輸電線路振動在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案

1、輸電線路振動在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案目錄1項目的必要性2.2主要內(nèi)容321 監(jiān)測方式和內(nèi)容3.211監(jiān)測方式 3212監(jiān)測內(nèi)容 322 監(jiān)測裝置安裝位置3.221安裝原則 3222安裝位置 33技術(shù)方案331系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 3.32監(jiān)測系統(tǒng)組成及運行環(huán)境5.321監(jiān)測裝置 5322系統(tǒng)軟件 533主要技術(shù)參數(shù)5.34監(jiān)測系統(tǒng)特點 7.341監(jiān)測裝置特點 7342綜合分析軟件系統(tǒng)特點 735監(jiān)測系統(tǒng)通信、供電和運行方式8.351通信方式 8352供電方式 8353運行方式 84項目意義81 .項目的必要性架空線微風(fēng)振動是一種氣體的旋渦（卡門旋渦）在架空線背風(fēng)側(cè)交替脫落所 產(chǎn)生的架空線振動現(xiàn)象，其特征

2、頻率高（3-120Hz）,振幅一般不會超過導(dǎo)線直 徑，振動頻率和風(fēng)速、導(dǎo)線直徑有關(guān)，由式： F=200V/d確定，其中V為垂直于 架空線的風(fēng)速，單位：米/秒，d為架空線導(dǎo)線直徑，單位：米。目前幾乎所有的高壓送電線路都受到微風(fēng)振動的影響， 尤其在線路大跨越上， 因具有檔距大、懸掛點高和水域開闊等特點，使風(fēng)輸給導(dǎo)地線的振動能量大大增 加，導(dǎo)地線振動強度遠較普通檔距嚴(yán)重。一旦發(fā)生疲勞斷股，將給電網(wǎng)安全運行 帶來嚴(yán)重危害，通常僅換線工程本身的直接損失可高達數(shù)百萬元?，F(xiàn)在世界上任何地區(qū)，幾乎所有的高壓架空送電線路都受到微風(fēng)振動的影響和威脅，在我國微風(fēng)振動危害線路的事例也很普遍。微風(fēng)振動已經(jīng)嚴(yán)重威脅著我國

3、電網(wǎng)架空送電線 路特別是大跨越的安全運行。通過迅速準(zhǔn)確地采集、傳輸、處理和管理線路大跨越振動的大量數(shù)據(jù)和信息， 及時掌握導(dǎo)地線防振裝置消振效果的變化，可以為輸電線路大跨越的安全運行提 供實時預(yù)警服務(wù)，避免現(xiàn)行預(yù)防性計劃維修（計劃修）制度維修不及時或過度維 修的弱點，變預(yù)防性計劃維修為狀態(tài)維修，能夠顯著提高輸電線路設(shè)備的運行可 靠性并降低維修費用。微風(fēng)振動對架空線路造成的破壞是長期積累的，具有較強的隱蔽性，因此對 其進行測量既能消除微風(fēng)振動產(chǎn)生的隱患，又能為防振設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)。2主要內(nèi)容2 1 監(jiān)測方式和內(nèi)容2 1 1 監(jiān)測方式通過在輸電線路上安裝導(dǎo)線振動監(jiān)測儀， 實現(xiàn)對線路運行狀態(tài)的實時在

4、線監(jiān)測、預(yù)警與分析決策。2 1 2 監(jiān)測內(nèi)容振動幅度、振動頻率；（使用導(dǎo)線振動監(jiān)測儀）2 2 監(jiān)測裝置安裝位置2 2 1 安裝原則選擇的安裝位置及裝置的外觀結(jié)構(gòu)應(yīng)不影響正常的輸電線路檢修維護工作，裝置的安裝應(yīng)整齊、牢固，原則上電纜至少每間隔 0.5米要有一個固定點。2 2 2 安裝位置導(dǎo)線振動監(jiān)測儀安裝在輸電線路上。3技術(shù)方案3 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖整個系統(tǒng)由振動監(jiān)測儀和后臺綜合分析軟件系統(tǒng)組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見下 圖:振動監(jiān)測儀振劭監(jiān)測儀藝CJW一IE測應(yīng)器WRh服務(wù)器客戶端客戶端數(shù)據(jù)通信模塊數(shù)據(jù)處理版等卷SCADA系統(tǒng)綜合分析軟件系統(tǒng)輸電線路振動在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(1)振動監(jiān)測儀振動監(jiān)測儀安

5、裝在桿塔的橫擔(dān)上，監(jiān)測儀具有遠距離無線通信接口，用來與 綜合分析軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信。監(jiān)測儀能自檢、采集、測量，并將測量結(jié)果傳 輸?shù)骄C合分析軟件系統(tǒng)。(2)后臺分析軟件系統(tǒng)綜合分析軟件系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信模塊，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，客戶端，不間斷電源, 以及綜合分析軟件組成。綜合分析軟件可以統(tǒng)一接收來自桿振動監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一顯示、統(tǒng)一分析 和管理，可以查詢、統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù)，生成報表，作出決策輔助分析。系統(tǒng)能與其它MIS系統(tǒng)進行接口，共享數(shù)據(jù)。3 2 監(jiān)測系統(tǒng)組成及運行環(huán)境3 2 1 監(jiān)測裝置硬件組成：(1) 振動監(jiān)測傳感器：一套；(2) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：一套；(3) 電源系統(tǒng)：太陽能板、充電控制器、電池；(

6、4) 子站通信系統(tǒng)： GSM 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和手機卡；(5) 主機箱；(6) 前端設(shè)備配套安裝固定夾具；運行環(huán)境：環(huán)境溫度：-25° C +45° C工作溫度：-40° C +85° C相對濕度：5%RH 100%RH大氣壓力：550hPa 1060hPa3 2 2 系統(tǒng)軟件硬件配置：服務(wù)器(主機能存儲 10 年以上監(jiān)測數(shù)據(jù)) ，數(shù)據(jù)通信模塊，客戶機，不間斷電源；軟件配置：服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows Server 2000；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server 2000；客戶端操作系統(tǒng) Windows XP / Windows2005等，IE瀏覽器；

7、綜合分析軟件。4 3 主要技術(shù)參數(shù)使用范圍：110500KV以上 監(jiān)測數(shù)據(jù)：振動幅度、振動頻率;風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度等環(huán)境參數(shù)； 振幅范圍：01.3 mm (p p)； 測量精度：0.05mm 頻率范圍：0150Hz; 工作線路電壓：110500KV以上； 工作線路電流：< 1500A (指單導(dǎo)線或分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線)； 溫度測量：40c+95C,測量精度：0.5 C； 相對濕度：0100%RH測量精度：2%RH 風(fēng)速測量范圍：075m/s,準(zhǔn)確度：±(0.5+0.03 V)m/s ; 風(fēng)向測量范圍：03600 ,準(zhǔn)確度：± 5° ; 通訊方式：GSM/GPR

8、S/CDM線通信； 監(jiān)測主機電源：太陽能+蓄電池； 監(jiān)測主機無陽光情況下可連續(xù)運行時間：>30天； 監(jiān)測單元運行環(huán)境溫度：-40 C+85C ； 監(jiān)測單元運行環(huán)境濕度：不大于 98% RH 可靠性：平均無故障連續(xù)工作時間大于 6300h,年故障次數(shù)不大于2次 功能要求： 防護等級：IP65; 蓄電池使用壽命：5年以上； 太陽能電池板使用壽命：10年以上； 軟件系統(tǒng)：終身免費升級；3. 4監(jiān)測系統(tǒng)特點3.1.1 監(jiān)測裝置特點(1)加電自啟動功能；(2)具有在線自診斷功能；(3)設(shè)備采用休眠、待機、定時傳輸相結(jié)合的低功耗模式設(shè)計，測量精度高；(4)數(shù)據(jù)采集前端采用多層屏蔽、抗干擾、抗雷擊技術(shù)

9、、確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠；(5)時間同步功能，能接收綜合分析軟件系統(tǒng)的對時命令，每天對時一次， 誤差不大于5s；(6)數(shù)據(jù)暫存功能，可以在通訊異常時能存儲 3天以上的數(shù)據(jù)；(7)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝方便快捷，線路帶電或停電均可進行實施，安裝后不會對線路自身結(jié)構(gòu)特性和后期運行維護造成安全隱患；(8)具有適當(dāng)?shù)慕涌?，供本地調(diào)試；(9)具有對大氣溫度，環(huán)境濕度，風(fēng)速，風(fēng)向，降水等進行數(shù)據(jù)采集、測量 和通信功能，通過通信網(wǎng)絡(luò)將測量結(jié)果傳輸?shù)胶蠖司C合分析軟件系統(tǒng)；3. 4. 2綜合分析軟件系統(tǒng)特點(1)能定時自動接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)；(2)具有遠程設(shè)置采集方式(自控方式或受控方式)、自動采集時間的功能；(

10、3)后臺軟件根據(jù)用戶需求，數(shù)據(jù)采集密度可設(shè)置；(4)能向數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送對時命令；(5)能遠程修改數(shù)據(jù)采集單元的IP地址和端口號；(6)具備報警提示功能；報警提示信息將提供報警測點的準(zhǔn)確地理位置、測點名稱以及本次報警的詳細時間，同時在平面圖上測點所在位置變成紅色。由于 系統(tǒng)能指示出故障發(fā)生的準(zhǔn)確部位，因此能有效指導(dǎo)設(shè)備維護工作;(7)可以從其它MIS系統(tǒng)進行接口；(8)可終身免費升級；(9)中心的高壓桿塔遠程監(jiān)控服務(wù)器軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行存儲管理，保存自系統(tǒng)安裝以來所有測點溫度的變化情況，可存儲高達15年以上的歷史記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)您的需要選擇不同的測點、不同的時間段，將數(shù)據(jù)以各種報表、統(tǒng)計圖、曲線等方式顯示出來；3. 5監(jiān)測系統(tǒng)通信、供電和運行方式3. 5. 1通信方式振動監(jiān)測儀采用GSM/ SMS/ GPRS CDMA通信方式傳輸數(shù)據(jù)。3. 5. 2供電方式振動監(jiān)測儀采用太陽能方式和電磁感應(yīng)方式供電，電源部分包括太陽能電池 組件、蓄電池和充放電控制器。蓄電池?zé)o陽光使用的供電時間在 30天以上，蓄 電池使用壽命