Q GDW 10531-2016 高压直流输电直流电子式电压互感器技术规范.pdf
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1、 Q/GDW 105312016 代替 Q/GDW 531-2010 高压直流 输电直流 电子式电 压互感器 技术规范 Technical standards for HVDC electronic voltage transformers 2017 - 07 - 28 发布 2017 - 07 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 105312016 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规 范性 引用 文件 1 3 术 语和 定义 1 4 使 用条 件 2 5 技 术参 数和 性能 要求 2 6 试
2、验 7 7 铭 牌标 志 . 14 8 其 他要 求 . 15 附录A (资 料性 附录 ) 直流电 子式 电压 互感 器结 构框图 . 16 附录B (资 料性 附录 ) 直流工 程TDM 通 信协 议说 明 . 17 附录C (资 料性 附录 ) 备品备 件 . 19 附录D (资 料性 附录 ) 专用工 具和 仪器 仪表 . 20 编制说 明 21 Q/GDW 10531 2016 II 前 言 为规范 800kV 及 以下电 压 等级直 流输电 用电 子式电 压互感 器的 使 用条 件 等相 关技术 要求, 制定 本 标准。 本标准 代替Q/GDW 531 2010 ,与Q/GDW 5
3、31 2010 相 比,主 要技 术性 差异 如下 : 扩 大了 标准 适用 范围 , 将适用 范围 由660kV 扩 充 至800kV 及以 下各 电压 等 级的电 子式 电压 互 感器; 修 改了 直流 电子 式电 压互感 器的 一次 端绝 缘水 平; 增 加了 “交 流耐 受电 压” 的 绝缘 水平 要求 , 并 对 “额定 雷电 全波 冲击 耐受 电压 ( 峰值 ) ” 和 “ 额 定操作 冲击 耐受 电压 (峰 值)” 的绝 缘要 求作 了细 化; 增 加了SF6 气体 绝缘 、 密封性 能检 查等 试验 项目 。 本 标准 由国 家电 网公 司 运 维检修 部提 出并 解释 。 本
4、 标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本 标准 起草 单位 :国网 上 海市电 力公 司、 南京 南瑞 继保电 气有 限公 司、 国网 运行分 公司 。 本 标准 主要 起草 人: 周行 星、刘 闯、 罗苏 南、 黄华 、陈文 中、 郑斌 毅、 常勇 、毛颖 科、 郭森 。 本标准2010 年12 月首 次发 布,2016 年12月 第一 次修 订。 本标准 在执 行过 程中 的意 见或建 议反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。 Q/GDW 105312016 1 高 压直流 输电直流 电子式 电压互感 器 技术 规范 1 范围 本 标准 规定了50kV 800kV 电压等 级 直流
5、 输电 用 电子 式电压 互感器 的使 用条件 、 技术 参数和 性能 要 求、试 验、 铭牌 标志 、及 其他要 求 。 本 标准 适用 于国 家电 网公 司50kV 800kV 直流 输电 系 统电子 式电 压互 感器 设备 。 2 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( 包括 所有 的修改 单) 适用 于本 文件 。 GB/T 7354-2003 局 部放 电测量 GB/T 11022-1999 高压 开 关设备 和控 制设
6、备标 准的 共同技 术要 求 GB/T 16927.1 高电 压试 验技术 第1部分 一般 试 验要求 GB/T 17626.2 电磁 兼容 试验 和测 量技 术 静电 放 电抗扰 度试 验 GB/T 17626.3 电磁 兼容 试验 和测 量技 术 射频 电 磁场辐 射抗 扰度 试验 GB/T 17626.4 电磁 兼容 试验 和测 量技 术 电快 速 瞬变脉 冲群 抗扰 度试 验 GB/T 17626.5 电磁 兼容 试验 和测 量技 术 浪涌 ( 冲击) 抗扰 度试 验 GB/T 17626.8 电磁 兼容 试验 和测 量技 术 工频 磁 场抗扰 度试 验 GB/T 17626.9 电磁
7、 兼容 试验 和测 量技 术 脉冲 磁 场抗扰 度试 验 GB/T 17626.10 电 磁兼 容 试验 和测 量技 术 阻尼 振荡磁 场抗 扰度 试验 GB/T 17626.11 电 磁兼 容 试验 和测 量技 术 电压 暂降、 短时 中断 和电 压变 化的抗 扰度 试验 GB/T 17626.12 电 磁兼 容 试验 和测 量技 术 振荡 波抗扰 度试 验 GB/T 20840.7-2007 互感器 第7部 分: 电子 式电 压 互感器 GB/T 20840.8-2007 互感器 第8部 分: 电子 式电 流 互感器 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 直流电
8、 子式 电压 互感 器 DC electronic voltage transformer 一种装 置, 用于 测量 直流 电压, 由一 次电 压传 感器 、 一次转 换器 、 传 输系 统及 合并单 元等 部分 组成 , 用以传 输正 比于 被测 量的 量,供 给测 量仪 器、 仪表 和继电 保护 或控 制装 置 , 参见附 录A 。 3.2 一次电 压传 感器 primary voltage sensor Q/GDW 10531 2016 2 对直流 电子 式电 压互 感器 而言一 次电 压传 感器 即是 直流分 压器 , 它 产生 与施 加 于一次 端子 的电 压 相 对应的 信号 ,直
9、 接或 经过 一次转 换器 传送 给合 并单 元。 3.3 一次转 换器 primary converter 简称为 远端 模块 ,将 来自 一次电 流或 电压 传感 器的 信号转 换成 适合 于传 输系 统的数 字光 信号 。 3.4 合并单 元 merging unit 一种装 置, 将来 自一 次传 感 器或一 次转 换器 的信 号转 换成符 合标 准规 约的 信号 输出供 相应 控制 保 护 设备使 用。 直流 输电 系统 通常将 控制 保护 设备 使用 的多个 测点 直流 电流 和直 流电压 测量 信号 进 行 合 并 。 4 使用条 件 使用条 件如 下: a) 海拔高 度: 不超
10、 过 1000m ; b) 风速: 最 大34m/s ( 或按 当地气 候条 件提 出要 求) ; c) 相对湿 度: 在 25 时月 平 均不高 于 90 ; d) 环境温 度: 户外 : 40 50 ,户 内: 5 40; e) 日照强 度:0.1W/cm 2 ( 风速0.5m/s ) ; f) 耐地震 能力 :地 震强 度 8 度; g) 污秽等 级 : 级 。 注: 高海拔、高寒、湿热等地区参照国家有关标准进行相应修正 (参照GB 311.1 )。 5 技术参 数和 性能 要求 5.1 额定频 率 0Hz (直流 ) 5.2 额定一 次电 压 50kV800kV 5.3 绝缘要 求 5
11、.3.1 直流分 压器 一次 端绝 缘水 平 直流电 子式 电压 互感 器的 一次端 绝缘 水平 应满 足表1 的要求 。 Q/GDW 105312016 3 表1 电压互 感器 一次 端绝 缘水 平 额定电压 U n设备最高电压 U m直流耐受电压 1h 交流耐受电压 1min 额定雷电全波冲击 耐受电压(峰值 ) kV 额定操作冲击耐 受电压(峰值) kV 50 90 160 170 325 550 100 110 150 185 650 400 408 600 510 950 850 1175 950 500 515 750 680 1425 1175 1550 1300 1675 14
12、25 660 680 990 740 1800 1600 800 816 1200 880 1950 1620 注:对于具体工程,若绝缘要求与表1 不一致,以工程要求为准 。 5.3.2 直流局 部放 电 直流局 部放 电要 求如 下: a) 在干式 直流 耐压 试验 的最 后10 分钟 内局 放大 于1000pC 的脉 冲数 应小于10 个 ( 试验电 压为1.5 倍的额 定一 次电 压) ; b) 在极性 反转 试验 的最 后 10 分钟 内局 放大 于 1000pC 的脉冲 数应 小 于 10 个( 试验电 压 为 1.25 倍的额 定一 次电 压) 。 5.3.3 交流局 部放 电 试
13、验电 压 2 / 1U . 1 m 下 局放 应小 于10pC ,试 验电 压 2 / 5U . 1 m 下局放 应小 于20pC。 5.3.4 外绝缘 爬距 直流电 子式电 压互 感器能 够耐受 级污 秽, 其爬电 比距应 大于48mm/kV ,同 时 爬电距 离与弧 闪距 离 的比值 应小 于4.0 。 5.3.5 低压器 件电 压耐 受能 力 直流电 子式 电压 互感 器低 压器件 的绝 缘应 符合 表2 的 要求。 Q/GDW 10531 2016 4 表2 低压器 件电 压耐 受能 力 被试端口 工频电压耐受能力 冲击电压耐受能力 电源输入 交流电源输入:交流2.0kV ,1min
14、或 直流电源输入:直流2.8kV ,1min 5kV ,1.2/50s 输出和输入 接 到 开 关 站 区 与 控 制 柜 区 之间的电气链接 交流1.5kV ,1min 或 直流2.1kV ,1min 5kV ,1.2/50 s 5.4 无线电 干扰 电压 要求 试验电 压 2 / 1U . 1 m 下无线 电干 扰电 压不应 大于2500 V 。 5.5 电磁兼 容抗 扰度 要 求 电子式 互感 器的 电磁 兼容 性能应 满足 表3 的要 求。 表3 电磁兼 容抗 扰度 要求 试验 依据标准 严酷等级 评价准则 谐波和谐间波抗扰度 aIEC 61000 4 13 2 A 电压慢变化抗扰度
15、aGB/T 17626.11 +10% 20% A 电压慢变化抗扰度 bIEC 61000 4 29 +20% 20% A 电压暂降和短时中断抗扰度 aGB/T 17626.11 30% 暂降 0.1s中断 0.02sA 电压暂降和短时中断抗扰度 bIEC 61000 4 29 50% 暂降 0.1s中断 0.05 s A 浪涌(冲击)抗扰度 GB/T 17626.5 4 A 电快速瞬变脉冲群抗扰度 GB/T 17626.4 4 A 振荡波抗扰度 GB/T 17626.12 3 A 静电放电抗扰度 GB/T 17626.2 2 A 工频磁场抗扰度 GB/T 17626.8 5 A 脉冲磁场抗扰
16、度 GB/T 17626.9 5 A 阻尼振荡磁场抗扰度 GB/T 17626.10 5 A 射频电磁场辐射抗扰度 GB/T 17626.3 3 A a 仅适用于带交流电源端口的电子式互感 器。 b 仅适用于带直流电源端口的电子式互感器 。 5.6 机械强 度要 求 机械强 度要 求如 表4 : a) 具 体为 直流电 子式 电压 互感器 应能 承受 的静 载荷 , 这些 数值 包含 了风 力和 结冰引 起 的 载 荷 ; b)规 定的 试验 载荷 是指 可 施加于 一次 端子 任意 方向 的载荷 。 Q/GDW 105312016 5 表4 静态承 受试 验载 荷 额 定 一 次 电 压 k
17、V 静 态 承 受 载 荷 N 50、100 2000 400 、500、660、800 4000 注:在日常运行条件下,起作用的载荷总和应不超过规定的承受试验载荷的50。 5.7 数字量 输出 要求 5.7.1 数字量 输出 的额 定值 直流电 子式电 压互 感器的 二次输 出是数 字量 ,目前 ,数 字 量的输 出通 道采用 十六进 制(7FFFH ), 其额定 值为3A98H ( 对应 的 十进制 数为15000)。 注: 数字量输出额定值的其它值可根据工程需求由用户与供货商协商确定。 5.7.2 额定采 样率 直流电 子式 电压 互感 器的 额定采 样率 为10kHz 。 注: 额定采
18、样率的其它值可根据工程需求由用户与供货商协商确定。 5.7.3 数字量 输出 格式 直流电 子式电 压互 感器数 字量输 出的格 式应 遵循IEC60044-8标准 要求 或TDM 标 准格式 ,协议 具体 要 求可根 据工 程需 求由 用户 与供货 商协 商确 定 , 参见 附录B 。 5.8 直流电 压测 量准 确度 要求 直流电 子式 电压 互感 器直 流电压 测量 的准 确度 应 满 足表5 要求 。 表5 直流电 压测 量误 差限 值 准确级 在下列额定电压(% )下的电压误差( %) 10 20 80 100 120 150 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5
19、5.9 直流分 压器 额定 工作 电流 直流分 压器 额定 工作 电流 1mA 。 5.10 阶跃响 应要 求 阶跃响 应的 上升 时间 应小 于150s ,过 冲应 小于 阶跃 幅值的20% 。 5.11 频率特 性要 求 在50Hz1200Hz 频 率范 围 内,幅 值误 差不 差过 1% ,相角 偏移 不超过500 s , 截止频 率一 般为4K 。 5.12 结构要 求 结构要 求如 下: Q/GDW 10531 2016 6 a) 直流电 子式 电压 互感 器可 为干式 或充 气 式 ,对 于充 气式产 品应 采 用SF6 气体 ; b) 直流电 子式 电压 互感 器 的 结构应 便
20、于 现场 安装 、运 行、维 护 ; c) 金属件 外表 面应 具有 良好 的防腐 蚀层 ,产 品端 子应 符合图 样要 求 ; d) 直流电 子式 电压 互感 器应 有直径 不小 于8mm 的 接地 螺栓或 其他 供接 地用 的零 件 (如 面积 足 够 且 有连接 孔的 接地 板) ,接 地处应 有平 坦的 金属 表面 ,并标 有明 显的 接地 符号 ; e) 所有端 子及 紧固 件应 有良 好的防 锈镀 层, 足够 的机 械强度 和保 持良 好的 接触 面 ; f) 对于 SF6 气体 绝缘 直流 电子 式电压 互感 器 , 要求SF6 气 体年泄 漏率 不大 于 0.5% ;SF6 气
21、体水 分含 量应小 于150 10 -6 uL/L (SF6 气体 充入 设备 24h 后取 样测试 ) ; 每台 设备 应配 备一套 气体 监 测 装置 ( 包括 气体 密度 继电 器、 压 力指 示器 和温 度指 示器) ; 气 体监 测装 置应 配 置三对 报警 节点 , 满足三 取二 要求 ; g) 远端模 块 设 计应 考虑 防潮 、防高 温、 防电 磁干 扰。 5.13 防护等 级 直流电 子式 电压 互感 器中 有密封 要求 的部 件 ( 如一 次转换 器箱 体及 光缆 熔接 箱体) 的防 护性 能 应 满 足IP67 要求。 5.14 传输系 统和 输出 链接 的要 求 传输系
22、 统和 输出 链接 的要 求如下 : a) 传输系 统和 输出 链接 采用 的光缆 应符 合 IEC60794 的 要求。 光缆 应防 水并 安装 在专用 管道 内 ; b) 传输系 统和 输出 链接 的缆 线应具 有防 止啮 齿类 动 物 破坏的 保护 ; c) 户外光 纤接 插件 应有 良好 的防护 措施 ; d) 采用光 纤端 子盒 时, 它应 便于在 地面 直接 进行 检验 ; e) 直流电 子式 电压 互感 器保 证可靠 运行 的传 输系 统缆 线长度 不小 于 1km ; f) 每根光 纤的 总衰 减应 小 于2dB; g) 单个远 端模 块损 坏, 不应 影响其 余远 端模 块的
23、 正常 测量功 能 ; h) 一次电 压传 感器 输出 传输 方式可 采用 电缆 传输 或光 纤传输 两种 方式 , 采 用电 缆 传输应 考虑 抗 干 扰要求 , 电 压一 般采 用 47V , 并需 考虑 电缆 阻抗 匹配 问题; 采用 光纤 传输 时备 用光纤 的数 量 应 多于实 际使 用光 纤数 量 的100%, 且至 少3 根。 5.15 故障自 检及 维修 告警 直流电 子式 电压 互感 器应 能对 其 一次 转换 器、 传输 系统及 合并 单元 的工 作状 态进行 自检 , 当 自 动 检 测出设 备故 障或 输出 数据 异常时 , 应 及时 触发 数字 量输出 数据 无效 标
24、志 。 当 检测出 电子 式互 感 器 要 求 维 修时, 应给 出维 修告 警指 示。 5.16 远端模 块配 置要 求 直 流电 子式 电压 互感 器应 能根据 工程 需要 配置 多个 远端模 块,各 远 端模 块 应 相互独 立, 任何 一 个 转 换器故 障不应 影响 其它转 换器的 输出信 号。 保护双 重化配 置时, 每台 直流电 子式电 压互感 器至 少配 置6 个一次 转换 器 ( 其中2个 备 用) , 保护 三取 二配 置时 , 每台直 流电 子式 电压 互感 器至少 配置5个 一次 转换 器(其 中2 个备 用) 。 5.17 远端模 块一 致性 要求 Q/GDW 105
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