配电自动化馈线终端(FTU)技术规范45549.pdf
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1、 配电自动化馈线终端(FTU)技术规范 目 录 1 规范性引用文件.错误!未定义书签。2 技术要求.错误!未定义书签。3 标准技术参数.错误!未定义书签。4 环境条件表.错误!未定义书签。5 试验.错误!未定义书签。附录 A 馈线终端无线通信安装位置、航插尺寸定义(参考性附录).错误!未定义书签。附录 B 馈线终端接口定义(规范性附录).错误!未定义书签。配电自动化馈线终端(FTU)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 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论
2、GB/T 静电放电抗扰度试验 GB/T 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 浪涌(冲击)抗扰度试验 GB/T 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 工频磁场的抗扰度试验 GB/T 阻尼振荡磁场的抗扰度试验 GB/T 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T 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/
3、T 19520 电子设备机械结构 GB 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 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 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/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 51
4、4 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 概述 馈线终端的结构形式可分为箱式馈线终端和罩式馈线终端。箱式馈线终端 安装在配电网馈线回路的柱上等处的配电终端,外箱为箱式,按照功能分为箱式“三遥”终端和箱式“二遥”终端。罩式馈线终端 安装在配电网馈线回路的柱上等处的配电终端,外箱为罩式,按照功能分为罩式“三遥”终端和罩式“二遥”终端。FTU 总体技术要求 电源要求 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
5、波,谐波含量小于 10%。配套电源输出要求 a)工作电源满足同时为终端、通信设备、开关分合闸提供工作电源;b)主电源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。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)后备电源额定电压 DC24V;c)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;d)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
6、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 15 分钟。二遥终端 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。通信要求 基本要求 a)终端 RS-232 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选用 10/100Mbit/s 全双工等。b)配电终端与主站建立连接时间应小于 60 秒。c)当通信异常时,配电终端应保存未确认及未上送的 SOE 信息,在通信恢复后可及时传送至主站。d)接受并执行主站系统下发的对时命令。e)通信设备结构安装详见
7、附录 A。无线通信模块要求 含无线通信模块的配电终端,其无线通信模块应满足以下要求: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;或至少提供 1 个全双工以太网,既满足与配电终端通信也可用于本地维护。c)无线通信模块 RS-232 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 卡的接口应符合的要求,与 SIM 卡交互数据应符合要求。e)无线通信模块支持端
8、口数据监视功能,具备网络中断自动重连功能。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,正负偏差 20%。j)无线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)功耗宜小于 1W,最高应不大于 3W;数据通信平均功耗(保持在线)宜小于 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。功能要
9、求 基本功能要求 a)具备就地采集模拟量和状态量,并具备测量数据、状态数据远传的功能。b)具备故障检测及故障判别功能:过流、过负荷。c)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数当地及远方设置功能。d)具备当地及远方设定定值功能。e)采取防误措施,避免装置初始化、运行中、断电等情况下产生误报遥信。f)具备装置箱体内部温度采集与上传功能;配备后备电源,当主电源供电不足或消失时,能自动无缝投入。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)具备故障指示手动复归、自动复归。k)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
10、据故障性质(瞬时性或永久性)自动选择复归方式。l)具备串行口和网络通信接口。m)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,与系统时钟保持同步。n)具备为通信设备提供配套电源的能力。o)具备后备电源自动充放电管理功能;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。p)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。三遥”FTU 功能要求 a)满足基本功能要求。b)具备为开关动作提供配套电源的能力,满足控制开关分合闸,数据远传及远方控制功能。c)具备就地/远方切换开关和控制出口硬压板,支持控制
11、出口软压板功能;d)具备双路供电电源输入和自动无缝切换功能。二遥”FTU(1)标准型 满足基本功能要求。(2)动作型 a)满足基本功能要求;b)具备相间短路故障检测功能,发生故障时能快速判别。终端配负荷开关时,可与变电站出线开关动作逻辑配合实现故障自动隔离;配备断路器时,发生故障时可自动切除故障;c)具备单相接地故障的检测和告警功能,可选配自动切除故障功能;d)具备为开关动作提供配套电源的能力,满足开关就地控制功能;e)具备同时为通信设备、开关提供配套电源的能力;f)具备故障动作功能的现场投退功能。性能要求 基本性能要求 a)采集交流电压、电流,其中:1)在标称输入值时,整机每一电流回路的功率
12、消耗应小于 1VA;2)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)SOE 分辨率不大于 5 毫秒,遥信电源电压不低于 24V;c)采取防误措施,过滤误遥信,软件防抖动时间 101000 毫秒可设;d)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。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)绝缘电阻要求(M)Ui60 5(用 250V 兆欧表)Ui60 5(用 500V 兆欧表)湿热条件:在温度 402,
13、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)Ui60 1(用 250V 兆欧表)Ui60 1(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(V)试验电压有效值(V)Ui60 500 60Ui125 1000 125Ui250 2500 c)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
14、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 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。电磁兼容性 a)电压突降和电压中断适应能力要求 按 GB/T 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
15、为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 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:波形:衰减振荡波,包络线在 36 周期衰减到峰值的 50%;频率:(1MHz;重复率:400 次/s;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 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
16、本性能的要求。d)抗浪涌干扰的要求 按 GB/T 中的有关规定执行。在施加如表 5 规定的浪涌干扰电压和 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 高频干扰 3 信号、控制回路和电源回路 4 信号、控制回路和电源回路 快速瞬变 3 信号输入、输出、控制回路 电源回路 4 信号输入输出回路、控制回路 电源回路 浪涌 3 信号、控制回路和电源回路 4 信号、控制回路和电源回路 FTU 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
17、 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 试验项目 级别 试验值 接触放电 空气放电 静电放电 3 6kV 8kV 4 8kV 15kV FTU 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 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
18、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)工频磁场 3 连续正弦波 30 4 连续正弦波 100 特定 连续正弦波 与厂家协商确定 阻尼振荡磁场 3 衰减振荡波 30 4 衰减振荡波 100 特定 衰减振荡波 与厂家协商确定 FTU 应满足 4 级要求。g)抗辐射电磁场干扰的要求 按 GB/T 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/m 辐射电磁场 3 80MHz1000 MHz 连续波 10 4 连续波 30 FTU 应满足 4 级
19、要求。机械振动性能要求 设备应能承受频率 f 为 29Hz,振幅为及 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振动脱落现象,各项性能均应符合基本性能的要求。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。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。结构要求 材质及工艺要求 a)罩式结构采用玻璃钢材质,其外罩壳厚度,安装底盖厚度;b)箱式结构采用不锈钢材质或复合 SMC 材质;c)选
20、用不锈钢材质时,应选用抗磨性和疲劳强度不低于 304 不锈钢,箱体前门及箱体板材厚度。箱体焊接处宜使用氩弧焊工艺,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)选用复合 SMC 材质时,应选用选用无卤素,无有害杂质高强度复合 SMC 材料,符合国家有关标准,机械强度和热力性能等应满足一下要求:SMC 物理性能指标及测试数据满足下面的要求:序号 项目 单位 合格指标 1 冲击强度 KJ/M2 60 2 弯曲强度 Mpa 150 3 工频介电强度(90变压器油,连续升压法)MV/m 4 介质损耗因数 tg(1MHz)5 相对介电常数(1MHz)6 耐电弧 S 18
21、0 序号 项目 单位 合格指标 7 耐漏电起痕性 V 600 8 体积电阻率 m 1010 9 阻燃性 FV0 10 箱体材料热变形温度 200 SMC 模压单板机械化成型性能满足下列要求:抗拉强度 59 MPa 巴氏硬度 30 弯曲强度78 MPa 吸水率%弯曲弹性模量 5900 MPa e)箱式结构内置无线通信模块时,天线应外露。f)箱式结构各结合处(门、覆板等)的缝隙应匀称,同一缝隙在米之内的宽度之差不应大于,大于 1m 缝隙的宽度之差不应大于;g)箱体表面应打磨平整,部件采用焊接方式的焊缝应牢固可靠,无裂纹,无明显的未熔合、气孔、夹渣等缺陷;内部固定连接部位应牢固可靠,不应有松动现象;
22、不拆卸的螺纹连接处应有防松措施;可拆卸连接应连接可靠,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;可运动结构部件应按设计要求活动自如、可靠,在规定的运动范围内不应与其它零件碰撞或摩擦;h)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,密封条不应有脱落或部分脱落现象;i)箱式结构柜门开启、关闭应灵活自如,锁紧应可靠,门的开启角度不应小于 120,柜门开启后可牢靠支撑,不随意关闭;j)罩式结构的调试及维护窗口盖开启、关闭应灵活自如,开启角度方便维护;k)箱式/罩式终端结构应设计有便于杆/塔挂装固定的专用挂钩件。表面涂覆和防护要求 a)罩
23、式/箱式所有紧固件均应选用不锈钢材质;b)结构内部金属件应由具有防腐蚀镀层或涂覆层或采用无需表面处理的材料制造,且镀覆或涂覆后的表面不应有灰尘、杂质、油污、划痕、镀覆或涂覆缺陷等质量问题,镀层及涂覆层的类别、厚度及要求等应符合企业标准及设计图样的规定;c)罩式结构终端要求能防尘、防雨、防腐蚀及防凝露,总体防护等级不低于 GB/T 4028 规定的 IP66要求;d)箱式结构终端要求能防尘、防雨、防腐蚀,总体防护等级不低于 GB/T 4028 规定的 IP55 要求;e)终端出厂前应使用塑料薄膜或塑料罩保护,以避免在搬运、装配、调试等工序执行过程中受到划伤,且保护膜或塑料罩去除后不应在终端结构主
24、体表面留下痕迹;f)罩式结构外部检查盖和箱式机箱门锁的防护等级不应低于终端结构总体防护等级。铭牌、标牌及标志 a)铭牌、标牌及标志应清洁、平整,表面无擦伤、划痕,无明显修整痕迹和其它影响美观的缺陷;b)铭牌、标牌及标志的图案和字迹应清晰、美观、醒目、耐久;c)终端应有明显的二维码和 ID 号。机械安全 a)罩式/箱式零部件的可触及部分不应有锐边和棱角、毛刺,以防止在装配、安装、使用和维护中对人身安全带来伤害;b)罩式/箱式结构应具有足够稳定性和牢固的连接及安装,避免因振动、冲击、碰撞、地震而倾倒或零部件脱落导致对人体的伤害,同时应考虑运输过程中的安全。接口及二次回路要求 a)FTU 接口应采用
25、航空插头的连接方式,航空插头的管脚定义详见附录 B;b)与配电终端有关的二次回路应符合 GB/T 14285 中的有关规定;c)遥信输入回路采用光电隔离,并具有软硬件滤波措施,防止输入接点抖动或强电磁场干扰误动。接插件配套设计 a)馈线终端接插件采用航空插头形式时,馈线终端安装航空插座,连接电缆采用航空插头。馈线终端采用的航空接插件类型主要有:4 芯,5 芯,6 芯防开路,10 芯,26 芯和以太网航空接插件。b)航空接插件的接口定义及接线要求,详见附录 A。c)基本性能 航空接插件插头、插座采用螺纹连接锁紧,具有防误插功能。插针与导线的端接采用焊接方式。其插座和插头的结构应满足表 9 的要求
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