DL T 790 321-2002 Distribution automation using distribution line carrier systems-Part 3-21 Mains signalling requirements-MV phase-to-phase isolated capacitive coupling devices《采用配.pdf

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1、DL/ T 790.321一2002前言随着我国城乡电网改造事业的发展，对配电自动化的要求已日益迫切。与传输配电自动化信息的其他通信方式相比，配电线载波可以降低建设投资和运行费用，便于管理，是一种经济实用的通信方式。但配电网结构复杂，信号传输衰减大，采用配电线载波在技术上有一定难度。国外在20世纪70年代开展了这方面的研究工作，有相关产品问世。我国在20世纪90年代也开展了这方面工作，在一些城市进行了试点。从1995年起，国际电工委员会陆续发布了IEC 61334系列的国际标准或技术报告。将这些文件采用为我国的标准文件对于我国这方面工作的开展有很好的指导意义，便于和国际接轨。IEC 61334

2、采用配电线载波的配电自动化是一个标准文件系列，包含以下五部分:IEC 61334-1第1部分:总则IEC 61334-3第3部分:配电线载波信号传输要求IEC 61334-4第4部分:数据通信协议IEC 61334-5第5部分:低层协议集IEC 61334-6第6部分:A-XDR编码规则每一部分又包含若千部分，到制订本部分时止，已有20个发布。这些文件将逐步被采用为我国电力行业标准或标准化指导性技术文件。第3部分包含以下三部分:IEC 61334-3-1: 1998频带和输出电平IEC 61334-3-21: 1996中压绝缘电容型相相结合设备IEC 61334-3-22: 2001中压相地和

3、注入式屏蔽地结合设备本部分等同采用IEC 61334-3-21: 1996采用配电线载波的配电自动化第3部分:配电线载波信号传输要求第21篇:中压绝纫电容型相相结合设备(英文版)。IEC 61334-3-21第2章引用了3个IEC标准，按GB/I 2002.2规定，以转化的相应国家标准代替。其中GB 156及GB/I 311.1两个国家标准的采用程度是非等效采用。IEC 61334-3-21的5.3.1规定工作频带内工作衰减不应大于2 dB。按我国实践经验，由于配电线阻抗波动很大，工作衰减2 dB将会使结合设备的工作频带过窄，不利于应用。为此，和IEC该工作组组长交换了意见，在5.3.1中增加

4、一句话:“如实际情况需要，经制造厂和用户协议，也可达到3 dB“,并以脚注说明。经这样修改后，5.3.1和5.3.8的3 dB标称频带”提法也趋于一致。为便于使用，本部分还作了下列编辑性修改:原文第1章标题为“范围和目的”，本部分按我国标准编写规定改为“范围”。原文第2章规范性引用文件中列有IEC 60481。但该国际标准仅在引言中提及，属资料性概述要素，不应列人该章。本部分将它删除。原文3.2第2段，自“这些元件，单独或组合一起，”起至3.2结束处是一个“注”。考虑到这一部分有要求，本部分将它改为正文。原文第5章标题为“一般要求”，本部分按我国标准编写规定译为“要求”。原文5.1.1大气压力

5、单位为mbar，本部分改为我国标准单位kPa (1 kPa=10 mbar).原文图2中避雷器的图形和文字符号、图7中开关的文字符号以及5.5两个公式中电压的物理量符号与我国标准不同，均按我国标准修改。本部分由全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会提出并归口。本部分由国家电力公司电力自动化研究院负责起草.中国电力科学研究院、北京电力设备总厂、北DL/ T 790.321一2002京四方继保自动化公司、鲁能积成电子公司参加起草。本部分主要起草人:陈道元、周昭茂、陈宇辉、任雁铭、王良。DL/ T 790.321一2002引言一般地说，现有的标准化的电力线载波电容型相相和相地结合设备可应用于配电线

6、载波系统。相应的标准是GB/ r 7329 (IEC 60481, NEW.但是，由于以下原因，这种结合设备不完全适用于中压电网的配电线载波系统:就技术而言，将祸合变压器一次绕组接地会产生不平衡零序电流，对零序过电流保护有不利影响;就经济而言，这种结合设备价格较高，应尽量降低结合设备的价格。这样，就需要采用其他方式的结合设备，如中压绝缘相相结合设备(“绝缘”是指结合设备的一次侧对地绝缘)，并进行标准化。图1是一种实现方法。还有其他实现方法。原有的结合设备已有标准，DL/T 790系列中也应有这种结合设备的标准。仿合设备卜=一一一一一F -l b一L一一护c -ncrtl 设备侧(二次月撇BCl

7、l日11111111日图1中压绝缘相相结合设备DL/ T 790.321一2002采用配电线载波的配电自动化第3-21部分:配电线载波信号传输要求中压绝缘电容型相相结合设备范围DL/I 790的本部分适用于中压(MV)配电线载波系统(DLC)的中压绝缘电容型相相结合设备。这种结合设备可以:a)保证在载波发送接收机和配电线之间有效地发送接收信号;b)保证人身安全，并保护有关低压部分不受工频高电压和暂态过电压的影响。本部分规定了用于中压配电线载波系统的中压绝缘电容型相相结合设备的定义、要求、试验方法和额定值。2规范性引用文件下列文件中的条款通过DL/I 790的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是

8、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。GB 156标准电压(neq IEC 60038: 1983)GB/T 311.1高压输变电设备的绝缘配合(neq IEC 60071-1)GB/I 47%电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级( idt IEC 60721)3术语和定义下列术语和定义适用于DL/I 790的本部分。3.1中压电容型相相藕合方式MV phase-to-phase capacitive coupling method

9、结合设备连接于中压配电线的一相导体和另一相导体之间的藕合方式，结合设备的一次侧和地之间不连接。3.2结合设备coup吨device一种元件组合，可以在规定条件下和配套藕合电容器一起，保证在配电线载波发送接收机和配电线导体之间有效地发送接收信号。这些元件，单独或组合一起，可以全部或部分实现以下功能:调谐到需要的载波频率，可由调谐元件实现;使配电线和载波发送接收机的阻抗匹配，可由变量器或自藕变量器实现;一一一使结合设备的一次侧和二次侧绝缘，如有上述变量器，可由该变量器实现;限制结合设备端子上来自配电线的冲击电压，可由结合设备中的避雷器实现。3.2.1接地端子earth terminal结合设备上用

10、于将二次侧直接接地的端子。3.2.2DL/ T 790.321一2002一次端子Primary terminals结合设备上用于连接配电线导体的端子(图1端子a和a)a3.2.3二次端子secondary terminals结合设备上用于连接载波电缆的端子(图1端子c,。，c“,厂)。3.3结合设备的术语3.3.1线路侧标称阻抗Z1) nominal line-side impedance结合设备连接线路一侧的阻抗匹配设计值和性能要求的阻抗值。3.3.2设备侧标称阻抗(Z=) nominal equipment-side impedance结合设备连接载波设备一侧的阻抗匹配设计值和性能要求的阻

11、抗值。3.3.3工作衰减composite lass结合设备四端网络在线路侧和设备侧都终接标称阻抗时的工作衰减。3.3.4回波损耗return loss结合设备四端网络在线路侧和设备侧都终接标称阻抗时的回波损耗。3.3.5工作频带.vailable bandwidth工作衰减不大于规定值的载波频带。3.3.6载波频率工作范围carrier-frequency working range结合设备中可以设置工作频带的载波频率范围。3.3.7标称峰值包络功率nominal peak-envelope power满足信号失真要求的结合设备峰值包络功率设计值。4工作条件4.1标准条件大多数情况下，中压绝

12、缘电容型相相结合设备的标准工作条件应为在室内运行条件。但也可能有户外运行情况。这时，结合设备在日晒、雨、雾、冰雹、箱、雪和结冰等环境中应能正常工作。4.2环境沮度除非制造厂和用户另有协议，环境温度应为:户外运行户内运行一25一+55;一10一+55。特殊环境温度参见(sB/t 479604.3工业频率电力系统的频率应在0 H.;之直流)和60 Hz之间。4.4工作电压考虑到GB 156规定的电压值.额定工作电压应在6 kV和35 kV之间。DL/ T 790. 321一20025要求中压电容型相相结合设备(见图2)的主要元件为:(卜俐合电容器;L-调谐线圈;Tl-藕合变量器;F-避雷器;MIN

13、-阻抗匹配网络圈2中压相相绝缘结合设备主要元件a)一次侧(承受中压电网工作电压的一侧):1)藕合电容器C;2)调谐线圈L;3)藕合变量器T1的一次绕组。b)二次侧(连接载波设备的一侧):1)藕合变量器T1的二次绕组和屏蔽层;2)阻抗匹配网络MIN.阻抗匹配网络上设有一些分接头，用来使结合设备和架空线、电缆或中压母线阻抗匹配。在一次侧或二次侧都可以装避雷器F.5.1安全和保护要求5.1.1总则为防止结合设备二次端子因x电线上的工作电压、可能出现的操作过电压或大气过电压而出现危险电压，结合设备的设计及制造应保证结合设备不致因配电线上的过电压而损坏。5.1.2排流线圈或藕合变量器绕组排流线圈或藕合变

14、量器绕组应能承受配电线上出现的任何过电压。5.1.3避雷器结合设备内应装设保护避雷器(见图2).避雷器的型号应由制造厂选择，以保证其保护要求和工作寿命。5.2绝缘要求为满足结合设备的绝缘要求，应按;B/I 311.1进行结合设备的设计。藕合变量器的二次绕组应以适当屏蔽层保护。屏蔽层应能承受一次绕组短路电流而不损坏。5.3载波性能要求5.3.1工作衰减工作衰减为兼顾频带宽度和安全考虑的设计要求最低值认在结合设备工作频带内工作衰减不应高于2 dB。如实际情况需要，经制造厂和用户协议，也可达到3 dB.)5.3.2回波损耗结合设备的线路侧和设备侧的回波损耗在工作频带内不应低于12 dB。如实际情况需

15、要，经制造厂和用户协议，也可低于12 dB.5.3.3线路侧标称阻抗t).如实际情况需要-一也可达到3 dB“是本部分增加的。见前言。DL/ T 790.321一2002结合设备的线娜本组标称阻抗会因以下因素而在较大范围内变化:注入信号的频率;配电网的物理结构(架空线、地下电缆等);藕合点附近配电网结构的影响。因此，结合设备线路侧的标称阻杭应可以设置为一些不同数值。5.3.4设备侧标称阻抗结合设备的设备侧标称阻抗应为750(不平衡)或150 12(平衡)。制造厂可以和用户协商采用其他数值。5_3.5载波颇率工作范圈结合设备的载波频率工作范围应符合发送接收机的频率范围要求。5.3.6失真结合设备

16、引起的失真产物的电平应比峰值包络电平至少低50 dB以上。5.4铭牌结合设备应配有铭牌。铭牌应由耐气候影响的材料制成，固定在明显位置，文字标志难以消蚀，包含以下内容:a)制造厂名;b)型式;c)制造厂序号;d)标称峰值包络功率;e)载波性能要求的连接的祸合电容器的电容量;幻标称载波频率工作范围;9)线路侧阻抗为标称值时的工作频带。55试验方法5.5.1一般条件除非制造厂和用户另有协议，试验应在以下标准大气条件下进行:a)温度:+15一+35;b)相对湿度:45%-75%;c)大气压力:86 kPa一106 kPao5.5.2工频电压试验结合设备工频电压试验接线见图3。将一次端子并联，二次端子c

17、和屏蔽层接地。在一次端子和地之间施加工频电压规定值1 nun见GB/T 311.1) o自 好合工姗电压发生器圈3工频电压试验5.5.3冲击电压试驻结合设备的冲击电压试验有共模试验和差模试验两种，试验接线分别见图4和图5。以规定的峰值(见GB/1 311.1)顺序施加10次1.2/50 2s冲击电压，其中5次负脉冲，5次正脉冲。进行共模试验时，将一次端子并联，二次端子c和屏蔽层接地。在一次端子和地之间施加冲击电DL/ T 790.321一2002压。进行差模试验时，先后在每个一次端子和地之间施加冲击电压，二次端子。和屏蔽层接地。巨 妊冲击电压发生签圈4共模冲击电压试验5.5.4工作衰减图5差模

18、冲击电压试验在结合设备的工作频带内测真一些频率点的工作衰减。图6为一种试验接线，按下式计算工作衰减Ac:Ac一201o92 U0 ZZ (dB)式中:Zl线路侧标称阻抗;Z2 -设备侧标称阻抗;U0, U电压表指示值。图6工作衰减测量5.5.5回波损耗在结合设备的工作频带内测量一些频率点的回波损耗。图7为一种试验接线，按下式计算回波损耗A:U,，。、 A = 201og命(dB)式中:U，开关S在“开”位置时电压表的指示值;U“开关S在“关”位置时电压表的指示值。图7回波损耗测量DL/ T 790.321一2002开关S在这两个位置上时，振荡器的输出电压Uo应保持相等。5.5.6线路侧标称阻抗

19、在结合设备的工作频带内测量一些频率点的线路侧标称阻抗。用合格的阻抗电桥测量阻抗，试验接线见图80圈8线路侧标称阻抗测量图9设备侧标称阻抗测量5.5.7设备侧标称阻抗在结合设备的工作频带内用标准的阻抗电桥测量一些频率点的设备侧标称阻抗。用合格的阻抗电桥测量阻抗，试验接线见图905.5.8 3 dB标称频带结合设备3 dB标称工作频带的试验接线如图10所示。瓢图10 3 dB频带测量5.5.9失真试验将振荡器连接在结合设备二次端子上，振荡器频率调整在结合设备的工作频带内。在结合设备一次端子上连接阻值等于线路侧标称阻抗的电阻。振荡器输出电平等于或小于结合设备的标称峰值包络功率电平。结合设备引起的失真产物至少应比相应的峰值包络功率电平低50 dBo失真产物的测量用选频电平表进行，有效带宽不超过300 Hz。试验应尽可能地模拟结合设备实际运行情况，包括运行时通过结合设备线路侧的工频电流的影响。这项试验有一定难度。制造厂可以和用户协商采用其他试验方法。