GB T 22390.5-2008 高压直流输电系统控制与保护设备.第5部分 直流线路故障定位装置.pdf
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1、lCS 2924001K 45 a目中华人民共和国国家标准GBT 2239052008高压 直流输电系统控制与保护设备第5部分:直流线路故障定位装置Control and protection equipment of highvoltage direct current(HVDC)transmission system-Part 5:DC line fault location20080924发布 2009-080 1实施宰瞀嬲鬻瓣警髅瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”前言l 范围2规范性引用文件3术语和定义4技术要求5试验方法-6检验规则7标志、标签、使用说明书8包装、运输、贮存9供货的
2、成套性lo质量保证目 次GBT 223905200811228O1333刖 舌根据国家科技部2003年度科技基础条件平台工作重点项目直流输变电系统核心技术与基础标准研究(项目编号为2003D1A7J034)的要求,特制定标准高压直流输电系统控制与保护设备。GB,I、223906高压直流输电系统控制与保护设备分为六个部分:第1部分:运行人员控制系统;第2部分:交直流系统站控设备;一第3部分:直流系统极控没备;一第4部分:直流系统保护设备;第5部分:直流线路故障定位装置;一第6部分:换流站暂态故障录波装置。本部分为GBT 22390的第5部分。本部分由中国电器工业协会和中国电力企业联合会共同提出。
3、本部分由全国高压直流输电设备标准化技术委员会(sAcTc 333)归口。本部分主要起草单位:北京网联直流工程技术有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、中国南方电网有限责任公司、许昌继电器研究所、中国电力科学研究院。本部分主要起草人:韩伟、李岩、李志勇、王明新、张民。本部分首次发布。1范围高压直流输电系统控制与保护设备第5部分:直流线路故障定位装置GBT 22390的本部分规定了500 kV高雎直流输电系统的直流线路故障定位装置的技术要求、试验方法、检验规则,包装、运输、贮存、标志、标签、使用说明书、供货的成套性及质量保证等。本部分适用于500 kV高压直流输电系统的直流线路故障
4、定位装置(以下简称装置)。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 22390的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引,H文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GBT 2887 2000 电子计算机场地通用规范GBT 290049电工术语电力系统保护(GBT 290049 2004,IEC 60050(448):1995,IDI、)GB 4208 1993外壳防护等级(IP代码)(eqv IEC 60529:1989)GBT 7261 2
5、000继电器及装置基本试验方法GBT 9361 1988计算机场地安全要求GB 99691 1998工业产品使用说明书总则GBT 11287 2000电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇:振动试验(正弦)(idt IEC 60255-21 l:1988)GBT 13498高压直流输电术语(GBT 13498 2007,IEC 60633:1998,IDT)GBT 14537 1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(idt IEC 6025521 2:1988)GBT 1459816 2002 电气继电器 第25部分:量度继电器和保护装置的电磁发射试
6、验(IEC 6025525:2000,IDT)GB 16836 2003量度继电器和保护装置安全设计的般要求GBT 176262 2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(IEC 610004 2:2001,IDT)GBT 176263 1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(idt IEC 61000 4 3:1995)GBT1 76264 1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idt IEC 61000 4 4:1 995)GBT 1 76265 1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验(idt IEC 610
7、0045:1 995)GBT176266 1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度(idt IEC 6100046:1996)GBT 176268 2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验OEC 61000 48:2000,IDT)GBT 176269 1998电磁兼容试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验(idt 1EC 61000 4 9:1GBT 22390520081993)GBT 1762610 1998 电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验(idt IEC 610004 10:1993)GBT 1762611 1 999电磁兼容试验和测量技术 电
8、压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idt IEC 61000 4 11:1994)GBT l 762612 1998电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗扰度试验(idt 1EC 61000 4 12:1995)DIT 663 1999 220 kV500 kV电力系统故障动态记录装置检测要求DIz 713 2000 500 kV变电所保护和控制设备抗扰度要求3术语和定义GBT 290049和GBT 13498确立的术语和定义适用于本部分。4技术要求41环境条件411正常工作大气条件a)环境温度:0+45、一10+55;b)大气压力:80 kPa110 kPa;c)相对湿度:595(装置内部既
9、不应凝露,也不应结冰)。412试验的标准大气条件a)环境温度:+1 5+35;b)大气压力:86 kPa106 kPa;c)相对湿度:4575。413仲裁试验的标准大气条件a)环境温度:202;b) 大气压力:86 kPa106 kPa;c)相对湿度:4575。414使用环境的其他要求4141使用环境不应有超过本部分规定的振动和冲击。4142使用环境不应有腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介质,对于使用环境内有火灾、爆炸危险的介质、装置应有防爆措施。4143户内装置的使用环境应有防御雨、雪、风、沙的设施。4144场地安全要求应符合GBT 9361 1988中B类的规定,接地电阻应符合GBT 2887
10、2000中44的规定。415环境温度的极端范围极限值装置的环境温度的极限值为一25和+70。在运输、贮存和安装条件下,不施加激励量的装置应能耐受此范围内的温度而不出现不可逆变化的损坏。注:对于不能耐受此条件的装置,由制造,与用户协商。42电源421交流电源a) 额定电匝:220 V,允许偏差一15+15;b)频率:50 Hz,允许偏差1 Hz;c)波形:正弦,畸变因数不大于5。2422直流电源a)额定电压:220 V、llO V,允许偏差b)纹波系数:不大于5。43装置的功能431一般要求GBT 22390 52008装置应能连续地检测出两极直流线路二任一点发生的接地故障和线间短路故障,并及时
11、、准确地对故障进行符合测距精度要求的定位。装置应能通过与直流保护的配合(例如,由直流线路保护启动故障定位)或故障信息分析(例如小波测距)正确地识别所监视线路的故障,有效地防止系统的误起动和漏检。432配置要求装置应与站内其他设备相对独立。在每一故障探测点,需要对故障被检电气量时刻进行高精度的定时。定时信号应采用全球定位系统的时问标志信号。每个探测位置应能接收到全球定位系统发出的信号。换流站的每极直流线路上,应安装故障电气量探测装置。此探测装置在故障电气量到达后的l f-s内应检知故障,或者作出故障检测时滞与故障点距测点的距离的函数关系。此函数关系将用来调整故障电气量到达的时刻,故障探测时滞应在
12、现场调试中通过试验校准。位于开关场内的故障探测装置应设计成无源,即不需要任何电源。故障探测装置应可靠、易于维护。安装在户外的故障量探测装置麻装在具有一定防护能力的外壳中。4,33软件要求软件应使用高级语言编写,应具有菜单化功能。软件应能对各子系统的状态进行监视,异常时应向换流站运行人员发出报警信号。应保存故障定时信息及故障报警信息,以免丢失。装置应具有自起动和远方起动功能。故障所处位置和故障发生的时间应分别在两个换流站的装置上和换流站监控系统上显示并打印。显示方式应是铁塔号码及故障点到该换流站的距离。装置应具有自检功能。自检范围应包括全部软件和各子系统的功能,但不包括户外的探测装置。故障信息的
13、存储和处理任务优先级应为最高,优先于运行人员操作及数据存档任务等。434接口要求检测信号应使用光缆传送到位于室内的接收装置。应对信号在光纤中和接收装置中的传送和处理时间进行测最,并且用这个时延对检测到的故障电气量时刻进行修正。故障探测装置各子系统之间的通信协议应使用工业标准或其他广泛使用的协议,如RS485及HPIB。装置应能通过站内的信息管理子站上传信息(如至远方调度中心)。44装置的技术性能441可靠性要求装置的定位精度不应受线路参数、互感器误差、运行方式变化、故障位置、故障类型、塔间导线弧垂、大地电阻率以及任何干扰因素的影响。探测装置不应影响保护装置和系统的正常运行。装置自身故障时(包括
14、电源消失、死机、软硬件故障等)应能发出可保持的就地信号,并能向本端的换流站监控系统发送信号。故障探测装置应能适应直流输电系统的各种运行方式,且能可靠工作。若故障探测装置附近发生故障,在线路被充电到比保护耦合设备的直流线路避雷器的雷电冲击保护水平还高25的情况下,此故障探测装置也不应损坏。换流站两端的探测装置应能连续地通信。在失去与远方测点之问通信的情况下,应能正确地记录3GBT 2239052008和修正故障定时信息并报警。应提供手动计算功能,可运行人员手动输入的本地和远方测点测到的故障定位信息,自动计算出故障位置。442性能指标装置对故障电气量的时间标记误差不应超过200 ms(200 ns
15、)。装置的故障定位精度不应超过05 km或一个塔距。检测到一个由于线路故障引起的浪涌信号后,故障探测装置应能收集、存储必要的信息,并能连续地检测下一个故障。通信通道正常时,装置检知故障后,应完成必要信息的交换和对故障位置的计算,时问不超过1 rain。45热性能要求451最高允许温度在正常状态或单一故障状态下,任何加热都不应导致危险。在最高环境温度r使用的最高允许温度不应超过表1的规定,绕组的绝缘材料的温度不应超过表2的值,所规定的温度应为元件或材料表面或其内部最热点的温度。表1最高温 度“C正常使用时可接触部件金属 非金属仅在短时间内持握或接触的手柄、旋钮、把手等 60 85正常使用时连续持
16、握的手柄、旋钮、把手等 55 75可能被接触的设备外表面 70 80可能被接触的设备内部部件 70 808对于不大可能触及、尺寸不大于50 rili1的区域,允许其温度达100。b如果不大可能被无意中触及,且该部件有热警示标记,则可允许其温度超过这蝗限值。表2绝缘等级 正常状态 单故障状态C等级A 105 1 50等级B 1 30 175等级E 120 165等级F 155 190等级H 】80 210注1:如果绕组的温度由热电偶测定,则这些值应降低10,除非是电动机或内含热电偶的绕组。注2:此条款与短期过载无关。452短时耐热装置的短时耐热能力由企业产品标准规定。装置经受过电流或过电压试验后
17、,应无绝缘破坏、线圈及结构零件无永久变形和损坏,装置的绝缘及有关性能应符合企业产品标准的规定。46功率消耗装置的功率消耗由企业产品标准规定。4GBT 223905200847绝缘性能471绝缘电阻4711试验部位a) 各电路对外露的导电件(相同电压等级的电路互联);b)各独立电路之间(每一独立电路的端子互联)。4712绝缘电阻测量额定绝缘电压高于63 V时,用开路电压为500 V(额定绝缘电压小于或等于63 V时,片j开路电压为250 V)的测试仪器测定其绝缘电阻值不应小于100 MD。472介质强度具体的被试电路及介质强度试验值见表3,也可采用直流试验电压,其值应为规定的工频试验电压值的14
18、倍。表3 单位为伏特被试电路 额定绝缘电压 试验电压整机输出端子地 63250 2 000直流输入回路地 63250 2 000交流输人回路地 63250 2 ooo信号和报警输出触点地 63250 2 00063250 2 000无电气联系的各回路之间63 500出口继电器的常开触点之间 1 000各带电部分分别地 63 500上述部位应能承受频率为50 Hz的工频耐压试验,历时1 rain,装置各部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。作出厂试验时,允许试验历时缩短为1 s,但此时试验电压值应提高10。473冲击电压4731冲击电压试验部位a)同4711 a);b)间4711 b)。4732冲击电
19、压试验值上述部位应能承受标准雷电波1250 ps的短时冲击电压试验,试验电压的峰值为1 kV(额定绝缘电压63 V)或5 kV(额定绝缘电压63 V)。4733结果评定承受冲击电压试验后,装置主要性能指标应符合企业产品标准规定的出,一试验项目要求。试验过程中,允许出现不导致绝缘损坏的闪络,如果出现闪络,则应复查绝缘电阻及介质强度,此时介质强度试验电压值为规定值的75。48耐湿热性能装置在最高温度为40,试验周期为两周期(48 h)的条件下,经交变湿热试验,在试验结束前2 h内,用电压等级为500 V的测试仪器,测试4711规定部位的绝缘电阻,应不小于15 MD,,测试472规定部位的介质强度,
20、试验电压为规定值的75。5GBT 223905200849机械性能49 1振动(正弦)4911振动响应装置应具有承受GBT 112874912振动耐久装置应具有承受GBT 11287492冲击4921冲击响应装置应具有承受GBT 145374922冲击耐久装置应具有承受GBT 14537493碰撞装置应具有承受GBT 145372000中321规定的严酷等级为I级的振动响应能力。2000中322规定的严酷等级为I级的振动耐久能力。1993中421规定的严酷等级为I级的冲击响应能力。1 993中422规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力。1993中43规定的严酷等级为I级的碰撞能力。410电磁兼容
21、要求4101抗扰度要求41011外壳端口抗扰度要求外壳端口抗扰度要求应符合DLZ 713 2000第6章的规定(见表4)。表4试验 电磁环境现象 参考标准 试验等级 试验值100 Am,连续1】 工频磁场 GBT 176268 2006 51 000 Am,1 s12 脉冲磁场 GBT 176269 1998 5 1 000 AITIl 3 阻尼振荡磁场 GBT 1762610 1998 5 100 Am射频辐射电磁场l 4 GBT 17626 3 1 998 3 10Vm80 MHZ1 000 MHZ6 kV,接触放电15 静电放电 GBT 17626 2 2006 38 kV,空气放电41
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