Q/GDW 12082-2021 输变电设备物联网无线传感器通用技术规范.pdf

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文件类型:Q/GDW12082202
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标准类别:电力标准
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Q/GDW 12082-2021 输变电设备物联网无线传感器通用技术规范.pdf

6.10.7盐雾腐蚀性能

输电类无线传感器,应满足GB/T10125中规定的乙酸盐雾试验(AASS试验)或铜加速乙酉 验(CASS试验)要求

6. 10. 8 老化性能

早GB/T17626系列标准中电磁兼容性能要求参见

NB/T 10025-2016 水基压裂液敏感性评价用人工煤心制作方法表6电磁兼容性能要求

:抗扰度性能判据:试验过程中,在技术要求限值内功能或性能正常,可判定为A级:试验过程中,功能或性 低或丧失,但能自行恢复,可判定为B级;试验过程中,功能或性能暂时降低或丧失,但需要人工干预或系统复 复,可判定为C级;试验过程中,出现设备(元件)或软件损坏(存储数据丢失)、功能丧失、性能下降、即时 或系统复位也不能恢复,可判定为D级

6.12.1电晕和无线电干扰

对安装在导线和绝缘子串上的输电类无线传感器,其电晕熄灭电压和无线电干扰水平应满足相应电 压等级的架空输电线路金具的要求

6.12.2电流耐受性能

对于安装在导线上及采用感应取电的输电类无线传感器,应能承受导线最大允许工作电流而无干扰 无损坏,并能正常工作

6. 12. 3温升性能

我上的输电类无线传感器,其夹具及表面的温升

对于安装在杆塔上的无线传感器,在电源机箱任一电源进线与地之间施加波形为1.2/50us、峰值为 5kV的冲击电压全波,在相同极性下,试验10次,每次间隔5s,应无飞弧或击穿现象,且试验期间及 试验结束后传感器应能正常工作;对安装在导地线上的无线传感器,距离被检无线传感器5m(对特高 压等级电压,该距离为8m),对导线施加相应电压等级绝缘子串耐受水平的标准雷电波各3次,试验 期间及试验结束后传感器应能正常工作

6. 13. 1振动性能

6.13.1.1输电类无线传感器振动性能

在非工作状态下,非包装状态的输电类无线传感器应能承受GB/T2423.10中规定的如下试验等级 的正弦振动: a 频率范围:塔上无线传感器5Hz~55Hz,线上无线传感器10Hz150Hz。 b) 峰值加速度:10m/s?。 C 扫频循环次数:5次。 d)危险频率持续时间:10min±0.5min。

在非工作状态下,非包装状态的输电类无线传感器应能承受GB/T2423.10中规定的如下试验等级 的正弦振动: a)频率范围:塔上无线传感器5Hz~55Hz,线上无线传感器10Hz~150Hz b)峰值加速度:10m/s2。 c)扫频循环次数:5次。 d)危险频率持续时间:10min±0.5min。

6.13.1.2变电类无线传感器振动性能

在非工作状态下,非包装状态的变电类无线传感器应能承受GB/T11287中规定的严酷等级为I级 的振动耐久试验

6.13.2垂直振动疲劳性能

安装在导地线上的输电类无线传感器应能承受振幅A=±0.5mm、频率f=25Hz~50Hz、振动次数 N=1×107次的垂直正弦振动。

6.13.4.1输电类无线传感器碰撞性能

在非工作状态下,非包装状态的输电类无线传感器应能承受GB/T2423.6中规定的如下试验等级的 碰撞: 脉冲持续时间:16ms。 b)每方向的碰撞次数:1000次。

6.13.4.2变电类无线传感器碰撞性能

在非工作状态下,非包装状态的变电类无线传感器应能承受GB/T14537中规定的严酷等级为I级 的碰撞试验。

应满足以下要求: a)输电类无线传感器,应符合GB/T4208中规定的外壳防护等级IP65的要求。 6 变电类无线传感器,室内及遮蔽场所使用的装置,应符合GB/T4208中规定的外壳防护等级 IP31的要求;户外使用的装置,应符合GB/T4208中规定的外壳防护等级IP55的要求。

应满足以下要求: a)传感器的平均无故障工作时间不应低于5年。 b) 传感器的使用寿命不应低于8年,无线传感器故障率应低于1%。 c)数据缺失率应低于1%

应满足以下要求: a)传感器的平均无故障工作时间不应低于5年。 b)传感器的使用寿命不应低于8年,无线传感器故障率应低于1%。 c数据缺失率应低于1%

除另有规定外,各项检验宜在如下正常试验大气条件下进行: a)环境温度:+15℃~+35℃; b)相对湿度:25%RH75%RH c)大气压力:860hPa~1060hPa

除另有规定外,各项检验宣在如下正常试验大气条件下进行: a)环境温度:+15℃~+35℃; b)相对湿度:25%RH~75%RH; c)大气压力: 860hPa~1060hPa。

7.2.1外观与结构检查

测法对6.2中的要求逐项进行检查,结果应满

7.2.2安全性能检查

根据6.3的要求逐项进行检查。

7.2.3基本功能试验

根据6.4的要求逐项检测。

据6.4的要求逐项检测

7.2.4测量范围及准确度试验

技术指标应按照国家计量检定规程的规定方法进

7.2.5协议一致性试验

根据6.6的要求进行检查。

7.2.6无线通信性能试验

根据6.7的要求逐项进行检查

根据6.7的要求逐项进行检查

7.2.7供电电源性能试验

根据6.8的要求逐项进行检查

7. 2. 8 绝缘性能试验

在正常试验大气条件下,根据表4要求对各测试回路进行绝缘电阻试验。测试前,应断开被试回路 与外部电气连接。测试结果应满足6.9.1的要求。

2.8.2介质强度试验

在正常试验大气条件下,根据表5要求对各测试回路进行绝缘电阻试验。测试前,除被试回路外, 其余回路应等电位互联并接地。试验期间及试验后,传感器不应发生击穿、闪络及元器件损坏现象。

7.2.8.3冲击电压试验

在正常试验大气条件下,根据6.9.3的 行冲击电压试验。试验前,除被试回路 外,其余回路应等电位互联并接地。试验期 不应发生击穿、闪络及元器件损坏现象。

7.2.9环境适应性试验

7. 2. 9. 1低温试验

7. 2. 9. 2高温试验

根据6.10.2的要求,根据GB/T2423.2中规定的试验方法进行高温试验。试验期间和试验后, 应能正常工作。

7.2.9.3恒定湿热试验

根据6.10.3的要求,根据GB/T2423.3中规定的试验方法进行恒定湿热试验。试验期间和试 感器应能正常工作

7.2.9.4交变湿热试验

根据6.10.4的要求,根据GB/T2423.4中规定的试验方法进行交变湿热试验。试验期间和试羽 感器应能正常工作

7.2.9.5温度变化(冲击)试验

根据6.10.5的要求,根据GB/T2423.22中规定的试验方法进行温度变化(冲击)试验。试验 试验后,传感器应能正常工作

7. 2. 9. 6覆冰试验

7.2.9.7盐雾腐蚀试验

按照GB/T10125中规定的试验方法和要求,对传感器表面进行盐雾腐蚀试验,试验后目测观 感器表面应无腐蚀产物,以及点蚀、裂纹、气泡等腐蚀缺陷

7.2.9.8老化试验

根据传感器使用材料及电源线、信号线情况,选择如下一项或多项试验项目,试验后目测观察,传 感器表面应无发黏、变色、裂纹、龟裂、气泡、麻点、粉化或分离等缺陷。 a 荧光紫外老化:按照GB/T16422.3中规定的试验方法和要求进行试验,暴露时间为168h。 b)氙灯老化:按照GB/T16422.2和GB/T2423.24中规定的试验方法和要求进行试验,暴露时间 为168h。 c)热老化:按照GB/T3512中规定的试验方法和要求进行试验,暴露时间为168h

7.2.10电磁兼容试验

7.2.10.1静电放电抗扰度试验

按照GB/T17626.2中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

按照GB/T17626.3中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

按照GB/T17626.4中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

按照GB/T17626.5中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

7.2.10.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

按照GB/T17626.6中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

7.2.10.6工频磁场抗扰度试验

按照GB/T17626.8中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

7.2.10.7脉冲磁场抗扰度试验

按照GB/T17626.9中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

7.2.10.8阻尼振荡磁场抗扰度试验

按照GB/T17626.10中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满足表6 中的性能判决要求。

7.2.10.9电压暂降抗扰度试验

按照GB/T17626.11中规定的试验方法和要求进行试验,在试验期间和试验后,传感器应满 的性能判决要求。

7.2. 11电气性能试验

7.2.11.1电量和无线电于扰试验

针对安装在导线和绝缘子串上的传感器,根据GB/T2317.2中规定的试验方法和要求进行试验 验期间和试验后,传感器应满足6.12.1中规定的技术要求,且试验期间数据缺失率应不超过10

7. 2. 11. 2 电流耐受试验

针对安装在导线上的传感器,把传感器安装在400mm²及以上截面的导线上,处于默认采样周期下 正常工作状态,进行如下导线通流试验,试验期间及试验结束后,传感器应能正常工作,数据无干扰, 电气系统无损坏;试验期间的数据缺失率应不大于10%。 将导线电流从零以800A/min速率升流至导线最大允许工作电流,然后以800A/min速率将至零, 重复3次。 对导线通以最大允许工作电流值的电流,连续运行48h

7.2. 11.3温升试验

针对安装在导线上的传 的条件下,将传感器安装在400mm²及以上截面的导线上 通以相应截面导线最大充许工作电流 测量导线表面温度、传感器夹具及表面温度

7.2. 11. 4 雷击试验

无线传感器处于工作状态,在下述条件下进行试验,在试验过程中传感器应无飞弧或击穿现象,试 验后传感器应能正常工作。 a 安装于输电线路的无线传感器按GB/T16927.1中规定的试验方法进行试验,对被测导线施加 相应电压等级绝缘子串耐受水平的标准雷电波各3次,线上传感器安装在模拟导线上,传感器 其他部件距离模拟导线5m(对特高压等级电压,该距离为8m); b 安装于输电杆塔的无线传感器按GB/T3482中规定的试验要求和试验方法进行试验,在6.12.4 中规定的严酷等级下进行试验。

7.2.12机械性能试验

7.2.12.1振动试验

无线传感器振动试验应满足以下要求: a)输电类无线传感器,在不包装、不通电,固定在振动试验台中央,按照GB/T2423.10中 的试验方法和要求,并在6.13.1中规定的严酷等级下进行试验。试验后,传感器应无损坏

固件、连接件、模块及元器件无松动、脱落等现象,且通电后传感器在规定的限值内性能正常。 b)变电类无线传感器,按GB/T11287中规定的试验要求和试验方法,对传感器进行严酷等级I 级的振动耐久试验,要求试验后,装置不应发生紧固件松动、机械损坏等现象。

7.2.12.2垂直振动试验

垂直振动试验通过模拟导线振动,检验安装在导线上的传感器耐受垂直振动的能力和对导线的损伤 参照DL/T1098规定的试验要求和试验方法进行。 在试验期间及试验后,传感器应能正常工作;传感器各部件应无松动、无损环,夹头无滑移,无明 显磨损:传感器夹头处的导线未损伤,且传感器夹头的残余力矩不应小于安装力矩的60%。

7. 2. 12. 3冲击试验

对传感器进行严酷等级I级的振动耐久试验,要 求试验后,装置不应发生紧固件松动、机械损坏等现象,

7.2.12.4碰撞试验

应满足以下要求: 输电类无线传感器,不包装、不通电,固定在碰撞试验台中央,按照GB/T2423.6中规定的试 验方法和要求,并在6.12.4中规定的严酷等级下进行试验。试验后,传感器应无损坏,紧固件、 连接件、模块及元器件无松动、脱落等现象,且通电后传感器在规定的限值内性能正常。 6 变电类无线传感器,按GB/T14537中规定的试验要求和试验方法,对传感器进行严酷等级I 级的碰撞试验,要求试验后,装置不应发生紧固件松动、机械损坏等现象。

7.2.13外壳防护性能试验

根据GB/T4208规定的外壳防护性能试验要求和试验方法进行。 a)输电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP65的要求。 室内及遮蔽场所使用的变电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP31的要求;户外使用的变 电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP55的要求,

GB/T4208规定的外壳防护性能试验要求和试验方法进行。 输电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP65的要求。 室内及遮蔽场所使用的变电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP31的要求;户外使用的变 电类无线传感器,应符合外壳防护等级IP55的要求,

7. 2. 14可靠性

7.2.14.1试验方法

GB/T2689.1规定的加速寿命试验方法进行

7.2.14.2判定依据

符合6.15中规定的无线传感器可靠性要求。

验分为型式试验、出厂检验、入网检验和抽样检

8. 2. 1检验规则

当出现下列情况之一是,应进行型式试验: a)新产品定型前; b)正常生产时,每4年进行一次; c)停产1年后又恢复生产时; d)生产设备重大改变时; 正式生产后,因结构、材料、工艺有改变时; 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时。

B. 2. 2检验项目

应根据本标准表7中型式试验的检验项目执行。

表7中型式试验的检验

8. 2. 3 结果评定

样品通过全部型式试验为合格。

居本标准表7中出厂检验的检验项目对传感器进

应根据本标准表7中出厂检验的检验项目执行

8. 3.3 结果评定

险测中出现任一检验项目不合格,均判该传感器为不合格

8. 4. 1 检验规则

应根据本标准表7中入网检验的检验项目对传感器进行入网检验。

应根据本标准表7中入网检验的检验项且执行

检测中出现任一检验项目不合格,均判该传感器为不合

8.5. 1 检验规则

据以下规则检验: a)同一产品单批次供货数量在3台及以下,按实际供货数量全部抽取; b)同一产品单批次供货数量超过3台的,按实际供货数量的5%抽取,但单批样品不应少于3台。

8. 5. 2检验项目

应至少包含本标准表7中抽样检验的检验项目

对抽检样品进行遂台检验,检验中有1台以上(包含1台)单机不合格时,应加倍抽取该传感器按 照抽样检验相关项目经行检验。若仍有不合格时,则判该批传感器不合格;若全部检验合格,则除去第 批抽样不合格的单机传感器,该批传感器判为合格。 应在抽样检验合格后进行现场安装与调试。抽样检验报告仅对本次工程项目有效

9标志、包装、运输与购存

在包装箱的适当位置,应标有显著、牢固的包装标志,内容包括: a) 生产企业名称、地址: b 传感器名称,型号; C) 传感器数量; d 包装箱外形尺寸(mm); e 净重或毛重(kg); f) 运输作业安全标志; g 到站(港)及收货单位: h) 发站(港)及发货单位; 工程项目名称。

9.1.2储运图示和收发货标志

包装储运图示和收发货标志应根据被包装传感器的特点,按GB/T191和GB/T6388的有关规定正 确选用。

9. 2. 1基本要求

传感器的包装应满足GB/T13384,符合牢固、美观和经济的要求,做到结构合理、紧凑、防 ,在正常储运、装卸条件下,保证传感器不致因包装不善而引起设备损坏、散失、锈蚀、长霉和 确度等。

9.2.2包装环境要求

9. 2. 3 装箱要求

传感器包装后,其包装件中心应尽量靠下且居中。传感器装在箱内应予以支撑、垫平、卡紧, 可移动的部分应移至使传感器具有最小外形尺寸,并加以固定。

9. 2. 4 分体包装

9.2.6随机文件清单

随机文件应齐全,文件清单至少包含: a) 装箱清单; b) 型式试验报告; c) 出厂合格证; d) 出厂检验报告; S 安装使用说明书。

随机文件应齐全,文件清单至少包含: a) 装箱清单; b) 型式试验报告; C) 出厂合格证; d) 出厂检验报告; e 安装使用说明书。

9.2.7随机文件包装

附录A (资料性附录) 典型无线传感器

表A.1按应用场景分类的典型无线传感器

附录B (资料性附录) 典型无线传感器命名

表B.1无线传感器命名构成及各级修饰语举例一览表

电设备物联网无线传感器ID构成如表C.1所示。

表C.1输变电设备物联网无线传感器ID构成

附录D (规范性附录) 无线传感器检测模式

附录D (规范性附录) 无线传感器检测模式

发射机检测模式下,传感器应屏蔽数据接收功能,并能够与上位机进行交互、配置。具体满足如下 要求: a 应具备通过外部端口设置进入测试模式功能,实现单载波和数据发送, b)应可配置数据包长度、发送间隔等数据包参数。 c)应可配置扩频因子、带宽、编码率、前导长度、工作频点、发射功率等物理层参数。

接收机检测模式下,传感器应屏蔽数据发送功能,并能够与上位机进行交互,对设备进行配置。具 体满足如下要求: a)应可配置扩频因子、带宽、编码率、前导长度、工作频点等物理层参数。 b)具备向上位机数据传输功能,传输数据应包括:接收数据包内容、接收数据包信号强度、接收 数据包信噪比

附录E (规范性附录) 无线传感器测试要求

F.1最大射频输出功率

附录F (规范性附录) 无线传感器无线通信性能试验方法

按照YD/T1484.1中5.3的方法在微波暗室中测试。传感器进入发射机检测模式,设置发射端设备 为最大发射功率,工作模式为发送数据,在微波暗室中通过空口测试信号强度。测试结果需满足附录E 的要求。

传感器进入发射机检测模式,设置发射端设备为最大发射功率,工作模式为发送数据 使用频谱分析测试发射带宽。测试结果需满足附录E的要求。

传感器进入发射机检测模式, 作模式为发送数据,带宽使 配置,使用测试设备测试发送中心频率 测试结果需满足附录E的要求。

按照YD/T1484.1中的方法在微波暗室中测试。传感器进入发射机检测模式,设置发射端设备为最 大发射功率,工作模式为发送数据,使用测试设备测试标准要求频段内的杂散强度。测试结果需满足附 录E的要求。

按照YD/T1484.1中6.3.1的方法在微波暗室中测试。传感器进入接收机检测模式,使用3dB全向 天线。设置发射端发射功率使得接收端信号强度为要求信号灵敏度信号强度,查看接收设备接收数据。 丢包率>5%,则说明传感器无法达到该灵敏度要求,丢包率≤5%,则说明传感器可达到该灵敏度要求。 测试结果需满足附录E的要求。

传感器进入接收机检测模式,使用3dB全向天线。设置发射、接收设备为相同频率和参数配置, 查看接收设备接收数据。修改发射设备中心频率,通过测试设备校准发射中心频率偏差为±50ppm。通 过同轴线缆和衰减器连接发射、接收设备,查看接收设备接收数据,信号强度、信噪比、丢包率应相同。 测试结果需满足附录E的要求。

输变电设备物联网无线传感器

编制背量 编制主要原则. 3与其他标准文件的关系. 28 4主要工作过程 p 标准结构和内容. 28 条文说明

编制: 编制主要原则. 与其他标准文件的关系. 主要工作过程 标准结构和内容. 8 条文说明

本标准依据《国家电网公司关于下达2020年度国家电网公司第一批技术标准制修订计划通知》(国 家电网科(2020)21号文)的要求编写。 输变电设备物联网无线传感器是实现输变电状态运行检修管理,提升生产运行管理精益化水平的重 要技术手段。为科学规范地建设输变电设备物联网,确保无线传感器技术标准和汇聚(接入)节点设备 统一,装置数据有效、稳定可靠、先进适用,特制定本标准。 本标准编制的主要目的是指导公司输变电设备物联网传感器感知层无线传感器的设计、制造、使用 和验收。

本标准主要根据以下原则编制: a)贯彻“统一标准、统筹规划、协调推进”方针15-某大道跨铁路立交桥工程施工组织设计,遵循全面性、适用性、合理性和前瞻性的原则。 b)本标准规范了输变电设备物联网感知层设备中的无线传感器的通用技术要求。 c)本标准项目计划名称为“输变电设备物联网技术规范第4部分:传感器”,审查专家建议“传 感器”修改为“无线传感器”,与标准规定的内容相匹配,编写组与专家商定,更名为“输变 电设备物联网无线传感器通信技术规范”

3与其他标准文件的关系

本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准不涉及知识产权问题

2020年6月,按照公司技术标准制修订计划,项目启动,召开标准编制启动会。 2020年7月,成立编写组,制定编制计划。 2020年9月,完成标准大纲编写,组织召开大纲研讨会,确定主要内容。 2020年11月,完成标准征求意见稿编写,采用研讨会、邮件等方式广泛、多次在全国范围内征求 意见。 2020年11月,修改形成标准送审稿。 2020年11月,国家电网公司设备管理技术标准专业工作组(TC04)组织召开了标准审查会,审查 结论为:修改后以技术标准形式报批。 2020年11月,修改形成标准报批稿。

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》(国家电网企管(2018)222号文)的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下

本标准主题章分为5章GB∕T 23711.2-2019标准下载,由无线传感器分类、命名、标识、技术要求、试验、检验规则、标志、包 装、运输与贮存组成。这5章是递进结构,第5章是后4章的基础,第6章是第7章、第8章基础,最 后第9章标志、包装、运输与贮存为第4章技术要求的补充。

本标准第5.1.2条中,规定了输变电设备物联网无线传感器的两种分类方式,按应用场景分类的输 电类无线传感器和变电类无线传感器,按供电方式分类的电池供电类(P1类)、太阳能供电类(P2类)、 外接电源供电类(P3类)及其它供电方式(P4类),同时规定了无线传感器的命名及标识要求。 本标准第7.2条中,规定了输变电设备物联网无线传感器试验条件、试验项目及方法。试验方法是 对应着功能和技术要求的内容规定了如何实施检测, 本标准第8.1条中,规定了检验规则包括型式试验、出厂检验、入网检验和抽样检验,其中对检验 规则、检验项目、结果评定做出严格的规定。

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