国家标准 GB/T35721一2017 输电线路分布式故障诊断系统 Distrihutedfaultdiagnosissystem oftranSmissionlines 2017-12-29发布 2018-07-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/35721一2017 输电线路分布式故障诊断系统范围本标准规定了输电线路分布式故障诊断系统的分类和系统组成、技术要求、试验方法、检验规则,以及产品的标志包装、运输、贮存要求本标准适用于l10(66)kV及以上电压等级交直流输电线路分布式故障诊断系统,35kV交流线路可参考采用规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2317.1电力金具试验方法第1部分机械试验 GB/T2317.2电力金具试验方法第2部分电晕和无线电干扰试验 GB 2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 2423.2电工电子产晶环境试验第2部分试验方法试验B;高温 GB GB 2423.4电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Db;交变湿热(12h十12h循环 GB 2423.10电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Fc;振动正弦 GB 2900.51电工术语架空线路 GB 4208外壳防护等级(IP代码 GB 6587电子测量仪器通用规范 GB 16422.1塑料实验室光源曝露试验方法第1部分;总则 GB 16422.2塑料实验室光源曝露试验方法第2部分:氲弧灯 GB 6927.4高电压和大电流试验技术第4部分;试验电流和测量系统的定义和要求 GB 17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验 GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验 GB/T21671基于以太网技术的局域网系统验收测评规范 GB/T31235士800kV直流输电线路金具技术规范 GB50545110kV750kV架空输电线路设计规范术语和定义 GB/T2900.51界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 分布式故障诊断系统dlistrihuedttdlingissystem 由分布式安装在输电线路导线上的监测终端以及中心站、用户系统组成,可进行输电线路跳闸故障点定位及故障原因辨识的系统
GB/T35721一2017 3.2 故障定位faultlocation 确定输电线路故障点的位置 3.3 故障辨识faltidentifieation 确定导致输电线路故障的具体原因 3.4 输电线路行波travelingwaveinthetransmissionline 输电线路发生故障、遭受雷击或变电站开关操作等产生的沿输电线路传输的暂态电压、电流波 3.5 监测终端monitoringterminal 安装在输电线路导线上,用于对输电线路的工频电流、行波电流信息进行实时监测、采集,处理、存储及发送的装置 3.6 中心站dataeenter 接受各监测终端传送的监测数据并进行诊断分析,同时对监测终端进行管理的设备 3.7 最小工作电流 minimumworkingcurrent 采用感应取能方式,安装在交流线路单根导线或分裂子导线的监测终端,满足正常工作要求的单根导线或分裂子导线最小工频电流 3.8 最大工作电流maximumworkingcurremt 采用感应取能方式,安装在交流线路单根导线或分裂子导线的监测终端,满足正常工作要求的单根导线或分裂子导线最大工频电流 3.9 定位误差faltloeationerror 分布式故障诊断系统定位的故障点与实际故障点之间的距离 3.10 辨识准确率recognitionaccuray 分布式故障诊断系统判定故障原因正确次数与故障次数的比率,判定故障原因与实际故障原因相同视为辨识准确 3.11 双端定位double-endedfaultloeation 利用两个监测终端测量线路故障点产生的初始行波到达两个监测终端的时间差来计算故障点位置 3.12 单端定位singleendedfaultloceation 利用单个监测终端测量故障初始行波在故障点与本侧变电站之间往返一次或在故障点与上述单个监测终端之间往返一次的时间来计算故障点位置分类和系统组成 4.1分类监测终端按以下方式分类
GB/35721一2017 按工作温度、环境温度分为;普通型终端,高温型终端和低温型终端; a b 按供电方式分为:感应取能型终端,太阳能型终端和复合取能型终端; 按应用场合分为:交流型终端和直流型终端 c 4.2系统组成故障诊断系统一般由监测终端、中心站及用户系统三部分组成分布式安装在输电线路导线上的监测终端,将采集的行波电流等信息以无线方式实时发送到中心站,中心站进行故障诊断后,将结果通过用户系统提供给用户" 5 技术要求 5.1系统功能 5.1.1故障录波系统应具有故障录波功能应能记录故障发生时交流线路的工频电流、行波电流波形,或直流线路的行波电流波形 a b 可收集雷击、树障、风偏、山火、鸟害等不同故障类型的行波电流波形,并建立故障行波电流波形数据库; 输电线路典型故障行波电流波形图谱参见附录A 5.1.2故障定位系统应具有故障定位功能区间定位监测终端作为分界点将线路划分为若干区间,故障发生后,应能根据交流线路工频故障电流的方向和大小,或交、直流线路行波电流的方向和极性,确定故障点所在区间,缩小故障点查找范围 b 精确定位根据行波定位法,应能确定故障点的准确位置宜以双端定位为主,辅以单端定位或其他方法输电线路行波定位技术原理见附录B. 5.1.3故障辨识系统应具有故障辨识功能 a 应能根据行波电流波形,自动或人工辅助辨识雷击故障和非雷击故障 b 应能根据行波电流波形,自动或人工辅助辨识雷电反击故障和雷电绕击故障输电线路故障原因辨识原理见附录B 5.1.4故障告警系统应具有故障告警功能:线路故障发生后,可将诊断结果以手机短信、wEB发布等方式提供给用户,实现故障告警 5.1.5运行监测系统应具有线路运行监测功能: 线路运行时,应能实时监测交流线路的运行电流,必要时可监测交,直流线路的导线温度; a b)雷雨天气时,应能实时监测线路本体遭受直击雷情况
GB/T35721一2017 5.2系统性能系统主要性能要求如下: 平均故障定位误差;<300m; a b 雷击/非雷击故障辨识准确率:>95% 雷电绕击/反击故障辨识准确率:>90% c 直击雷探测准确率:>90%; 故障跳闸告警时间:<5min e f 故障诊断告警时间:<30min 5.3监测终端 5.3.1一般要求 5.3.1.1环境条件监测终端在以下环境条件下应能正常工作导线温度;不同监测终端适用的导线温度见表1; a 环境温度:不同监测终端适用的环境温度见表1; b) 相对湿度;1%~100% c 最大风速;监测终端在阵风不大于45m/s条件下应正常工作; d 海拔高度:5000m; e fD 覆冰条件:监测终端在GB50545规定的中、重冰区及稀有覆冰条件下应正常运行表1不同监测终端适用的导线温度和环境温度终端类型普通型高温型低温型导线温度 20~十100 -20~+250 -40+100 环境温度 -20一十45 -20+5o -40十45 5.3.1.2外观结构监测终端外观结构要求如下应具有较强的环境适应性,具备防雨、防潮、防腐蚀、抗振、防雷、防电磁干扰等性能" a b) 外壳防护等级应符合IP65的要求; 外形结构应为较低电晕放电的形状; c 应适用于各种型号导线 d 总质量不宜超过5kg e 5.3.1.3安装要求监测终端安装要求如下应安装在单根导线或分裂导线子导线上,紧固件与导线间宜用硅橡胶等缓冲材料隔离 a b)监测终端安装施工及维护要求见附录C
GB/35721一2017 5.3.2功能要求 5.3.2.1数据采集监测终端数据采集要求如下应能自动识别交流线路故障工频电流信号,采集、存储工频电流波形数据 a b) 应能自动识别交,直流线路故障行波电流信号,采集、存储行波电流波形数据应能自动记录高精度时间同步模块授时时钟信号 c 5.3.2.2设备自检监测终端应具备状态自检功能,包括工作电压、,同步时钟有效性和备用电池电量等 5.3.2.3数据通信监测终端数据通信要求如下: 应能将采集到的行波电流波形数据、时钟数据以无线通信方式实时发送到中心站; b)应能将监测终端状态自检信息定时发送到中心站 5.3.2.4 远程调试监测终端应支持远程参数修改及程序升级功能 5.3.2.5供电方式监测终端供电方式要求如下交流线路宜采取感应取能方式,可采取太阳能方式必要时,如热备用线路等): a 直流线路宜采取太阳能方式 b) 线路故障或检修停电后重新运行,监测终端应能重新启动并正常工作 c 5.3.3技术参数 5.3.3.1采样频率行波测量传感器带宽1kHz~1MHz; 行波采样率;>1MHz 5.3.3.2测量范围行波电流测量范围:5A5kA(峰值); 行波电流连续记录时长;>10004s 工频电流测量范围:20A一5kA(有效值) 5.3.3.3测量误差行波电流幅值及波形时间测量误差;士10%; 工频电流测量误差;士10% 系统时间标定误差;士0.14s 5.3.3.4电源参数感应取能型监测终端要求如下
GB/T35721一2017 最小工作电流;30A a b) 最大工作电流:>1500A: 备用电池工作时长:>2h c 太阳能型监测终端要求如下蓄电池工作时长:>15d 5.3.4电气性能 5.3.4.1电晕和无线电干扰用于交流330kV及以上电压等级线路的交流型监测终端应按GB/T2317.2中规定的试验条件满足电晕熄灭电压的要求,无线电干扰电压不大于1000AV 用于直流线路的直流型监测终端在1.1倍最高极线运行电压下应不产生可见电晕,无线电干扰电压不大于1000V 5.3.4.2工频短路电流冲击监测终端应能分别承受40kA/0.12s、31.5kA/0.3s、15kA/2s的工频短路电流冲击各3次 5.3.4.3雷电流冲击监测终端应能承受幅值10kA,8/20!s的雷电流冲击3次 5.3.5电磁兼容 5.3.5.1 静电放电抗扰度监测终端应进行GB/T17626.2规定的试验等级为4级的接触放电试验,试验结果评定应达到 a级 5.3.5.2射频电磁场辐射抗扰度监测终端应进行GB/T17626.3规定的试验等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验,试验结果评定应达到a级 5.3.5.3脉冲磁场抗扰度监测终端应进行GB/T17626.9规定的试验等级为5级的脉冲磁场抗扰度试验,试验结果评定应达到a级 5.3.5.4工频磁场抗扰度监测终端应进行GB/T17626,8规定的试验等级为5级的工频磁场抗扰度试验,试验结果评定应达到a级 5.3.6机械性能 5.3.6.1振动监测终端应能承受GB/T2423.10规定的振动试验严酷等级应满足下列要求: 频率范围:(10150Hz; a b 加速度幅值:10m/s'
GB/35721一2017 扫频循环次数:20次; c 危险频率持续时间:l0min士0.5min. d 5.3.6.2握力监测终端应按GB/T2317.1规定的方法进行10倍自重的握力试验 5.3.6.3耐候性监测终端紧固件与导线之间采用硅橡胶等缓冲材料的,橡胶材料应通过GB/T16422.2规定的 1000h紫外光老化试验 5.3.6.4运输监测终端包装后应能承受GB/T6587规定流通条件等级为2级的运输试验 5.4中心站 5.4.1环境条件环境温度:+15C+35C; 相对湿度;<85% 5.4.2功能要求 5.4.2.1 数据接收应能可靠接收、存储监测终端发送的工频电流波形、行波电流波形,以及设备状态自检信息等数据，不应产生数据堵塞或丢失 5.4.2.2故障诊断应能根据故障波形数据和历史数据进行线路故障诊断,给出故障位置和原因 5.4.2.3数据查询应具备运行日志以及历史故障数据的记录、存贮和查询功能 5.4.2.4数据交互可通过wEB服务等方式与其他系统进行数据互联 5.4.3性能要求 5.4.3.1 网络结构网络结构宜采用多层分布式,可同时支持B/s,c/s,可在windows,LINUX、UNIx等操作系统中正常运行 5.4.3.2数据库数据库可采用sQLServer、Oracle,可相互无缝连接
GB/T35721一2017 5.4.3.3通信性能中心站通信性能要求如下中心站接人网络通信速率应大于10Mb/s; a b)中心站局域网网元及网络设备时延应不大于5ms,吞吐量不小于90Mb/s,丢包率不大于 0.1%; 中心站接收数据处理延迟时间应小于10min 5.4.3.4存储性能中心站应至少保存近5年的历史故障数据,并具备系统数据自动备份功能 5.5用户系统用户系统主要要求如下应具备wEB浏览、短信通知、客户端诊断程序等人机交互方式; a b) 应支持数据和报表的导人/导出功能应支持多用户同时在线访问 c 客户端诊断程序宜具备波形查看、,波形辅助分析、杆塔测距等功能 d 6 试验方法 6.1试验条件环境温度;十15C十35C; 相对湿度:45%~75% 6.2监测终端 6.2.1外观结构外观结构检查测量项目如下目测外壳表面没有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染,表面涂镀层应均匀、不起泡、龟裂、脱 a 落和磨损,金属零部件没有锈蚀及其他机械损伤各零部件紧固无松动; b 标志、铭牌、文字及符号,应简明清晰,铭牌上应标出产品的名称,型号,制造商及生产序号， c d 测量监测终端的总质量 6.2.2电气性能试验 6.2.2.1电晕和无线电干扰试验根据GB/T2317.2的规定和方法,对交流型监测终端进行电晕和无线电干扰试验,试验结果应满足5.3.4.1的要求试验期间及试验后,监测终端应能正常工作参照GBy/T2317.2.GB:/T31235的规定和方法,对直流型监测终端进行电晕和无线电干扰试验,试验结果应满足5.3.4.1的要求试验期间及试验后,监测终端应能正常工作
GB/35721一2017 6.2.2.2工频短路电流冲击试验将监测终端安装在试验导线上,开启监测终端工作电源,使监测终端与中心站处于工作状态对导线回路分别施加有效值和持续时间为40kA/0.12s,31.5kA/0.3s、15kA/2s的工频电流冲击各3次连续两次试验时间间隔不少于5min 试验期间及试验后,监测终端应能正常工作试验后通过中心站发送自检命令给监测终端,监测终端状态自检信息应正常 6.2.2.3雷电流冲击试验将监测终端安装在试验导线上.开启监测终端工作电源使监测终端与中心站处于工作状态对导线回路施加幅值和波形为10kA、8/204s的雷电流冲击3次,连续两次试验时间间隔不少于5min,试验波形满足GB/T16927.4的规定试验期间及试验后,监测终端应能正常工作试验后通过中心站发送自检命令给监测终端,监测终端状态自检信息应正常 6.2.2.4 连续通电试验对感应取能型,太阳能型监测终端分别进行: 感应取能型监测终端 a 将监测终端安装在试验导线上,对导线回路施加30A的工频电流,使监测终端连续工作不少于 24h 试验期间及试验后,监测终端均能正常工作 b)太阳能型监测终端将监测终端安装在试验导线上用太阳光模拟光源(如卤素灯等)照射监测终端太阳能电池板使监测终端连续工作不少于24h 试验期间及试验后,监测终端均能正常工作 6.2.3电磁兼容试验 6.2.3.1静电放电抗扰度试验根据GB/T17626.2的规定和方法,按照5.3.5.1的要求,对监测终端进行静电放电抗扰度试验试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.3.2射频电磁场辐射抗扰度试验根据GB/T17626.3的规定和方法,按照5.3.5.2的要求,对监测终端进行射频电磁场辐射抗扰度试验试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.3.3脉冲磁场抗扰度试验根据GB/T17626.9的规定和方法,按照5.3.5.3的要求,对监测终端进行脉冲磁场抗扰度试验试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.3.4工频磁场抗扰度试验根据GB/T17626.8的规定和方法,按照5.3.5.4的要求,对监测终端进行工频磁场抗扰度试验试验期间及试验后,监测终端应能正常工作
GB/T35721一2017 6.2.4环境试验 6.2.4.1高温试验根据GB/T2423.2的规定和方法,按照5.3.1.1的要求,对监测终端进行高温试验严酷等级应满足:温度十50,持续时间16h 试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.4.2低温试验根据GB/T2423.1的规定和方法,按照5.3.1.1的要求,对监测终端进行低温试验严酷等级应满足普通型和高温型监测终端;温度一20C,持续时间16h a b)低温型监测终端;温度一40C,持续时间16 试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.43交变湿热试验根据GB/T2423.4的规定和方法,对监测终端进行交变湿热试验严酷程度应满足下列要求，高温温度为:55C; a b)循环次数1次试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.4.4导线温度耐受试验取有效长度不小于2m的耐热导线作为试验导线,固定在耐高温的绝缘支架上,两端做好接头将监测终端安装于耐热导线回路的中间位置,对回路通以大电流加热至恒定的试验温度,持续时间 6h 试验导线及试验温度应满足下列要求普通型和低温型监测终端;试验用耐热导线长期工作温度不低于100C,试验温度100C; a b)高温型监测终端:试验用耐热导线长期工作温度不低于250C,试验温度250C 试验期间及试验后,监测终端应能正常工作 6.2.5机械性能试验 6.2.5.1 防护等级试验按GB/T4208的规定和方法,对监测终端进行防护等级为IP65的试验试验后,监测终端应能正常工作 6.2.5.2振动试验根据GB/T2423.10的规定和方法,按照5.3.6.1的要求,对监测终端进行振动试验监测终端不包装、不通电,固定在试验台中央试验后,检查监测终端应无损坏和紧固件松动脱落现象,监测终端应能正常工作 6.2.5.3握力试验根据GB/T2317.1的规定和方法,按照5.3.6.2的要求,对监测终端进行握力试验试验后检查监测终端是否出现滑移现象,监测终端应能正常工作 10
GB/35721一2017 6.2.5.4紫外光老化试验监测终端安装用的硅橡胶等缓冲材料,应按5.3.6.3的要求进行紫外光老化试验,试验方法应符合 GB/T16422.1,GB/T16422.2的规定试验条件如下: 日光滤光器暴露法(方法A) aa 标准暴露周期; b 黑标温度(65士3C; c 辐照度(60士2w/m* d 平板试样2个,面积10cm*一50cnm*,厚度3mm6mm. e 试验后用肉眼观察.,试样表面不允许有龟装.,开裂和爆皮等阅象 6.2.5.5运输试验根据GB/T6587的规定和方法,按照5.3.6.4的要求,对监测终端进行运输试验包括振动、自由跌落和翻滚试验) 试验后检查监测终端应无损坏和紧固件松动脱落现象,监测终端应能正常工作 6.2.6功能试验 6.2.6.1 电源模块试验按照5.3.3.4的要求,对监测终端进行电源模块试验断开备用电池,将监测终端安装在试验导线上对导线回路依次施加有效值为30A、500A和 1500A的工频电流,电流稳定5min后,确认监测终端电源模块能够正常取电 6.2.6.2通信模块试验按照5.3.2.3的要求,对监测终端进行下列通信模块试验依次开启及关闭监测终端电源,重复开启及关闭3次,每次时间间隔不少于5min,检查中心 a 站能否收到监测终端上线及下线信息通过中心站发送自检命令给监测终端,检查监测终端能否收到自检信息 b 6.2.6.3控制模块试验按照5.3.2.4的要求,对监测终端进行下列控制模块试验开启监测终端电源,通过中心站分别发送设备重启、,设备自检等命令,每次时间间隔不小于 aa 5min,检查中心站能否收到监测终端返回的控制响应报文通过中心站远程升级监测终端程序,检查监测终端能否返回正确的程序版本 b 6.2.6.4工频电流测量试验针对交流型监测终端进行将监测终端安装在试验导线上,对导线回路依次施加有效值为20A、 1kA、5kA的工频电流试验电流稳定后,通过中心站控制监测终端随机测量三次电流值,测量时间间隔不少于1min,计算三次平均值并与试验电流值比较,测量精度应满足5.3.3.3的要求 6.2.6.5冲击电流测量试验将监测终端安装在试验导线上,对导线回路依次施加幅值为5A、1kA,5kA,波形为8/204s的冲击电流各3次通过中心站测量冲击电流幅值和波头、波尾时间参数,计算测量值与试验冲击电流的偏差,每个幅值下取三次试验平均值测量精度应满足5.3.3.3的要求 1
GB/T35721一2017 6.3中心站 6.3.1功能试验 6.3.1.1 数据接收试验本试验与6.2.6.4工频电流测量试验、6.2.6.5冲击电流测量试验同时进行检查中心站能否可靠接收、存贮监测终端发送的工频电流、冲击电流数据,能否可靠接受,存贮监测终端发送的设备状态自检数据试验结果应满足5.4.2.1的要求 6.3.1.2雷击故障诊断试验雷击故障诊断试验分3个试验,应分别进行: 冲击电流诊断试验 a 本试验与6.2.6.5冲击电流测量试验同时进行在进行3次1kA,8/20s冲击电流试验时,中心站应能可靠接收3次冲击电流的波形数据,并准确诊断为雷击故障 b)雷电绕击故障诊断模拟试验按照附录D规定的方法进行,应能准确诊断雷电绕击故障雷电反击故障诊断模拟试验按照附录D规定的方法进行,应能准确诊断雷电反击故障 6.3.1.3非雷击故障诊断试验非雷击故障诊断试验分两个试验,应分别进行冲击电流诊断试验 a 按照6.3.1.2中冲击电流诊断试验方法,进行3次1kA,30/80!s冲击电流试验,试验电流波形应满足GB/T16927.4的规定中心站应能可靠接收3次冲击电流波形数据,并准确诊断为非雷击故障 b) 非雷击故障诊断模拟试验按照附录D规定的方法进行,应能准确诊断非雷击故障 6.3.1.4数据查询试验在中心站分别依据运行单位、故障时间,故障线路,电压等级,故障类别等字段进行故障信息查询，确认查询结果是否正常试验结果应满足5.4.2.3的要求 6.3.1.5数据交互试验将中心站与雷电定位系统(必要时可选择其他系统)通过wEB网络连接,完成必要的网络配置后检查中心站能否正常接收雷电定位系统的雷电数据必要时也可进行中心站的故障诊断数据发送到其他系统的数据交互试验试验结果应满足5.4.2.4的要求 6.3.2性能试验 6.3.2.1 网络和数据库试验按照5.4.3.1和5.4.3.2的要求,数据库分别采用wWindows下的sQLserver 以及Windows、 LINUX、UNIX下的Oracle,先后在C/s(通过计算机终端直接连接数据库)和B/s(通过WEB间接连接数据库)模式下,分别对不同系统、不同数据库进行测试 12

GB/T35721一2017 表2故障诊断系统试验项目及要求序号试验项目试验对象试验类别本标准条款型式试验出厂试验抽样试验 6.2.1 外观结构电晕和无线电干扰试验 6.2.2.1 6.2.2.2 工频短路电流冲击试验电气性能试验雷电流冲击试验 6.2.2.3 连续通电试验 6.2.2.4 静电放电抗扰度试验 6.2.3. 6.2.3.2 电磁兼容顿电裘场钢射抗扰度试验试验 6.2.3.3 脉冲磁场抗扰度试验工频磁场抗扰度试验 6.2.3.4 10 高温试验 6.2.4.1 11 低温试验 6,2.4.2 环境试验监测终端 12 交变湿热试验 6,2.4.3 导线温度耐受试验 13 6.2.4.4 6.2.5.1l 14 防护等级试验 15 6.2.5.2 振动试验机械性能 6 握力试验 6.2.5.3 试验 17 紫外光老化试验 6.2.5.4 18 运输试验 6,2.5.5 19 电源模块试验 6.2.6.l 通信模块试验 20 6.2.6.2 功能试验控制模块试验 2 6.2.6.3 22 6.2.6,4 工频电流测量试验 23 6,2.6,5 冲击电流测量试验 24 数据接收试验 6.3.1.1 25 雷击故障诊断试验 6.3.1.2 26 功能试验非雷击故障诊断试验 6,3.1.3 数据查询试验 27 6.3.1.4 中心站 6.3.1.5 数据交互试验 28 29 网络和数据库试验 6.3.2.1l 30 性能试验颁信试验 6.3.2.2 31 存储试验 6.3.2.3 注:、表示试验规定项目;一表示不需进行该项试验 14
GB/35721一2017 标志,包装、运输和贮存 8.1标志 8.1.1产品标志每台监测终端应在显著位置设置持久明晰的标志或铭牌,并标志下列内容装置型号和名称; a b)制造厂名全称及商标; 出厂日期及编号 c 8.1.2 包装标志包装箱上应以不易洗刷或脱落的涂料作如下标记发货厂名、产品型号、名称; b收货单位名称,地址,到站" c 包装箱外形尺寸长×宽×高)及毛重; 包装箱外面书写“防潮"“向上"“小心轻放"等字样 d 包装箱外面应规定叠放层数 8.2包装包装前检查 8.2.1 产品包装前应检查如下内容; 产品的合格证书、使用说明书、技术资料、试验报告、附件、备品、备件及装箱清单等应齐全; a b)产品外观无损伤" 产品表面清洁 c 8.2.2一般要求产品应有内包装和外包装,插件插箱的可动部分应锁紧扎牢,包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震等措施包装应符合GB/T191的有关规定 8.3运输产品应适用于陆运、空运、水运(海运),运输装卸按包装箱上的标志的规定进行操作 8.4贮存长期不用的装置应保留原包装,在规定的条件下贮存贮存场所应无酸、碱、盐及腐蚀性,爆炸性气体和灰尘,雨、雪的侵害 15
GB/T35721一2017 附录 A 资料性附录) 典型故障行波电流波形图谱概述 A.1 导致输电线路故障跳闸的原因可能有雷击含雷电反击或绕击)或非雷击如树障,山火、飘挂物、覆冰,风偏、施工机具碰线等),不同故障原因产生的行波电流波形存在差异本附录列出输电线路分布式监测终端实际监测记录的典型故障行波电流波形图谱,可供故障诊断参考 A.2雷电绕击因雷电绕过避雷线击中导线导致的绝缘子闪络故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.1 所示波形特征;波尾时间小于20!s,主波前面没有反极性脉冲 350r 350 300 0 250 2s 20o ao 150 150 100 100o 50 50 小R, -50 50 -10o -10 -15o G -150 200 400 800 1000 1200 600 50 100 150 200 时间/s 时间/Hs a) 完整波形主波局部放大波形 b 图A.1雷电绕击故障典型波形 A.3雷电反击因雷电击中避雷线或杆塔导致的绝缘子闪络故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.2所示波形特征;波尾时间小于20!s,主波前面有反极性脉冲 16
GB/35721一2017 1200 1200 100ol 1000 80o 800 600 600 400 400l 2200 20o ww小人个 -200 -200 -40% 200 400 600 800 1000 1200 150 200 I00 时间/us 时间/Hs 完整波形主波局部放大波形 b 图A.2雷电反击故障典型波形 A.4树障因树枝接触导线或小于安全距离导致的放电故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.3所示波形特征:波头下降沿很缓,波头上升沿较其他高阻接地故障陡;放电主峰前有间歇性闪络;行波幅值较小(小于100A),可低至安培级 100 100. 80 80 60 6ol 40 40 20 2o 20 40l 200 400 600 800 1000 1200 I0o h 50 200 时间/s 时间/Hs b 完整波形主波局部放大波形图A.3树障典型波形 A.5山火因山火使空气热游离和烟尘等因素导致的放电故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.4 所示波形特征:主波上升沿及下降沿均较平缓,波头波尾时间长;行波幅值较小(小于300A);波形较平滑,主波上升沿无明显预放电特征,但主放电前一般存在微弱预放电 17
GB/T35721一2017 60 60 40 40 20 20 -20" -20 -40" -40 -6o -60 -8o o 200 400 600 800 1000 1200 50 100 200 时间/s 时间/s b 完整波形主波局部放大波形图A.4山火故障典型波形 A.6飘挂物因飘挂物悬挂在导线、地线或杆塔上使导线与地电位小于安全距离导致放电故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.5所示波形特征;波尾时间长;行波幅值在数十安至上千安 140o 1400 120o 1200 100o 1000 800 800 60o 600 40o 400 20 200 M -200 -2o- 100 50 200 0o 600 000 2200 800 1200 D0 时间Hs 时间/Hs a 完整波形主波局部放大波形图A.5飘挂物故障典型波形 A.7覆冰绝缘子表面覆冰导致绝缘性能降低发生闪络故障,监测终端录得的典型故障波形图谱如图A.6所示波形特征;主波上升沿较陡,波头时间小,波尾时间长;行波幅值在数百安培 18
GB/T35721一2017 400 400 30o 30o 200 20o 100 10o -10o -100 -a- -2 800 50 200 400 600 T000 1200 T00 T50 200 时间/s 时间/s 完整波形主波局部放大波形 b 图A.8施工机具碰线故障典型波形 20
GB/35721一2017 附录B 规范性附录基于分布式监测的输电线路故障诊断方法 B.1概述输电线路分布式故障诊断系统通过分布式安装在导线上的监测终,获取故障时刻行波电流,准确确定故障位置,并采用智能辨识技术分析故障波形特征识别故障为雷击故障或非雷击故障,当为雷击故障时,能进一步分辨出雷电绕击或反击故障 B.2故障精确定位原理 B.2.1双端定位在故障线路两侧分设监测元件,用以监测到达两个监测点的初始行波而构成双端定位如图B.1 所示,M点和N点分别为装有监测终端的监测点,故障发生在M和N之间的C点处由故障点C产生的初始行波以速度u沿输电线路向两端变电站传输,到达两侧M端和N端)的时刻分别为tM、t、,则故障点到两端监测点的距离分别见式(B.1)和式(B.2) (B.1 LM=[L十uM一]/2 B.2 L、=[L 一划tM一]/2 上式中,LM、L、为故障点距离M点和N点的距离 A变电站 B变电站监测终端M处监测终端N处故障点C 图B.1双端行波定位模型 B.2.2单端定位线路某点发生故障后,产生的故障行波以速度U沿输电线路向两端变电站传播,单个监测终端记录故障行波通过该监测点处的时刻,即可构成单端行波故障定位,其原理图如图B.2所示,故障发生在 C点,监测终端在M点在图B.2a)的方式下,故障点C与监测终端M处的距离见式(B.3) B.3 (.一)3 = 在图B.2b)的方式下,故障点C与A变电站的距离见式(B.4) =(t一t/2 B.3 21
GB/T35721一2017 A变电站 B变电站监测终端M处故障点C A变电站 B变电站监测终端M处故障点c 图B.2单端故障定位原理图 B.3故障原因辨识原理 B.3.1雷击与非雷击故障辨识雷击故障时,流经线路的故障行波电流主要由两部分叠加而成，一是雷电流分流后直接进人线路二是雷电流经杆塔人地反射后进人线路雷电流波尾时间一般约50!s,由于大地反射波的极性相反两者叠加后使峰值衰减加快,波尾变短因此,雷击故障电流的行波波尾时间会小于504s,实测结果- 般在20!s以内非雷击故障时,流经线路的故障行波电流为接地瞬间工频电压产生的阶跃响应,其蜂值缓慢衰减波尾较长,实测结果一般大于20!s 雷击与非雷击故障典型波形如图B.3所示 22
GB/35721一2017 1200 900 800 100o 70o 800 60o 600l 50o 4O0 400 30o 200 200 0o -200 50 100 150 200 一100 50 100 150 时间/Is 时间/s 雷击典型行波波形 a 非雷击典型行波波形图B.3 雷击与非雷击故障典型波形 B.3.2雷电绕击与反击故障辨识反击故障时,雷击塔顶致绝缘子申闪络前,雷电流先流过避雷线,会在输电线路各相上感应出一个与雷电流极性相反的脉冲闪络后,雷电流流过故障相,且非故障相上继续受到雷电流的感应作用因此,故障相暂态电流波形包含闪络时刻前感应出的反极性脉冲、闪络时刻后的雷电流前行波,非故障相暂态电流波形仅包含与雷电流极性相反的感应电流相比之下,绕击时故障相暂态电流为闪络前流过故障相的雷电流,闪络后流过经故障点杆塔人地的那部分雷电流的反射波,二者极性相同,叠加后不会出现反极性脉冲雷电绕击与反击故障典型波形如图B.4所示 350 1200r 300 1000 O 200 800 150 600 100 400 5o 200 一50 10ol -150 -200 50 100 150 200 T 100 200 时间/4s 时间/Hs 绕击典型行波波形 m 反击典型行波波形图B.4雷电绕击与反击故障典型波形 23
GB/T35721一2017 录附规范性附录) 监测终端安装施工及维护规范 C.1安装施工要求监测终端安装施工要求如下: 应布置在通信信号良好的位置 a b) 对于直线杆塔,应安装在距悬垂线夹出口处2.5m左右的导线上,且距离防震锤0.5m左右; 对于耐张塔,监测终端可安装于耐张线夹与防震锤之间对于多分裂导线,监测终端只需安装于其中一根子导线上对于垂直及错开排列多分裂导线监测终端宜安装在最上方子导线上;对于最上方水平排列多分裂导线,监测终端宜安装在内侧子导线上 d 应充分考虑安装人员的高空作业环境,安装简便监测终端及紧固件不得直接固定在导线上,中间应有硅橡胶等缓冲隔离层保护导线不受磨损 e fD 监测终端与导线间需有连接线,以避免悬浮电位影响监测终端紧固螺栓应具有防松措施,避免监测终端运行中滑动或滚动 8 C.2 安装配置要求监测终端安装配置要求如下: 交流线路每个安装点配置一套共3台监测终端,分别安装于A、B,C三相导线上;直流线路每 a 个安装点配置一套共2台监测终端,分别安装于正、负极导线上 b 依照线路长度,分布配置监测终端于导线上,宜配置数量如表C.1 表C.1监测终端分布安装情况监测终端套数线路长度 km 套 020 2050 080 超过80 每增加30km增加1套 C.3 运行维护要求监测终端运行维护要求如下宜每月检查一次监测终端的自检及数据上报情况; a b 宜每年对监测终端进行一次巡视,检查外形有无变形、翻转移位、较大声响等; 运行单位应针对本系统特点制定运行管理规程; c d 应每半年对监测数据进行一次备份 24
GB/35721一2017 附录 D 规范性附录) 故障诊断模拟试验方法 D.1概述输电线路雷电绕击或反击形成的行波波形不是标准波形,目前不能通过实验室冲击电流发生器实际产生,因此无法采用实验室雷电冲击电流试验的方法验证中心站的故障诊断功能本附录提出了采用模拟试验波形进行中心站故障诊断试验的方法故障诊断模拟试验包括;雷电绕击故障诊断模拟试验、雷电反击故障诊断模拟试验以及非雷击故障诊断模拟试验同时,本附录提供了故障诊断系统实际监测的部分典型雷电绕击、反击及非雷击故障行波波形,供测试时参考使用 D.2模拟试验程序 D.2.1准备模拟试验波形准备步骤如下 a 准备雷电绕击、反击及非雷击故障行波波形各4个,作为中心站故障诊断模拟试验的初始波形 D.2提供的试验波形样本可供参考使用 b 在0.2倍5.0倍范围内,各随意选择一个不同的缩放比例,对上述每个初始波形幅值按比例缩放得到12个缩放后的新波形,分别作为雷电绕击、反击及非雷击故障诊断的模拟试验波形 D.2.2中心站导入模拟试验波形通过用户系统终端人机界面访问中心站,以导人波形数据文件的方式,分别导人上述随机缩放产生的12个模拟试验波形波形数据文件为.txt文件格式,由以下内容组成，波形采样点数值;十进制表示,单位为A,数值之间由英文逗号隔开; aa 波形采样率;单位MHz b) 波形数据长度;单位为4s c D.2.3中心站启动故障诊断诊断步骤如下: 中心站对导人的波形数据进行波形还原,并通过人机界面图形化显示 a b 启动中心站故障诊断模块,依次对雷电绕击、反击及非雷击故障各4个模拟波形逐个进行故障诊断试验; 记录人机界面上呈现的故障诊断模拟试验结果 D.2.4故障诊断结果判定中心站对雷电绕击、反击及非雷击故障各4个模拟波形的故障诊断结果应全部准确,每类故障诊断的4个模拟波形有一个诊断不准确,即判定该类故障诊断功能不合格雷电绕击、反击及非雷击故障诊断模拟试验可根据需要单独进行,可分别进行诊断功能判定 25
GB/T35721一2017 D.3模拟试验波形样本 D.3.1试验波形用于雷电绕击、反击及非雷击故障诊断模拟试验的初始波形分别列于图D.1、图D.2和图D.3 1000 000 80o 50o 600 40o 200 -500 一100o -20o -4S 180% o I0w 200 T0o 0o 时间/Hs 时间/Hs 波头3s,波尾6s,幅值1319A b a 波头4Ms,波尾5HIs,幅值848A 200 350 30o 100 250 200 15O 10o 100 -200 小 -300 -50 -400 -100 -1C -i0 o 160 200 200 100 150 时间/Is 时间/Hs 波头8Hs,波尾12Hs,幅值302N d 波头9Hs,波尾19Hs,幅值447A 图D.1雷电绕击故障波形 26
GB/35721一2017 10G 1200r 1000 800 -100 600 -200 40o 200 -300 -400 -200 一-50o -40o -60o, -60o 200 150 20o 100 时间/Hs 时间/s 波头4Hs,波尾5林s,幅值1126A 波头3Hs,波尾7Hs,幅值511A 2500 120o 1000 200o 150o 80o 60o0 100o 500 400 20o -500 -200 -100o T00 T50 200 T00 50 20o 时间/s 时间/Hs 波头8Hs,波尾12Hs,幅值1064A 波头9s,波尾17Hs,幅值2300A 图D.2雷电反击故障波形 27

输电线路分布式故障诊断系统GB/T35721-2017详解

一、分布式故障诊断系统的定义

根据GB/T35721-2017标准，分布式故障诊断系统是指利用传感器等技术手段，采集输电线路的数据，通过算法分析得出输电线路上的故障信息，并进行定位和诊断的系统。

二、技术要求

根据标准，分布式故障诊断系统应当满足以下的技术要求：

数据采集：能够对输电线路上的各种参数进行高精度、高频率的采集，包括电流、电压、温度、振动等多个方面；
数据传输：采集得到的数据需要实时传输到监控中心或云端服务器，确保监测数据的及时性和准确性；
故障诊断算法：能够根据采集到的数据，对输电线路上的故障信息进行定位和诊断，并给出合理的处理建议；
智能化控制：能够实现对系统参数进行预设和智能化控制，如阈值的设置、报警方式的选择等；
安全可靠：系统应当具有高可靠性和安全性，能够稳定运行，并在遇到异常情况时自动停机或报警。

三、试验方法

为了保证分布式故障诊断系统的品质和性能，标准规定了以下试验方法：

数据采集测试：测试传感器的精度和灵敏度，以确保数据采集的准确性和可靠性；
数据传输测试：模拟不同网络环境下的数据传输，包括网络延迟、数据丢失等情况；
故障诊断测试：将系统部署到不同的输电线路上，模拟不同的故障类型，测试系统的诊断准确性和定位精度；
智能化控制测试：测试系统对于预设参数的响应和控制效果，包括阈值设置、报警方式等；
安全可靠测试：测试系统在异常情况下的运行状态和自故障处理能力。

四、结语

GB/T35721-2017为输电线路分布式故障诊断系统的使用和生产提供了技术规范和试验方法，确保了系统的稳定性和准确性。对于生产厂家而言，可以依据标准进行产品研发和生产；对于电力系统管理者而言，可以根据标准选购适合自身需求的分布式故障诊断系统，以提高输电线路的故障诊断效率和准确性，提高电力系统的可靠性和安全性。同时，也可以通过分析输电线路的数据，进行合理的运行优化和设备维护，降低系统运行成本和能耗。