GB T 22390.6-2008 高压直流输电系统控制与保护设备.第6部分 换流站暂态故障录波装置.pdf
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1、ICS 2924001K 45 蝠亘中华人民共和国国家标准GBT 2239062008同 压直流输电系统控制与保护设备第6部分:换流站暂态故障录波装置Control and protection equipment of highvoltage direct current(HVDC)transmission system-Part 6:Substation transient faultoscillograph device20080924发布 2009080 1实施丰瞀粥鬻瓣譬糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会“。GBT 2239062008前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4技术要求
2、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供货的成套性10质量保证目 次,00m他坫刖 菁GBT 2239062008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2003DIA7J034)的要求,特制定标准高压直流输电系统控制与保护设备。GBT 22390高压直流输电系统控制与保护设备分为六个部分:一第1部分:运行人员控制系统;第2部分:交直流系统站控设备;第3部分:直流系统极控设备;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6部
3、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。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、许继集团有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、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。高压直流输电系统控制与保护设备第6部分:换流站暂态故障录波装置GBT 22390620081范围GBT 22390的本部分规定了500 kV高压直流输电系统的换流站暂态故障录波装置的技术要求、试验方法、检验规则,包装、运输、贮存、标志、标签、使
4、用说明书、供货的成套性及质量保证等。本部分适用于土500 kV高压直流输电系统的换流站暂态故障录波装置(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。凡是注日期的引用文件,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 2900492004,IEC 60050(448):1995,IDT)GB 42081993
5、外壳防护等级(IP代码)(eqv IEC 60529:1989)GBT 72612000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 996911998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l篇:振动试验(正弦)(idt IEC 60255 21 1:1988)GBT 13498高压直流输电术语(GBT 13498-2007,IEC 60633:1 998,IDT)GBT 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(idt IEC 60255 21 2:1988)GB
6、T 14598,16 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验(IEC 60255 25:2000,IDT)GB 16836 2003量度继电器和保护装置安全设计的一般要求GBT 176262 2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(IEC 6100042:2001。IDT)GBT176263 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 6100043:1995)GBT176264 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 6i00044:1995)GBT 176265 1999
7、 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验(idt IEC 6i000 45:1995)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 6i000 46:1996)GBT 176268 2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(IEC 6100048:2000,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 IEC 6100049:】GBT 22390620081993)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 61000410:
8、1993)GBT 1762611 1999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(idt IEC 610004一11:1994)GBT 1762612 1998 电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗扰度试验(idt IEC 61000412:1995)DLT 553 1994 220 kV500 kV电力系统故障动态记录技术准则DLT 663 1999 220 kV,-500 kv电力系统故障动态记录装置检测要求DLT 667 1999远动设备及系统第5部分:传输规约第103篇:继电保护设备信息接口配套标准(idt IEC 60870 5103:1997)DLZ 713
9、2000 500 kV变电所保护和控制设备抗扰度要求DLT 873 2004微机型发电机变压器组动态记录装置技术准则IEC 6025524:2001 电气继电器第24部分:电力系统暂态数据交换的(COMTRADE)通用格式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(装置内部既不应凝露,也不应结冰)。412试验的标准大气条件a)环境温度:+15+35;b)大气压力:86 kPa106 kPa;c)相对湿度:457
10、5。413仲裁试验的标准大气条件a)环境温度:20土2;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 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-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
11、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,由制造厂与用户协商。2GBT 223906200842电源421交流电源a)额定电压: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。422直流电源a)额定电压:220 V、110 V,允许偏差一20+15;b)纹波系数:不大于5。43装置的功能431录波范围换流站暂态故障录波装置包括交流和直流暂态故障录波装置。交流故障录波装置记录交流场及交流滤波器场的电流、电压、开关状态及相关的保护动作、故障信息等;直流故障录波装置记录直流开关场的电流、电压、开关状态及相关的
12、直流控制保护系统的信号。432一般要求a)应采用微机型装置,并带有打印机,需要时可打印出所记录的信息。b)换流站暂态故障录波装置应符合DLT 8732004的有关规定。c) 应能记录因故障、振荡等大扰动引起的系统电流、电压、有功功率、无功功率及系统频率全过程的变化波形。记录的故障数据有足够的安全性,不应因装置连续多次启动、供电电源中断等偶然因素丢失。应有足够的启动元件,在系统发生故障或振荡时能可靠启动。应能同时由内部启动元件和外部启动元件启动,并可通过面板整定或远方整定。应保证各装置之间能联和启动,其中一台装置启动,其他装置均应能同时启动。暂态故障数据采集单元应有足够的抗干扰能力,满足规定的电
13、气量线性测量范围,记录的数据应真实、可靠、不失真,应能清晰记录50次谐波内的换流站特征谐波的波形。事件量记录元件的分辨率不大于10 ms。装置宜具备在外部电源短时中断后继续进行数据记录的能力。每路外部电源的输入都应设置独立的保险,具有失电报警功能。装置应具有必要的自动检测功能。当装置元器件损坏时,应能发出装置异常信号,并能指出有关装置发生异常的部位。装置应具有自复位功能。当软件工作不正常时应能通过自复位电路自动恢复正常工作。装置对自复位命令应进行记录。应具有足够的信号指示灯,告警信号及事件记录输出接点等。应具有记录动作次数的计数器。应具备定时检测及正常运行手动试验设备。应有指示年、月、日、小时
14、、分钟、秒的计时功能,并在记录纸上按手动或自动方式记下上述时间值。q)故障测距的测量误差应小于线路全长的3。测出的距离值应有显示。r) 故障录波采集单元应能通过电缆或光缆与中心处理单元单独组网。s)换流站故障录波装置应配备必要的分析软件,以对各故障录波数据进行分析。433功能要求4331数据采集装置应收集和记录全部的故障模拟量数据和直接改变系统状态的保护跳闸命令、安全自动装置的操作命令。开关量采用无源接点方式,主设备模拟量采用交流采样,从相关直流控制保护系统采样的模3曲oDDDDpDDn曲GBT 2239062008拟量原则上采用4 mA20 mA直流电流模拟量方式,但对于有些高频信号,可采用
15、其他控制设备的合理输出方式(如10 V或5 V电压信号,具体方式根据工程要求确定),且应能对此类高频信号进行采集。装置应有足够的冗余度或方便扩展的接口。4332数据缓存数据缓存单元应具有足够的容量,将采集的数据存储在缓存区中,一旦装置启动,则按照预先设定的录波时间将故障波形存储下来,并发送到存储单元。数据缓存单元的容量应能将所有连续故障的波形存储下来,并发送到存储单元。4333装置启动装置应能自动启动,也能手动启动,并应实现联合启动。在设备和保护故障录波信息管理子站上,运行人员应能对装置进行手动启动;通过保护故障录波信息管理子站,应能在远方调度中心实现对装置的手动启动。运行人员应能任意选择自动
16、启动的参量。启动精度应满足越限启动误差不大于5,突变量启动误差不大于30。任一信号启动,装置应对所有通道进行记录。4334波形记录a)装置应能连续监视电力装置,任一启动元件动作,即开始记录,故障消除或系统振荡平息后,启动元件返回,在经预先整定的时间后停止记录;b)若系统发生振荡,应记录振荡的周期;c)在系统动态过程及系统长过程的记录中,当振荡周期大于03 s并开始增长时,应延长其记录时问,直到平息;d)当记录时间大于3 S或所有的启动量全部复归时,应自动停止记录;e)应可恢复、存储及清除任何记录。应能记录两次连续故障的波形;f)记录时问应可调,应能记录和保存从故障前200 ms到启动量复归后2
17、00 ms的电气量波形。4335故障数据存储装置应有足够大的容量,当系统发生大扰动时,应能无遗漏地记录每次系统大扰动发生后的全过程数据,连续记录数据次数不应少于3次。数据的记录和存储格式应符合IEC 6025524:2001的COMTRADE格式。4336故障分析装置内应配置必要的分析软件,对故障进行综合分析。4337信息传输应具有远传功能,分析软件并配备完整的主站功能,可将录波信息送往调度端;应能根据设定的条件自动向调度端上传有关数据和分析报告,并满足调度端对通信规约的要求;应能向保护故障录波信息管理子站传送故障录波信息,通信方式应符合DLT 6671999。434信号要求4341装置应能接
18、收交流电流、电压,直流模拟量、开关量信号。4342交流电流包括交流断路器、交流线路、交流母线、大Md,组交流滤波器、交流滤波器各电阻电抗支路、交流并联电抗电容器、电力变压器各侧、换流变压器网侧阀侧中性点、交流滤波器电容器不平衡电流等。4343交流电压包括交流线路、交流母线、大组交流滤波器电压。4344直流模拟量包括直流极母线、直流线路、直流中性母线、直流中性线、直流接地极线路、直流滤波器高低压侧、直流各转换开关等直流测点电流,换流变压器网侧阀侧、直流极母线、直流中性母线等直流测点电压,及以下信号:a)每套极控系统主活动(ACTIVE)信号;b)整流阀逆变阀的闭锁解锁信号;GBT 2239062
19、008直流系统控制方式和调节器运行状态(如定熄孤角或直流电压调节器等);换流器点火脉冲序列;换流器点火角熄弧角;直流功率整定值,电流整定值,以及对直流功率,直流电流或者其他调节器参考值的调制信号(各信号独立);电压限流(VDCOL)后的电流定值;直流实际运行功率;换流器消耗的无功功率;其他直流控制系统输出信号。44装置的技术性能441时间精度装置应具有独立的内部时钟,其误差每24 h不应超过1 s。应提供外部时钟(如GPS时钟装置)同步接口,与外部时钟同步后,时钟误差不应超过1 ms。442记录时间和采样频率4421模拟量采样模拟量采样方式应符合DLT 553 1994中71的规定。采样频率不
20、应低于5 000 Hz,对于换流器点火脉冲序列,采样频率不应低于10 000 Hz。4422开关量开关量分辨率不大于02 lyils。443记录额定值a) 交流电流:5 A、1 A(滤波器不平衡电流为1:1);b)交流电压:100 V、loo43 V、110 V;c)直流电流:4 rnA20 mA(放大器输出);d) 直流电压:0 Vlo V(放大器输出);e)交流系统频率:50-Iz;f) 控制保护系统输出:4 mA20 mA直流电流或0 V10 V直流电压(可根据工程要求调整)。444记录有效范围a)交流电流:(o1-40)倍额定值;b)交流电压:(o0l2)倍额定值;c)直流电流:(o1
21、15)倍额定值;d)直流电压:(o12)倍额定值;e)点火角:(0-180)电角度;f)熄弧角:(o120)电角度;g)点火脉冲:20 pS50 kHz脉冲。445启动量要求a) 电压突变量:AU5倍额定电压;b)零序电压突变量:Uo2倍额定电压;c)交流相电压越限:110倍额定电压或90倍额定电压;d)交流负序电压越限:u:3倍额定电压;e)交流零序电压越限:u。2倍额定电压;f)直流电压突变量:土2倍额定电压;g)直流电压越限:110倍额定电压;h) 中性点电流;3 J。10倍额定电流;50DoD曲DDpGBT 2239062008i) 电流变化:05 s内最大值与最小值之差10。45热性
22、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。在最高环境温度下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“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正常使用时连续持握的手柄、旋钮、把手等 55 75可能被接触的装置外表面 70 80可能被接触的装置内部部件 70 808对于不大可能触及、尺寸不大于50 mIn的区域,允许其温度达100。6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些限值。表2绝缘等级
23、 正常状态C 单故障状态等级A 105 150等级B 130 175等级E 120 165等级F 155 190等级H 180 210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a)交流电流回路:z倍额定电流,连续工作;lo倍额定电流,持续10 S;40倍额定电流,持续1 S;b)交流电压回路:12倍额定电压,连续工作;14倍额定电压,持续10 S。装置经受过电流或过电压试验后,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4747476a)交流电流回路
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