配电自动化站所终端(DTU)标准技术设计标准规范.doc
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1、#*配电自动化站所终端(DTU)技术规范#*目目 录录1 规范性引用文件 .1 12 技术要求 .1 13 标准技术参数 .9 94 环境条件表 .13135 试验 .1414附录 A 站所终端及辅助设备的结构和安装示意图(参考性附录).1515附录 B 站所终端端子排、航空接插件接口定义及接线要求(规范性附录).2828#*配电自动化站所终端(DTU)技术规范1 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,其最新版本适用于本文件。 GB/T 17626.1 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论 GB/T 17
2、626.2 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 17626.5 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.8 工频磁场的抗扰度试验 GB/T 17626.10 阻尼振荡磁场的抗扰度试验 GB/T 17626.11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T 15153.1 远动设备及系统 第 2 部分:工作条件 第 1 篇:电源和电磁兼容兼容性 GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 4208 外壳
3、防护等级(IP) GB/T 13729 远动终端设备 GB/T 5096 电子设备用机电件基本试验规程及测量方法 GB/T 19520 电子设备机械结构 GB 7251.5 低压成套开关设备和控制设备第五部分:对户外公共场所的成套设备动力配电 网用电缆分线箱(CDCs)的特殊要求 DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件 DL/T 721 配电网自动化系统远方终端 DL/T 634.5101 远动设备及系统 第 5-101 部分:传输规约 基本远动任务配套标准 DL/T 634.5104 远动设备及系统 第 5-104 部分:传输规约 采用标准传输协议子集的 IEC6087
4、0- 5-101 网络访问 DL/T 814 配电自动化系统功能规范 Q/GDW 382 配电自动化技术导则 Q/GDW 513 配电自动化主站系统功能规范 Q/GDW 514 配电自动化终端/子站功能规范 Q/GDW 625 配电自动化建设与改造标准化设计技术规定2 技术要求2.1 概述 终端分类及安装形式:站所终端的结构形式可分为组屏式、遮蔽立式、遮蔽壁挂式站所终端。 2.1.1 组屏式站所终端 通过标准屏柜方式,安装在配电网馈线回路的开关站、配电室等处的配电终端。 2.1.2 遮蔽立式站所终端 通过机柜与开关并列方式,安装在配电网馈线回路的环网柜、箱式变电站内部的配电终端。#*站所终端安
5、装形式要求见表 1,各型终端的安装、结构、端子布置等详见附录 A。 表 1 站所终端安装形式要求应用场景站所终端安装形式开关站、配电室“三遥”站所终端组屏式室内安装“三遥”站所终端遮蔽立式安装“二遥”标准型站所终 端遮蔽立式安装环网单元“二遥”动作型站所终 端开关柜内集成安装2.2 DTU 总体技术要求 2.2.1 电源要求 2.2.1.1 供电电源要求 a)交流电源电压标称值为单相 220V; b)交流电源标称电压容差为-20%+20%; c)交流电源标称频率为 50Hz,频率容差为5%; d)交流电源波形为正弦波,谐波含量小于 10%。 2.2.1.2 配套电源输出要求 a)工作电源满足同
6、时为终端、通信设备、开关分合闸提供正常工作电源; b)主电源供电和后备电源都应独立满足终端、通信设备正常运行及对开关的正常操作; c)电源输出和输入应电气隔离。 2.2.1.3 后备电源要求 a)后备电源应采用免维护阀控铅酸蓄电池或超级电容; b)免维护阀控铅酸蓄电池寿命不少于 3 年,超级电容寿命不少于 6 年; c)后备电源能保证配电终端运行一定时间且满足表 1 的要求。 表 1 后备电源的技术参数表终端类型后备电源维持时间“三遥” 站所终端免维护阀控铅酸蓄电池:应保证完成分-合-分操作并维持配电终端及通信模块至 少运行 4 小时; 超级电容:应保证分闸操作并维持配电终端及通信模块至少运行
7、 15 分钟。“二遥” 站所终端免维护阀控铅酸蓄电池:应保证维持配电终端及通信模块至少运行 30 分钟; 超级电容:应保证维持配电终端及通信模块至少运行 2 分钟。2.2.2 接口要求 a)DTU 接口采用航空插头或端子排的连接方式,航空接插件电流接口有防开路设计,航空插头或 端子排的定义详见附录 B; b)DTU 具备接收状态监测、备自投、继电保护等其它装置数据的通信接口。 2.2.3 通信要求 2.2.3.1 基本要求 a)RS-232/RS-485 接口传输速率可选用 1200bit/s、2400bit/s、9600bit/s 等,以太网接口传输 速率可选用 10/100Mbit/s 全
8、双工等; b)具备网络中断自动重连功能; c)配电终端与主站建立连接时间应小于 60 秒; d)在主站通信异常时,配电终端应保存未确认及未上送的 SOE 信息,并通信恢复时及时传送至主#*站; e)接受并执行主站下发的对时命令,光纤通道对时精度应不大于 1 秒,无线通信方式对时精度应 不大于 10 秒; f)通信设备安装结构详见附录 A。 2.2.3.2 无线通信要求 a)无线通信模块环境应适应于表 2-1 中 C3 要求。 b) 无线通信模块提供至少 2 路 RS232 串行接口,其中 1 路用于与配电终端通信,1 路用于本地维 护;或提供至少 1 路全双工以太网接口, 即满足与配电终端通信
9、也满足用于本地维护。 c) 无线通信模块 RS-232/RS-485 接口传输速率可选用 1200bit/s、2400bit/s、9600bit/s 等,以 太网接口传输速率可选用 10/100Mbit/s 全双工等; d)无线通信模块与 SIM 卡的接口应符合 GSM11.11 的要求,与 SIM 卡交互数据应符合 GSM11.14 要 求。 e)无线通信模块支持端口数据监视功能. f)无线通信模块应支持 SMS 管理功能,可通过 SMS 支持关键参数设置、状态查询、故障诊断功 能。 g)无线通信模块应支持本地维护功能,可通过本地维护接口支持调试、参数设置、状态查询和软 件升级。 h)通信接
10、口的插拔寿命应500 次。 i)无线通信模块采用直流电源供电,输入电压应支持+1224V 宽电压输入,正负偏差 20%。 j)通信模块应内置电源反相保护和过压保护。 k)无线通信模块待机(保持在线,无数据通信)功耗推荐小于 1W,最高应不大于 3W;数据通信 平均功耗(保持在线)推荐小于 2W,最高不大于 5W;启动及通信过程中瞬时最大功耗应小于 5W。 2.2.4 功能要求 2.2.4.1“三遥”站所终端功能 a)具备就地采集至少 4 路开关的模拟量和状态量以及控制开关分合闸功能,具备测量数据、状态 数据的远传和远方控制功能,可实现监控开关数量的灵活扩展; b)具备就地/远方切换开关和各控制
11、回路独立的出口硬压板,支持控制出口软压板功能; c)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。 d)具备当地及远方设定定值功能。 e)具备故障检测及故障判别功能; f)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能,能根据设定时间或线路恢复正常供电 后自动复归,也能根据故障性质(瞬时性或永久性)自动选择复归方式; g)具备双位置遥信处理功能,支持遥信变位优先传送; h)具备负荷越限告警上送功能; i)具备线路有压鉴别功能; j)具备串行口和以太网通信接口; k)具备对时功能,支持 SNTP 等对时方式,接收主站或其它时间同步装置的对时命令,与主站时钟 保持同步; l)具备同时为通信
12、设备、开关分合闸提供配套电源的能力; m)具备双路电源输入和自动无缝切换功能; n)具备后备电源自动充放电管理功能;免维护阀控铅酸蓄电池作为后备电源时,应具备定时、手 动、远方活化功能,低电压报警和保护功能,报警信号上传主站功能; o)具备接收并转发状态监测、备自投等其它装置数据功能。 2.2.4.2“二遥”站所终端功能#*(1)“二遥”标准型站所终端 a)具备接收至少 4 路故障指示器遥信、遥测信息功能,并具备信息远传功能,可实现接收故障指 示器数量的灵活扩展; b)具备就地采集至少 4 路开关的模拟量和状态量功能,并具备测量数据、状态数据远传的功能, 可实现监控开关数量的灵活扩展; c)具
13、备双位置遥信处理功能,支持遥信变位优先传送; d)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。 e)具备当地及远方设定定值功能; f)具备故障检测及故障判别功能; g)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能,能根据设定时间或线路恢复正常供电 后自动复归,也能根据故障性质(瞬时性或永久性)自动选择复归方式; h)具备负荷越限告警上送功能; i)具备线路有压鉴别功能; j)具备串行口和网络通信接口; k)具备对时功能,支持 SNTP 等对时方式,接收主站或其它时间同步装置的对时命令,与主站时钟 保持同步; l)具备同时为终端和通信设备提供配套电源的能力 m)具备接收并转发状态监测
14、、备自投等其它装置数据功能。 (2)“二遥”动作型站所终端 a)具备就地采集模拟量和状态量功能,并具备测量数据、状态数据远传的功能; b)具备开关就地控制功能; c)具备当地及远方设定定值功能; d)具备故障动作功能现场投退功能; e)具备双位置遥信处理功能,支持遥信变位优先传送; f)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。 ; g)具备故障检测及故障判别功能,发生故障时能快速判别并隔离故障; h)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能,能根据设定时间或线路恢复正常供电 后自动复归,也能根据故障性质(瞬时性或永久性)自动选择复归方式; i)具备负荷越限告警上送功能; j
15、)具备线路有压鉴别功能; k)具备串行口接口; l)具备对时功能,支持 SNTP 等对时方式,接收主站或其它时间同步装置的对时命令,与主站时钟 保持同步; m)具备同时为通信设备、开关提供配套电源的能力; n) 具备单相接地故障的检测、告警及动作功能。 2.2.5 DTU 基本性能要求 a)采集交流电压、电流,其中: 在标称输入值时,核心单元每一电流回路的功率消耗应小于 0.75VA;核心单元每一电压回路的功 率消耗应小于 0.5VA;短期过量交流输入电流施加标称值的 2000%(标称值为 5A/1A) ,持续时间小于 1 秒,配电终端应工作正常。 b) “三遥”DTU 具备采集蓄电池电压直流
16、量,并预留接入柜体内部温、湿度等至少 1 个直流量; c)遥信分辨率不大于 5 毫秒,遥信电源电压不低于 24V; d) 采取遥信防误措施,避免装置初始化、运行中、断电等情况下产生误报遥信; e) 采取遥信防抖措施,软件防抖动时间 101000 毫秒可设(推荐出厂设置 200 毫秒) ;#*e)实现开关的分、合闸控制,具备软硬件防误动措施,保证控制操作的可靠性,控制输出回路提 供明显断开点。 f) 应满足国家发改委 14 号令及国家电网公司二次安全防护相关要求。 2.2.6 绝缘耐压及 EMC 等性能要求 2.2.6.1 绝缘要求 a)绝缘电阻 在正常大气条件下绝缘电阻的要求见表 2; 表 2
17、 正常条件绝缘电阻额定绝缘电压 Ui(V)绝缘电阻要求(M)Ui605(用 250V 兆欧表)Ui605(用 500V 兆欧表)湿热条件:在温度 402,相对湿度 90%95%的恒定湿热条件下绝缘电阻的要求见表 3。 表 3 湿热条件绝缘电阻额定绝缘电压 Ui(V)绝缘电阻要求(M)Ui601(用 250V 兆欧表)Ui601(用 500V 兆欧表)b)绝缘强度 在正常试验大气条件下,设备的被试部分应能承受表 4 规定的 50Hz 交流电压 1min 的绝缘强度试 验,无击穿、无闪络现象。 试验部位为非电气连接的两个独立回路之间,各带电回路与金属外壳之间。 表 4 绝缘强度额定绝缘电压 Ui(
18、V)试验电压有效值(V)Ui6050060Ui1251000125Ui2502500c)冲击电压 电源回路应按电压等级施加冲击电压,额定电压大于 60V 时,应施加 5kV 试验电压;额定电压不 大于 60V 时,应施加 1kV 试验电压;交流工频电量输入回路应施加 5kV 试验电压。施加 1.2/50s 冲 击波形,三个正脉冲和三个负脉冲,施加间隔不小于 5s。 以下述方式施加于交流工频电量输入回路和电源回路: 1)接地端和所有连在一起的其他接线端子之间; 2)依次对每个输入线路端子之间,其他端子接地; 3)电源的输入和大地之间。 冲击试验后,交流工频电量测量的基本误差应满足其等级指标要求。
19、 2.2.6.2 电磁兼容性 a)电压突降和电压中断适应能力要求 按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。 直接和公用电网或工厂及与电厂的低压供电网连接时,在电压突降 U 为 100%,电压中断为 0.5s 的条件下应能正常工作,设备各项性能指标满足基本性能的要求。 b)抗高频干扰的要求#*按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。 在正常工作大气条件下设备处于工作状态时,在信号输入回路和交流电源回路,施加以下所规定 的高频干扰,由电子逻辑电路组成的回路及软件程序应能正常工作,其性能指标应满足基本性能要 求。 高频干扰波特性: 1)波形:衰减振荡波,包络线在 36 周期衰减到峰值
20、的 50%; 2)频率:(10.1)MHz; 3)重复率:400 次/s; 4)高频干扰电压值如表 2-6 的规定。 c)抗快速瞬变脉冲群干扰的要求 按 GB/T 17626.4 中的有关规定执行。 在施加如表 2-6 规定的快速瞬变脉冲群干扰电压的情况下,设备应能正常工作,其性能指标应符 合基本性能的要求。 d)抗浪涌干扰的要求 按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。 在施加如表 5 规定的浪涌干扰电压和 1.2/50s 波形的情况下,设备应能正常工作,其性能指标 符合基本性能的要求。 表 5 高频干扰、快速瞬变和浪涌试验的主要参数试验项目级别共模试验值 (*)试验回路32.5kV
21、P信号、控制回路和电源回路 高频干扰 42.5kVP信号、控制回路和电源回路1.0kVP信号输入、输出、控制回路 3 2.0kVP电源回路2.0kVP信号输入输出回路、控制回路快速瞬变4 4.0kVP电源回路32.0kVP信号、控制回路和电源回路 浪涌 44.0kVP信号、控制回路和电源回路DTU 应满足 4 级要求。 注:*差模试验电压值为共模试验值的 1/2。e)抗静电放电的要求 按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。 设备应能承受表 6 规定的静电放电电压值。在正常工作条件下,在操作人员通常可接触到的外壳 和操作点上,按规定施加静电放电电压,正负极性放电各 10 次,每次放电间
22、隔至少为 1s。在静电放 电情况下设备的各性能指标均应符合基本性能要求。 表 6 静电放电试验的主要参数试验值 试验项目级别 接触放电空气放电36kV8kV 静电放电 48kV15kV#*DTU 应满足 4 级要求f)抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰的要求 按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。 设备在表 7 规定的工频磁场和阻尼振荡磁场条件下应能正常工作,而且各项性能指标满足基本性 能要求。 表 7 工频磁场和阻尼振荡磁场试验主要参数试验项目级别电压/电流波形试验值(A/m)3连续正弦波304连续正弦波100工频磁场特定连续正弦波与厂家协商确定3衰减振荡波304衰减振荡波100阻尼振荡
23、磁场特定衰减振荡波与厂家协商确定DTU 应满足 4 级要求g)抗辐射电磁场干扰的要求 按 GB/T 17626.3 中的有关规定执行。 设备在表 8 规定的辐射电磁场条件下应能正常工作,而且各项性能指标满足基本性能要求。 表 8 辐射电磁场试验主要参数试验项目级别电压/电流波形试验值 V/m380MHz1000 MHz 连续波10 辐射电磁场 41.4GHz2.0GHz 连续波30DTU 应满足 4 级要求。2.2.6.3 机械振动性能要求 设备应能承受频率 f 为 29Hz,振幅为 0.3mm 及 f 为 9Hz500Hz,加速度为 1m/s2 的振动。振动 之后,设备不应发生损坏和零部件受
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