动冰形为D形模拟冰，最佳安装攻角为120。

（面向主导风向为60°以此为基础，按照探索的模拟冰安装与调整方法，课题组将D型模拟覆冰安装于试验线路，经过长期的探索，已成功实现双分裂、四分裂和六分裂导线在自然风条件下起舞。

图2试验线路安装模拟冰角度控制

如表2所示，课题组在#2.#3500kV四分裂导线、220kV双分裂导线，#3.#4500kV六分裂导线、220V单导线安装D西形模拟冰，安装效果如图3至图6所示。

表2试验线路安装模拟冰角度情况

安装位置

导线型号

模拟冰形状

攻击角度

备注

#2.#3500kV线路两相

LGJ.400/35

D形

60°

四分裂

#2.#3220kV线路三相

LGJ.300/40

D形

60°

二分裂

#2.#3llOkV线路三相

LGJ.240/30

D形

60°

单导线

#3.#4220V线路

LGJ.240/30

D形

60°

单导线

#3.#45OOkV线路三相

LGJ.300/40

D型

60°

六分裂

#9.#10

LGJ.240/30

D形

60°

单导线

（b）

图3单导线模拟冰

（a） （b）

图4双分裂导线模拟冰

（b）

图5四分裂导线模拟冰

10

（a）

（a）

0.8s

1.2s

1.6s

2.0s

1.0s

1.4s

1.8s

2.2s

2.4s

2.6s

2.8s

3.0s

3.2s 3.4s

图7#2.#3双分裂导线舞动照片连拍

（3）真型试验线路现场测试

由上面的介绍可以看出，真型试验基地的试验线路是通过安装模拟冰让导线起舞，因此基于输电线路环境及振动状态实时监测技术的舞动预警系统在应用时，暂不考虑覆冰、温度情况，只用考虑风速、振动状态等信息。

2018年5月12日

当时的系统监测信息如下:

风速、风向：

图8风速、风向监测数据

振动状态:

19：

00

图9振动监测数据

19：

30

14

图10位移功率谱

由上述的监测信息，19：

00开始风向稳定，保持在200度左右；风速逐渐增加，平均风速由4m/s增减到6m/s,19：

30发现有次档距振荡和轻微舞动，系统发出舞动预警信息；19：

30振动状态监测发现开始有频率为0.36621Hz的舞动，系统马上发出告警信息，通知运维人员随时注意线路状态。

总之，输电线路舞动全光纤监测技术在舞动防治技术实验室真型试验线路的现场测试和试验，试验验证了该方法的有效性和可行性。

3.2技术经济论证

输电线路全光纤监测技术在供电的应用，每年可分别减少20次和10次线路和光缆巡线的费用，按照每次巡线费用2万元计，每年可分别节支巡线费用40万元和20万元；该技术应用时可以不停电检

15

修设备，按照供电公司每年分别检修2次，每次停电2天粗略计算,一年可分别节支设备运维、停电检修费用400万元和200万元；同时，在长期的应用过程中，供电公司分别减少安装舞动监测设备、温度监测设备、视频监测设备各50套和20套，分别价值合计3000万元和800万元。

综上所述，供电公司可分别节支费用4320万元和1460万

元。

3.3 预期经济效果

全光纤舞动监测技术只需要在任何包含光纤的线缆终端（如变电站或通讯中继站）接入一条跳线，将该跳线接入系统即可实现输电线路舞动的全分布式监测，可有效识别和定位线路和光缆舞此类故障现象。

现场无需任何监测设备、无需任何人工干预，可以充分保障现场一次设备的运行安全。

该技术能够实时有效的监测输电线路和光缆状态，可有效解决输电线路和光缆目前存在的安全隐患，提高电网线路的安全水平，减少因电网事故带来的损失，具有重要的现实意义和广阔的推广应用前景。

4采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况

本标准属于电力行业首次制定，国际国外尚无同类标准。

5与有关的现行法律、法规和强制性国家、行业标准的关系

经查本标准符合国家现行法律、法规、规章和强制性国家标准的要求。

6重大分歧意见的处理经过和依据

无。

7本标准作为强制性或推荐性电力行业标准的建议

建议本标准作为电力行业指导性技术文件，规范各运维单位采用全光纤监测技术对输电线路舞动的统一试行规定。

8贯彻本标准的要求和措施建议

建议《架空输电线路舞动全光纤监测技术规范》作为推荐性标准发布实施。

由多个网省公司下文在舞动高风险区域线路开展全光纤舞动监测技术的测试与应用，并督促运维单位认真执行，促进架空输电线路舞动全光纤监测技术相关工作的规范化、标准化。

为更好地贯彻本标准，建议在应用中进一步开展相关技术研究,积累舞动数据，为以后该标准的修订提供技术依据。

9废止现行有关标准的建议

无。

10其他应予说明的事项

无。