00-GIS(GIL)特高频局部放电在线监测装置技术规范书(通用部分).docx
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1、彳中国南方电网CHINA SOUTHERN POWER GRIDGIS (GIL)特高频局部放电在线监测装置技术规范书(通用部分)版本号:2021版VI.0 编号:广东电网有限责任公司2021年11月试验GJB/Z 299BGJB/Z 299B电子设备可靠性预计手册DL/T 860变电站通信网络和系统DL/T 1146DL/T 860实施技术规范DL/T 1498.4Q/CSG11401变电设备在线监测装置技术规范.第4部分:气体绝缘金属封闭开关设 备局部放电特高频在线监测装置 气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电特高频检测技术规范Q/CSG 1203021南方电网公司变电设备在线监测装
2、置通用技术规范Q/CSG 1203024-2017输变电设备状态监测评价系统数据接口与协议Q/CSG1204060-2019电力监控系统并网安全评估规范 4使用条件本技术规范书要采购的GIS (GIL)特高频局部放电在线监测装置,其安装地点的实际外 部条件详见专用部分。投标方应对所提供的装置性能参数在工程实际外部条件下进行校验、核 对,使所供设备满足实际外部条件要求及全工况运行要求。4.1 正常使用条件海拔高度: 1000m4.1.1 环境温度最高温度:+70最热月平均温度:+30C最高年平均温度:+20最低气温:-25 (户外)太阳辐射强度:0.1W/cm24.1.2 耐地震能力地震烈度8度
3、:地面水平加速度3m/s2地面垂直加速度L5m/s2共振、正弦拍波试验法,激振5次,每次持续时间5个周波,各次间隔2s,并考虑其端部 连接导线振动和导线张力的影响。安全系数不小于1.67。设备本体水平加速度应计及设备支架 的动力放大系数1.2o湿度日相对湿度平均值100%污秽等级对于d级以下污秽等级的地区统一按d级防污选取设备的爬电比距。d级污秽地区及以上污秽等级的地区统一按e级防污选取设备的爬电比距。4.1.3 风速35m/s (离地面10m高处、10分钟平均最大值)。4.1.4 覆冰厚度:20mm特殊使用条件GIS (GIL)特高频局部放电在线监测装置可以在不同于4.1中规定的正常使用条件
4、下使 用,当超出4.1中规定的工作条件时,由用户与供应商协商确定。5技术要求接入安全性要求a)监测装置的接入不应改变被监测GIS设备的电气联接方式,不影响密封性能、绝 缘性能及机械性能等各项性能指标。b)采用内置传感器时,内置传感器应在GIS生产厂制造时安装,应保证传感器的尺 寸、结构与被监测GIS设备相匹配,不少于被监测GIS设备设计使用寿命,且不 应低于30年,并连同GIS本体一起进行出厂试验。传感器应采用与被监测GIS 设备相同的密封工艺和材料等。c)采用外置传感器时,应保证不改变被监测GIS设备的结构与连接,不得影响GIS 盆式绝缘子结构的密封性能、外壳接地和通流性能。外置传感器的设置
5、原则上应 不拆动GIS的任何部件。d)特高频传感器应能承受GB/T 7674规定的额定运行电压、操作过电压和冲击过电压。 e)传感器外壳应可靠接地,传感器的输出端具备限压保护功能,空载输出电压应不危 及人身安全。f)监测装置的装设应满足:与附近高压带电部件和区域具有足够的安全距离;有效防 护雷电、开关操作产生的过电压和地电位升高;不产生涉及电源、电磁兼容和网络通 讯等安全隐患,不影响变电站其他系统的安全运行。5.1 装置要求a)装置应满足模块化和标准化要求,并预留足够的通道,方便扩充数据采集单元和传 感器,支持热插拔和互换性要求。b)装置应具有外同步信号输入接口,能安全接入如电压互感器(PT)
6、二次信号、外部 调频电源及函数信号发生器等不同触发源信号,以便监测不同电压频率下的局放信 号,生成局放特征谱图,投标文件应答必须提供产品外同步接口的实物照片和接口说 明。C)现场信号采集控制单元及监测主机应采用可靠的专用供电电源,电源宜通过站内 UPS屏柜或交流电源屏获取。d)现场信号采集控制单元并具有数据存储功能,能够保存近期一段时间传感器采集的信号数据e)监测软件界面友好,方便用户使用,进口产品应使用汉化中文版本。f) 装置应具备现场校验测试接口,方便用户开展现场调试和检测。g)操作系统应采用Linux操作系统,宜采用国产Linux操作系统和国产数据库,装置及 系统安全性能应符合南方电网网
7、络及信息安全相关规定且供应商须配合业主完成系 统安全加固,供应商应保证验收时站端监测软件能正常运行且与远程主站能正常传输 监测数据及放电谱图等相关监测数据。h)监测软件禁止使用135、137、138、139、445、3389等高危端口进行业务通信或同 步。i) 投标方提供的产品及部件型号应与检测报告中的产品及部件型号一致。5.3基本功能要求投标方对文件中重要条款(标注“”的条款)的响应情况,应逐项进行答复,并提供相应 证明材料(包括功能截图、实物照片、检测报告等)。5.3.1 监测功能a)装置应实现被监测GIS设备局部放电的自动采集、信号调理、模数转换和数据的预 处理功能。b) 装置应满足每个
8、监测传感器配有独立的采集通道,可实现连续、实时的采样功能, 不应采用分时复用的方式进行轮巡采样。投标文件应提供说明产品通道数量和多通道 PRPS、PRPD谱图同时实时显示的软件截图,中标产品如存在差异,招标方保留拒 收产品的权利。c) 装置应具备对局部放电幅值(最大放电量、平均放电量)、相位、频次等局部放 电基本特征参量进行连续实时自动监测、记录的功能。记录功能a)装置应提供局部放电相位分布图(PRPD)、脉冲序列相位分布图(PRPS)等放电特 征谱图,并可连续实时显示监测点的PRPS三维谱图。(PRPD谱图:表征局部放电 信号的幅值、频次与被测设备交流电压相位的关系,可展示出放电信号在一段时
9、间内 的相位分布特性;PRPS谱图:表征局部放电信号的幅值、相位随时间变化的关系, 可展示放电信号在一段时间内的连续变化特性,通常不少于50个工频周期;PRPD 和PRPS图谱应动态实时刷新,实时刷新时间不大于0.02s)ob)装置应提供局部放电信号幅值及频次变化的趋势图,可按设置的时间间隔(至少可 设置为1、5和15分钟)显示一段较长时段内(至少可设置为1天、1月和1年)的 趋势图。装置应能够根据用户选择,同时显示多个采集通道的局部放电信号幅值及频 次在相同时间段内的趋势图。c)装置应按照不低于1次/5分钟的频率记录放电幅值、放电量平均值、相位、频次等 基本特征参量。d)装置应具备数据存储功
10、能,至少储存最近1年内的放电幅值、相位、频次等基本特 征参量和PRPD、PRPS等谱图信息,并能通过外部接口导出历史数据。e)站端监测装置在无局放告警时需至少每隔2小时向省级监测主站发送一个PRPS和 PRPD谱图文件,在有局放告警时需从告警时刻开始每隔15分钟或以更高频率向省 级主站发送一个PRPS和PRPD谱图文件,直至局放告警信号消失。f) 站端监测装置应满足远程主站实时在线召唤PRPS动态图谱的要求。报警功能a) 应具备监测结果异常、监测功能故障和通信中断等异常情况的自动报警功能。b)报警策略可综合应用阈值报警、关联报警和趋势报警等多种预警方法。C) 报警信息应能明确区分监测数据异常、
11、装置自检异常等不同类型的异常情况。d)报警信息应实时远传,报警策略设置可修改。5.3.4 分析展示功能a)装置应能实时展示各监测点PRPS、PRPD谱图等,PRPS谱图的实时刷新时间不低于 0.02s ob)应具备放电类型识别功能,可准确判断GIS内部的自由金属颗粒放电、悬浮电位体 放电、沿面放电、绝缘件内部气隙放电、金属尖端等典型放电类型,并可用统计的方 式明确给出各种放电类型所发生的概率。5.3.5 抗干扰功能a)应具备在现场复杂电磁环境下,有效抑制和排除背景干扰的能力,可采用滤波、屏 蔽、识别、定位等抗干扰技术,保证监测有效性。536自检测与自恢复功能a)装置应具有自检测功能,提供装置运
12、行状态定时自检信息,记录故障日志,检测周 期可设置。b)装置应具有自恢复功能,当出现类似异常供电终止等情况后,装置能够自动恢复正 常运行,且存储数据不丢失。C)监测主机应具备看门狗功能,当出现类似异常供电、装置系统死机、软件卡死等情 况后,在电源正常的情况下,装置能够自动恢复正常运行,且存储数据不丢失。5.4监测性能要求a)传感器频响特性传感器在工作频带内平均有效高度不应小于llmmob) 检测灵敏度监测装置(含传感器)在GTEM小室中检测7V/m (或17dBV/m)的瞬态电场强度峰值 时的信噪比不应低于2倍(或6dB)。c) 动态范围监测装置的动态测量范围不应小于40dB,在动态范围内检测
13、结果应能有效反映局部放电强度的变化。d)监测有效性根据外置传感器配置方案,监测装置应能检测到发生在被监测设备内部各处的、放电量不 超过20pC的局部放电信号,并可准确判断放电缺陷的类型。为保证监测灵敏度,UHF传感器的配置不应低于以下的配置方案,投标方还应根据GIS 设备图纸、绝缘盆子性质等进行GIS特高频传播与衰减特性的调研分析,提供论证报告或书 面承诺,充分论证传感器配置方案可保证监测灵敏度:注:如投标方传感器的配置数量少于以下配置标准,应提供省级以上权威机构检测报告, 以证明传感器的配置方案满足GIS局部放电检测覆盖面(全覆盖,无检测盲区)与灵敏度(最 小可测放电量10 pC)的要求。(
14、1) 500kV HGIS 设备 一个完整串18个传感器,GIS母线每间隔6m布置1个传感器。(2) 500kVGIS 设备一个完整串36个传感器,GIS母线每间隔6m布置1个传感器。(3)220kV GTS 设备(母线分箱结构)主变、出线间隔12个,主变、出线间隔12个,母联、分段、PT间隔6个,GIS母线每隔10m布置1个传感(4)(4)220kV GIS 设备(母线共箱结构)主变、出线间隔12个,母联、分段、PT间隔6个,GIS母线每隔10m布置1个传感(5)HOkVGIS 设备(分箱结构)主变、出线间隔9个,母联、分段、PT间隔6个,GIS母线每隔10m布置1个传感HOkVGIS 设备
15、(共箱结构)主变、出线间隔3个,母联、分段、PT间隔2个,GIS母线每隔10m布置1个传感器(7) 特殊GIS间隔结构投标方应根据招标方提供的GIS设备图纸进行充分论证,根据现场情况和传感器灵敏度 以站为单位制定技术方案(包括系统布置方案、传感器接线配置图、覆盖范围校验方案、相关 技术指标等),详细阐述传感器的分布原则、信号监测范围的衰减计算,同时提供省级以上第 三方检测报告(投标时提供与拟投标设备同型号产品第三方报告、供货时提供本次供货系统第 三方检测报告,其中传感器抽样率不少于5%且最少需要覆盖一个典型GIS测试间隔,确保 GIS局放监测覆盖面(全覆盖,无检测盲区)与灵敏度(最小可测放电量
16、20pC)的要求。投 标应附上技术方案(参见附件)。5.5 通信功能a)监测装置内部通信接口应满足监测数据交换所需要的、标准的、可靠的现场工业控制 总线或以太网络要求;外部通信接口应满足将监测信息上送至远程主站的通信要求;b)监测装置与远程主站应采用统一的通信协议和数据格式,应满足南方电网公司变电 设备在线监测装置通用技术规范和广东电网生产监控指挥中心的相关要求,并能满足一致性 测试要求;c)要求在线监测系统与远程主站通讯发生中断恢复后,中断期间的数据能够自动补发, 同时保证数据时间正确;d)监测装置应具备SNTP时间同步对时功能;e)凡上述未提及的内容,均依据电力行业标准DL/T 860系列
17、标准工程实施规范执 行。5.6 绝缘性能绝缘电阻a)在正常试验大气条件下,装置各独立电路与外露的可导电部分之间,以及各独立电 路之间,绝缘电阻的要求见表5.2。表5.2正常试验条件下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻要求Ur5MQ (用250V兆欧表测量)250 Ur 60 V5MQ (用500V兆欧表测量)注:与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用250Ur60V的要求。b)温度(+402) ,相对湿度(933) %恒定湿热条件下,装置各独立电路与外露的 可导电部分之间,以及各独立电路之间,绝缘电阻的要求见表5.3。表5.3恒定湿热条件下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻要求UE60
18、V1MQ (用250V兆欧表测量)250Ur60V1MQ (用500V兆欧表测量)注:与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用250Ur60V的要求。562介质强度a)在正常试验大气条件下,装置各独立电路与外露的可导电部分之间,以及各独立电 路之间,应能承受频率为50Hz,历时Imin的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏 现象;b)工频耐压试验电压值按表5.4规定进行选择,也可以采用直流试验电压,其值应为规 定的交流试验电压值的L4倍。表5.4介质强度要求冲击电压额定电压Ur试验电压有效值UE60V0.5 kV250 Ur 60V2.0 kV注:与二次设备及外部回路直接连接的接口回路
19、试验电压采用250Ur60V的要求。在正常试验大气条件下,装置各独立电路与外露的可导电部分之间,以及各独立电路之间, 应能承受l.2|is/50|is的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定工作电压大于60V时丁开路 试验电压为5kV;当额定工作电压不大于60V时,开路试验电压为IkV。试验后设备应无绝 缘损坏和器件损坏。冲击电压要求见表5.5。表5.5冲击电压要求额定电压Ur开路试验电压UE 60Vl.OkV250Ur60V5.0 kV注:与二次设备及外部回路直接连接的接口回路试验电压采用250Ur60V的要求。5.7 电磁兼容性能静电放电抗扰度装置应能承受GB/T 17626.2规定的严酷等
20、级为4级的静电放电干扰。5.7.1 射频电磁场辐射抗扰度装置应能承受GB/T 17626.3规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射干扰。5.7.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度装置应能承受GB/T 17626.4规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰。5.7.3 浪涌(冲击)抗扰度装置应能承受GB/T 17626.5规定的严酷等级为4级的浪涌(冲击)干扰。5.7.4 射频场感应的传导骚扰抗扰度装置应能承受GB/T 17626.6规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰干扰。5.7.5 工频磁场抗扰度装置应能承受GB/T 17626.8规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。5.7.6 脉冲磁场抗扰度
21、装置应能承受GB/T 17626.9规定的严酷等级为5级的脉冲磁场干扰。5.7.7 阻尼振荡磁场抗扰度装置应能承受GB/T 17626.10规定的严酷等级为5级的阻尼振荡磁场干扰。5.7.8 电压暂降、短时中断抗扰度装置应能承受GB/T 17626.11规定的电压为40%Ut,持续时间10个周波的电压暂降干扰。5.8 环境适应性能低温装置应能承受GB/T 2423.1规定的低温试验,试验温度为表5.6规定的低温温度,试验时 间2h,试验期间装置应正常稳定工作,并保证测量的有效性。5.8.1 高温装置应能承受GB/T 2423.2规定的高温试验,试验温度为表5.6规定的高温温度,试验时 间2h,
22、试验期间装置应正常稳定工作。表5.6考核适用温度工作环境温度要求/OC低温温度/高温温度/-25 +70-25+705.8.2 恒定湿热装置应能承受GB/T 2423.3规定的恒定湿热试验。试验温度(+402) 、相对湿度(933) %,试验时间为48h,试验期间装置应正常稳定工作。温度变化装置应能承受GB/T 2423.22规定的温度变化试验,低温为-25,高温为+70C,暴露时 间为2h,温度转换时间为3分钟,温度循环次数为5次,试验期间装置应正常稳定工作。5.9 机械性能振动(正弦)a)装置应能承受GB/T 11287中规定的严酷等级为I级的振动响应试验;b)装置应能承受GB/T 112
23、87中规定的严酷等级为I级的振动耐久试验。5.9.1 冲击a)装置应能承受GB/T 14537中规定的严酷等级为I级的冲击响应试验;b)装置应能承受GB/T 14537中规定的严酷等级为I级的冲击耐久试验。5.9.2 树甘童装置应能承受GB/T 14537中规定的严酷等级为I级的碰撞试验。5.10 外壳防护性能防尘室内及遮蔽场所使用的装置,应符合GB 4208中规定的外壳防护等级IP51的要求;户外 使用的装置,应符合GB 4208中规定的外壳防护等级IP55的要求。5.10.1 防水室内及遮蔽场所使用的装置,应符合GB 4208中规定的外壳防护等级IP51的要求;户外 使用的装置,应符合GB
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