[技术规范标准]配电自动化站所终端技术规范.pdf
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1、 技术规范标准技术规范标准 配电自动配电自动化站所终端技术规范化站所终端技术规范配电自动化站所终端(DTU)技术规范目录目录1 1规范性引用文件规范性引用文件 1 12 2技术要求技术要求 1 13 3标准技术参数标准技术参数 9 94 4环境条件表环境条件表 13135 5试验试验 1414附录附录 A A 站所终端及辅助设备的结构和安装示意图站所终端及辅助设备的结构和安装示意图(参考性附录参考性附录)15)15附录附录 B B 站所终端端子排、航空接插件接口定义及接线要求站所终端端子排、航空接插件接口定义及接线要求(规范性附录规范性附录)28)28配电自动化站所终端(DTU)技术规范1 规
2、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/T17626.1 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验GB/T17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4 浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.5 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验GB/T17626.10 阻尼振荡磁场的抗扰度试验GB/T17626.11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T15153.1 远动设备及系统第 2 部
3、分:工作条件第 1 篇:电源和电磁兼容兼容性GB/T11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T4208 外壳防护等级(IP)GB/T13729 远动终端设备GB/T5096 电子设备用机电件基本试验规程及测量方法GB/T19520 电子设备机械结构GB7251.5 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/T637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件1DL/T721 配电网自动化系统远方终端DL/T634.5101 远动设备及系统第5-101 部分:传
4、输规约基本远动任务配套标准DL/T634.5104 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IEC60870-5-101 网络访问DL/T814 配电自动化系统功能规范Q/GDW382 配电自动化技术导则Q/GDW513 配电自动化主站系统功能规范Q/GDW514 配电自动化终端/子站功能规范Q/GDW625 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
5、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开关站、配电室“三遥”站所终端站所终端安装形式组屏式室内安装2“三遥”站所终端环网单元遮蔽立式安装“二遥”标准型站所终端遮蔽立式安装“二遥”动作型站所终端开关柜内集成安装2.2DTU 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
6、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”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3站所终端运行 4 小时;超级电容:应保
7、证分闸操作并维持配电终端及通信模块至少运行15 分钟。“二遥”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;站所终端超级电容: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10s 全双工等;b
8、)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,14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也满足用于本地维护。c)无线通信模块RS-232/
9、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10s 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,
10、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;5b)具备就地/远方切换开关和各控制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
11、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
12、,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;6b)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)
13、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、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
14、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。;7g)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)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
15、检测、告警及动作功能。2.2.5DTU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20
16、0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。8f)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 正常条件绝缘电阻额定绝缘电压 Ui(V)Ui60Ui60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)Ui60Ui60b)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 1
17、min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 绝缘强度绝缘电阻要求(M)1(用 250V 兆欧表)1(用 500V 兆欧表)绝缘电阻要求(M)5(用 250V 兆欧表)5(用 500V 兆欧表)9额定绝缘电压 Ui(V)Ui6060Ui125125Ui250c)冲击电压试验电压有效值(V)50010002500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
18、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。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/T15153.1 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/T15153.1 中的有关规定执行。在正常工作
19、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10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/T17626.4 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/T15153.1 中的有关规定执行。在施加
20、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3高频干扰42.5kVP1.0kVP3快速瞬变42.0kVP2.0kVP电源回路信号输入输出回路、控制回路信号、控制回路和电源回路信号输入、输出、控制回路共模试验值(*)2.5kVP试验回路信号、控制回路和电源回路114.0kVP3浪涌4DTU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/T15153.1 中的有关规定执行。4.0kVP2.0kVP电源回路信号、控制回路和电源回路信号
21、、控制回路和电源回路设备应能承受表 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3静电放电4DTU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/T15153.1 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8kV15kV6kV空气放电8kV1
22、2试验项目3工频磁场4级别电压/电流波形连续正弦波连续正弦波连续正弦波衰减振荡波衰减振荡波衰减振荡波试验值(A/m)30100与厂家协商确定30100与厂家协商确定特定3阻尼振荡磁场4特定DTU应满足 4 级要求g)抗辐射电磁场干扰的要求按 GB/T17626.3 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值试验项目级别电压/电流波形V/m80MHz1000MHz 连续3辐射电磁场4DTU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9Hz50
23、0Hz,加速度为1m/s2波1.4GHz2.0GHz 连续波301013的振动。振动之后,设备不应发生损坏和零部件受振动脱落现象,各项性能均应符合基本性能的要求。2.2.6.4 连续通电的稳定性要求设备完成调试后,在出厂前进行不少于72h 连续稳定的通电试验,交直流电压为额定值,各项性能均应符合基本性能的要求。2.2.6.5 可靠性要求设备本体平均无故障工作时间(MTBF)应不低于 50000h;配电终端(不含电源)的使用寿命应为 68 年。2.2.7 结构要求2.2.7.1 机箱/柜材质及工艺要求a)机箱/柜焊接件的焊缝应牢固可靠,无裂纹,无明显的未熔合、气孔、夹渣等缺陷。外表面应打磨平整;
24、b)机箱/柜各结合处及门、覆板的缝隙应匀称,同一缝隙在米之内的宽度之差不大于0.8mm,大于m 缝隙的宽度之差不大于1.0mm;c)采用普通碳钢材质的箱/柜,当其尺寸小于 1400*800*X 时,前门加工所使用的板材厚度2.0mm,箱体板材厚度1.5mm;当外箱尺寸大于 1400*800*X 时,前门加工所使用的板材厚度2.5mm,箱体板材厚度2.0mm。采用不锈钢材质的箱/柜,当其尺寸小于1000*600*X 时,前门加工所使用的板材厚度1.5mm,箱体板材厚度1.5mm;当外箱尺寸大于 1000*600*X 时,前门加工所使用的板材厚度2.0mm,箱体板材厚度1.5mm。箱体焊接处使用氩
25、弧焊工艺,渗入箱体内焊料均匀分布,确保焊接的可靠性,焊接连接处内表面无缝隙及焊接痕迹;d)外箱/柜前门应安装加强筋,以确保其刚度能够满足使用要求;14e)机箱/柜中的固定连接部位应牢固可靠,无松动现象;不拆卸的螺纹连接处有防松措施;可拆卸连接连接可靠,拆卸方便,拆卸后不影响再装配的质量,且不增加再装配的难度;f)箱/柜内安装零件的设计应充分考虑结构的合理性以及同一工程的一致性;在满足机械强度的前提下,尽可能减少钣金件的安装螺钉数量,原则上2U 高度内螺钉的数量不多于 2 个;g)门上密封条采用机械发泡工艺实现,成型的密封条平整均匀分布,密封条表面无肉眼可识别的气泡或气孔,密封条无脱落或部分脱落
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