Q GDW 530-2010《高压直流输电直流电子式电流互感器技术规范》及编制说明.pdf
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1、Q / GDW 212 2008ICS 29.240 I9.240备案号: 国家电网公司企业标准Q/GDW 530 2010高压直流输电直流电子式电流互感器技术规范Technical StandardsforHVDCElectronicCurrentTransformers2010-12-27 发布 2010-12-27 实施国家电网公司 发 布Q/GDWQ / GDW 530 2010I目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 24 使用条件 25 技术参数和性能要求 26 试验 67 铭牌标志 118 其他要求 12附录 A 13附录 B 14附录 C 16附录 D
2、 17编制说明 19Q / GDW 530 2010II前 言高压直流输电系统具有的技术、 经济优势,使其在远距离大容量送电、 跨大区联网和海底电缆送电方面发挥着重要的作用。 为加强直流输电系统技术管理,提高换流站运行的安全可靠性,依据国家和国际的有关标准、 规程和规范,在总结近年来国家电网公司输变电设备评估分析、 生产运行情况分析以及设备运行经验的基础上,研究制定高压直流输电设备企业标准体系,内容包括换流阀、 换流阀冷却系统、直流测量装置、 直流转换开关、 交直流滤波器、 直流控制保护系统等主设备的技术标准、 运行规范、 检修规范、 技术监督规定和反事故措施。本规范是高压直流输电直流电子式电
3、流互感器技术规范,提出的技术性能参数是基于当前国际和国内直流电流测量装置制造水平以及国家电网公司系统换流站的运行经验,相关技术原则将随着技术的发展与成熟逐步修订和完善。本规范由国家电网公司生产部提出并解释。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范主要起草单位:国家电网公司运行分公司、 南京南瑞继保电气有限公司本规范主要起草人: 罗苏南、 杨一鸣、 聂定珍、 徐玲铃、 孙杨、 胡锦根、 康文Q / GDW 530 20101高压直流输电直流电子式电流互感器技术规范1 范围本规范规定了 660kV 及以下电压等级直流输电用电子式电流互感器的使用条件、 技术要求、 试验项目、 试验条件、 试验方法及其
4、他要求等,适用于国家电网公司 660kV 及以下直流输电系统电子式电流互感器设备。 各换流站在提出设备技术参数和要求时可根据本规范,结合本地区实际情况增补相应的内容。2 规范性引用文件下列文件对于本标准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标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB/T 20840.8 互感器 第 8 部分:电子式电流互感器GB 4028 外壳防护等级GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分 : 试验方法 试验 A:低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分 : 试验方法 试验
5、 B:高温GB/T2423.23 电工电子产品环境试验 试验 Q:密封GB/T11604 高压电器设备无线电干扰测试方法 G1GB/T 11022 高压开关设备和控制设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 7354 局部放电测量GB/T 17626.1 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论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.
6、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 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准Q/GDW111 直流换流站高压直流电气设备交接试验规程GB/T 13498 高压直流输电术语DL/T 800
7、电力企业标准编制规则IEC 61000413 电磁兼容( EMC) 第 413 部分:试验和测量技术 交流电源端口电源信号谐波和谐间波、 低频抗扰度试验IEC 61000429 电磁兼容( EMC) 第 429 部分:试验和测量技术 直流电源端口电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验IEC 60044-8 互感器 第 8 部分:电子式电流互感器Q / GDW 530 20102IEC 60794 光缆3 术语和定义电子式互感器 electronic instrumenttransformer一种装置,由一次电流或电压传感器、 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
8、,供给测量仪器、 仪表和继电保护或控制装置。直流电子式电流互感器 DCelectronic currenttransformer一种电子式互感器,用于测量直流电流,在正常使用条件下,其合并单元的输出实质上正比于一次电流。一次电流传感器 primary currentsensor对直流电子式电流互感器而言一次电流传感器通常是分流器或光学电流传感器,它产生与施加于一次端子的电流相对应的信号,直接或经过一次转换器传送给合并单元。一次转换器 primaryconverter通常称为远端模块,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。合并单元 merging unit一种装置,将
9、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直流控制保护设备使用,一台合并单元可以接收并处理多个一次传感器或一次转换器的信号。4 使用条件a) 海拔高度:不超过 1000m。 G1b) 风速:最大 34m/s(或按当地气候条件提出要求)。 G1c) 相对湿度:在 25 时月平均不高于 90。 G1d) 环境温度:最高气温: 50G2G1最低气温: 40e) 日照强度: 0.1W cm2G1(风速 0.5m/s)。 G1f) 耐地震能力地震强度 8 度: G1g) 污秽等级:级。 G1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。5 技术参数和性能要求5.1 额
10、定频率0 Hz(直流)5.2 额定一次电流100A 5000A5.3 额定连续热电流直流电子式电流互感器应可以通过不小于额定一次电流 1.1 倍的连续热电流,在连续热电流作用下互感器的温升及误差均在性能指标要求范围内。5.4 额定短时热电流直流电子式电流互感器应可以通过不小于额定一次电流 4 倍的短时热电流,短时热电流的持续时间为 1s。5.5 额定动稳定电流Q / GDW 530 20103额定动稳定电流为额定热稳定电流的 2.5 倍。5.6 数字量输出要求5.6.1 数字量输出的额定值直流电子式电流互感器的二次输出是数字量,其额定值为 5000(十进制数字量)。5.6.2 额定采样率直流电
11、子式电流互感器的额定采样率为 10kHz。5.6.3 数字量输出格式直流电子式电流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(参见附录)。5.7 绝缘要求5.7.1 一次端绝缘水平直流电子式电流互感器的一次端绝缘水平应满足表 1 的要求。表 1 电流互感器一次端绝缘水平 单位: kV额定电压( Un)设备最高电压( Um)直流耐受电压 额定雷电全波冲击耐受电压(峰值)额定操作冲击耐受电压(峰值)50 55 75 250 -500 515 750 1425 1175660 680 990 1800 16005.7.2 局部放电直流电子式电流互感器在 1.5
12、倍的额定一次电压下,局放大于 1000pC 的脉冲数 10 分钟内应小于 10个。极性反转试验过程中局放大于 1000pC 的脉冲数 10 分钟内应小于 10 个(试验电压为在 1.25 倍的额定一次电压)。5.7.3 爬电比距对于采用硅橡胶复合绝缘子的直流电子式电流互感器,其爬电比距应大于 48mm/kV;对于采用瓷绝缘子的直流电子式电流互感器,其爬电比距应大于 60mm/kV。5.7.4 低压器件电压耐受能力直流电子式电流互感器低压器件的绝缘应能表 2 的要求。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或直流电
13、源输入:直流 2.8kV, 1min5kV, 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, 1min5kV, 1.2/50 s5.8 温升要求Q / GDW 530 20104直流电子式电流互感器的设计和构造,应能承受下述条件的热效应而温升不超过 60K 且无损伤:a) 规定的最高环境温度;b) 额定频率;c) 额定连续热电流;5.9 无线电干扰电压要求无线电干扰电压要求的目的,是检验电子式互感器上电晕放电的发射。 在 1.1 倍的设备最高电压 Um下,电子式互感器与电网连接的外部零件表面在晴天的夜间不应有可见电晕,其无线电干扰电
14、压不应大于 2500V。5.10 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 参考标准 严酷等级 评价准则谐波和谐间波抗扰度 a IEC 61000413 2 A电压慢变化抗扰度 a GB/T17626.11 +10% 20% A电压慢变化抗扰度 b IEC 61000429 +20% 20% A电压暂降和短时中断抗扰度 a GB/T17626.1130%暂降 0.1s中断 0.02sA电压暂降和短时中断抗扰度 b IEC 6100042950%暂降 0.1s中断 0.05sA浪涌(冲击)抗扰度 GB/T17626.5 4 B电快速瞬变脉冲
15、群抗扰度 GB/T17626.4 4 B振荡波抗扰度 GB/T17626.12 3 B静电放电抗扰度 GB/T17626.2 2 B工频磁场抗扰度 GB/T17626.8 5 A脉冲磁场抗扰度 GB/T17626.9 5 B阻尼振荡磁场抗扰度 GB/T17626.10 5 B射频电磁场辐射抗扰度 GB/T17626.3 3 Aa 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A:满足准确度规范限值以内的正常性能B:允许与保护无关的测量性能短时下降。 不允许复位或重新启动。 不允许输出过电压超过 500V。 对于保护用电子式互感器,不允许性能下降致使继电保护装置误动
16、。5.11 机械强度要求a) 表 4列出了直流电子式电流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 530 20105表 4 静态承受试验载荷设备最高电压( kV) 静态承受载荷( N)55 4000515、 680 6000注: 1. 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。2. 在某些应用情况,电子式电流互感器的通电流端子,应能承受很少有的急剧动态载荷(例如短路),它不超过静态试验载荷的 1.4 倍。5.12 直流电流测量准确度要求直流电子式电流互感器直流电流测量的准确度
17、应满足表 5 要求。表 5 直流电流测量误差限值一次电流 误差限值10%In 120%In0.2%120%In 300%In3%300%In 600%In10%5.13 阶跃响应要求5.13.1 最大过冲阶跃响应最大过冲应小于阶跃的 10%。5.13.2 上升时间阶跃响应的上升时间应小于 150us。5.14 频率特性要求5.14.1 幅频特性在 50Hz 1200Hz 频率范围内,对于有效值为额定一次电流 20%的交流电流,直流互感器的幅值误差应小于 0.5%。5.14.2 相频特性在 50Hz 1200Hz 频率范围内,对于有效值为额定一次电流 20%的交流电流,直流互感器的相位偏移应小于
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