DLT 650-1999 220kV～500kV电力系统故障动态记录装置检测要求.pdf

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1、F24 备案号：备案号：39881999 中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准 DL/T 6631999 220kV500kV 电力系统故障动态记录装置检测要求电力系统故障动态记录装置检测要求 Test requirement for 220kV500kV power system fault and dynamics recorder 中华人民共和国国家经济贸易委员会中华人民共和国国家经济贸易委员会 1999-08-02 批准批准 1999-10-01 实施实施 前 言 本标准是根据原电力工业部“中科教199828 号”文第 101 项的安排而制定的。 本标准的常规检测试验

2、部分所采用的术语、技术要求和试验方法等主要以 DL47892静态继电保 护及安全自动装置通用技术条件为依据。本标准的性能检测试验及动模试验部分技术要求以 DL/T553 94220kV500kV 电力系统故障动态记录技术准则为依据。 本标准由国家电力调度通信中心提出。 本标准由原电力工业部继电保护标准化技术委员会归口。 本标准的起草单位：电力科学研究院。 本标准的主要起草人：邱宇峰、蒋宜国。 本标准由国家电力调度通信中心负责解释。 1 范围 本标准规定了 220kV500kV 电力系统故障动态记录装置检测项目、检测方法及检测结果的判定方 法。 本标准适用于 220kV500kV 电力系统数字式

3、故障动态记录装置的检测。可作为这类产品的研制、 生产和检测部门的检测依据，运行部门现场检验可参照采用。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为 有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 2423.189 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法 GB 2423.289 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B：高温试验方法 GB 726187 继电器及继电保护装置基本试验方法 GB/T 1453793 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(idtIEC255-21-2：1988)

4、 GB/T 14598.91995 电气继电器 第 22 部分：量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第 3 篇： 辐射电磁场干扰试验(idtIEC255-22-3：1989) GB/T 14598.101996 电气继电器 第 22 部分： 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第 4 篇： 快速瞬变干扰试验(idtIEC255-22-4：1992) GB/T 14598.131998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第 1 部分：1MHz 脉冲群干扰试验 (eqvIEC255-22-1：1988) GB/T 14598.141988 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第 2 部分：静电放

5、电试验 (idtIEC255-22-2：1996) DL 47892 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T 55394 220kV500kV 电力系统故障动态记录技术准则 ANSI/IEEEC37.1111991 电力系统暂态数据交换通用格式 IEC 60255211：1988 Electrical relaysPart21：Vibration,shock、bump and seismic tests on measuring relays and protection equipment-Section one:Vibration tests (sinusoidal) 3 检验

6、项目及要求 3.1 常规检测试验 3.1.1 正常试验大气条件 a)环境温度：+15+35； b)相对湿度：45%75%； c)大气压力：86kPa106kPa。 3.1.2 外观结构检查 装置的外观结构应符合 DL47892 中 4.8.2 所规定的要求。 3.1.3 功率消耗测试 3.1.3.1 测试方法： 按 DL47892 中附录 F 中规定和方法进行。 3.1.3.2 合格判据： a)交流电压回路：每相不大于 1VA； b)交流电流回路：当IN=5A时，每相不大于 1VA； 当IN=1A时，每相不大于 0.5VA； c)直流电压回路：由该装置的企业标准规定。 3.1.4 低温试验 3

7、.1.4.1 按 GB726187 第 12 章的规定和方法进行低温试验。 3.1.4.2 严酷等级： a)试验温度：-5； b)持续时间：达到试验温度后 2h。 3.1.4.3 在低温试验条件下对表 1 中的项目进行起动值测试，要求变差不大于 10%。 表 1 低温条件下起动值测试 项目 零序电压越限 主变压器中性点电流越限 整 定 值 2%UN 10%IN 3.1.5 高温试验 3.1.5.1 按 GB726187 第 13 章的规定和方法进行高温试验。 3.1.5.2 严酷等级： a)试验温度：+45； b)持续时间：达到试验温度后 2h。 3.1.5.3 在高温试验条件下对表 1 中的

8、项目进行起动值测试，要求变差不大于 10%。 3.1.6 直流电源电压波动影响试验 a)根据装置技术条件的规定，分别将直流电源电压为 80%110%(115%)的额定电压值(直流电压的极 限)的电压加于被试装置； b)对表 1 中的项目进行起动值测试，要求装置动作值误差符合 3.2.10.4 和 3.2.10.5 的规定。 3.1.7 辐射电磁场干扰试验 a)按 GB/T14598.9 的规定和方法进行辐射电磁场干扰试验； b)严酷等级：级； c)试验方法：在屏蔽室中试验； d)频率范围：27MHz500MHz； e)扫频速度：1.510-3拾倍频/s； f)对装置施加额定电压、额定电流，在

9、规定的频率范围内扫频，要求装置在辐射电磁场干扰作用下不 误起动； g)按表 2 规定的临界条件施加激励量， 在规定的频率范围内选取若干频率点施加辐射电磁场干扰，要 求装置不误动、不拒动。 3.1.8 快速瞬变干扰试验 a)按 GB/T14598.10 的规定和方法进行快速瞬变干扰试验； b)严酷等级为级； c)试验回路为：装置的交流电压、交流电流、电源、高频通道信号及开入开出回路； d)对装置施加额定电压和额定电流，要求装置在施加干扰期间不应误起动； e)对 c)中规定的试验回路施加干扰，按表 2 规定的临界条件施加激励量，要求装置不误动、不拒动。 表 2 临界条件下激励量测试项 项 目 整

10、定 值 考核误动 考核拒动 零序电压越限 2%UN 动作值的 90% 动作值的 110% 主变压器中性点电流越限 10%IN 动作值的 90% 动作值的 110% a)按 GB/T14598.13 的规定和方法进行脉冲群干扰试验； b)对装置施加额定电压、额定电流，在表 3 规定的各被试回路引入干扰电压，要求装置不误起动； c)对表 3 规定各被试回路引入干扰信号，按表 2 规定的临界条件施加激励量进行试验，要求装置不误 动、不拒动。 表 3 临界条件下引入干扰信号的激励量测试 V 被试回路 共模干扰电压 差模干扰电压 电压、电流及直流电源 2500 1000 高频通道信号 2500 2500

11、 其余开入开出回路 2500 1000 3.1.10 静电放电试验 a)按 GB/T14598.14 的规定和方法进行静电放电试验； b)严酷等级为 3 级； c)测试点为机箱的前面板、按键、开关、把手、显示屏和指示灯； d)装置在试验期间不应误起动，试验后装置能正常工作。 3.1.11 冲击电压试验 a)对被试回路进行三个正脉冲、三个负脉冲试验，脉冲间隔时间不小于 5s，被试装置不加激励量； b)用 5kV 电压进行试验的部位有：交流电压、电流回路，110V、220V 直流回路，接于 110V、220V 直流回路的开出回路及高频通道信号回路； c)用 1kV 电压进行试验的部位有： 开关量

12、信号输入回路及不引出屏外且不接于 110V、 220V 直流回路 的回路； d)合格判据：应符合 GB726187 中 20.5.3 的规定。 3.1.12 绝缘电阻试验 a)交流回路(含高频通道)对地用 1000V 摇表测量； b)直流回路对地用 500V 摇表测量； c)各组交流回路(含高频通道)之间、交流回路(含高频通道)与直流回路之间用 1000V 摇表测量； d)施加电压时间不小于 5s； e)合格判据：要求绝缘电阻值不低于 10M。 3.1.13 介质强度试验 a)装置的交流电压、交流电流以及高频通道信号回路对地试验电压为工频(50Hz)交流 2kV； b)110V、220V 直流

13、回路对地试验电压为工频(50Hz)交流 1.5kV； c)18V24V 直流回路对地试验电压为工频(50Hz)交流 500V； d)其余外引端子对地试验电压为工频(50Hz)交流 1kV； e)施加试验电压的时间为 1min； f)合格判据：试验期间应不发生击穿或闪络现象以及泄漏电流明显增大或电压突然下降等现象。 3.1.14 湿热试验 a)按 GB726187 中第 21 章的规定和方法进行湿热试验； b)试验结束前 2h 在试验箱内测量绝缘电阻并进行介质强度试验， 试验方法和要求参见 3.1.12、 3.1.13， 介质强度试验电压为规定值的 75%； c)合格判据：要求绝缘电阻值不低于

14、1.0M，介质强度试验期间应不发生击穿或闪络现象以及泄漏 电流明显增大或电压突然下降等现象。 3.1.15 温度贮存试验 装置不包装，不施加激励量，极限温度为-25和+70，先按 GB2423.189 中第 9 章的规定进行低 温贮存试验，在-25下持续时间为 2h，在室温下恢复 2h 后，再按 GB2423.289 中第 8 章的规定进行高 温贮存试验，在+70下持续时间为 2h，在室温下恢复 2h 后，施加激励量进行电气性能检测，装置的性 能应符合 3.2、3.3 的规定。 3.1.16 热稳定试验 3.1.16.1 交流电流回路：过载电流倍数为 20，过载时间为 1s。 3.1.16.2

15、 电压回路连续承受过电压的倍数： a)交流电压回路为 1.2 倍； b)直流电压回路为 1.15 倍。 3.1.16.3 装置经受过载后，应无绝缘损坏，无液化、碳化或烧焦等。 3.1.16.4 对装置进行介质强度试验应满足 3.1.13 的规定。 3.1.16.5 装置的起动性能应满足 3.2.10 的要求。 3.1.17 动稳定试验 a)动稳定极限值由该装置的企业标准规定，若该装置的企业标准未做规定则按 250A/10ms 的动稳定 极限值进行试验； b)要求装置经动稳定试验后线圈、元件及结构等无永久机械变形。 3.1.18 振动试验(正弦) 3.1.18.1 振动响应试验： a)按 GB

16、1128789 中 4.3.1 的规定和方法进行振动响应试验； b)严酷等级为级； c)对装置施加额定电压和额定电流，要求装置在试验过程中不误起动； d)按表 2 规定的临界条件施加激励量，要求装置在试验过程中不误动、不拒动。 3.1.18.2 振动耐久试验： a)按 GB1128789 中 4.3.2 的规定和方法进行振动耐久试验； b)严酷等级为级； c)试验后，要求装置不发生紧固零件松动、机械损坏等现象，有关性能应满足 3.2、3.3 的要求。 3.1.19 冲击试验 3.1.19.1 冲击响应试验： a)按 GB/T1453793 中 4.2.1 的规定和方法进行冲击响应试验； b)严

17、酷等级为级； c)对装置施加额定电压和额定电流，要求装置在试验过程中不误起动； d)按表 2 规定的临界条件施加激励量，要求装置在试验过程中不误动、不拒动。 3.1.19.2 冲击耐久试验： a)按 GB/T1453793 中 4.2.2 的规定和方法进行冲击耐久试验； b)严酷等级为级； c)试验后，要求装置不发生紧固零件松动、机械损坏等现象，有关性能应满足 3.2、3.3 的要求。 3.1.20 碰撞试验 a)按 GB/T1453793 中 4.3 的规定和方法进行碰撞试验； b)试验的严酷等级为级； c)试验后，要求装置不发生紧固零件松动、机械损坏等现象，有关性能应满足 3.2、3.3

18、的要求。 3.2 性能检测试验 3.2.1 零漂检查 a)装置各交流回路不加任何激励量(交流电压回路短路、交流电流回路开路)，手动起动录波； b)要求交流电压回路的零漂值在 0.05V 以内，交流电流回路的零漂值在 0.05A 以内。 3.2.2 交流电压、交流电流的线性范围 3.2.2.1 交流电压： a)将装置各相电压回路端子同极性并联并加入测试电压，要求各回路的测量范围和测量误差满足表 4 的规定； b)对装置接开口三角 3U0的电压回路加入测试电压，要求其测量范围和测量误差满足表 5 的规定。 表 4 各相电压回路同极性并联电压测试 输入电压 3.00V 10.0V 30.0V 60

19、.0V 90.0V 120V 测量误差 10% 2.5% 1% 0.5% 1% 5% 表 5 开口三角 3U0的电压回路电压测试 输入电压 5.00V 20.0V 50.0V 100V 150V 180V 测量误差 10% 2.5% 1% 0.5 2.5% 5% 3.2.2.2 交流电流： 将装置各电流回路端子顺极性串联并通入测量电流，要求各回路的测量范围和测量误差满足表 6 的 规定。 表 6 各电流回路顺极性串联进行电流测试 输入电流 0.10IN 0.20IN 0.50IN 1.0IN 5.0IN 10IN 20IN 测量误差 10% 2.5% 1% 0.5% 1% 2.5% 5% 3.

20、2.3 交流电压、交流电流相位一致性检查 a)将装置各电压回路端子同极性并联，将装置各电流回路端子顺极性串联，通入同相位的额定电压、 额定电流(模拟纯电阻性负载)，手动起动录波。 b)要求装置记录的各路电压和电流波形相位一致，相互之间的相位测量误差不大于 5。 3.2.4 非周期分量的记录性能检查 a)任选一相交流电流回路，模拟短路故障，短路电流的基波分量为 3 倍额定电流值，控制合闸角使短 路电流的非周期分量达到最大，非周期分量衰减时间常数为 0.1s； b)要求装置所记录的电流波形非周期分量衰减时间常数的测量误差小于 10%。 3.2.5 谐波的可观测性检查 a)任选一相交流电压回路，分别

21、通入 20%额定电压值的二、三、五次谐波电压，手动起动录波装置； b)要求装置记录的波形图上能明显观测到相应的谐波波形。 3.2.6 开关量的分辨率检查 a)用空触点闭合/断开方式检查开关量的分辨率； b)调整空触点闭合/断开时间为 10ms/10ms，要求装置测量的闭合、断开时间误差均不大于 1ms。 3.2.7 有功及无功功率记录性能的检查 a)装置应能记录暂态及动态过程中的有功功率、无功功率及其变化过程； b)对装置施加额定电压、额定电流，要求装置在功率因数角为 0、45、90时的有功功率、无功 功率测量误差不大于 1.5%的视在功率。 3.2.8 频率记录性能的检查 a)装置应能记录暂

22、态及动态过程中的频率变化过程； b)对装置施加额定电压，在输入电压频率分别为 45Hz、50Hz、55Hz 时，要求装置的频率测量误差不 大于 0.05Hz。 3.2.9 高频通道信号录波性能的检查 输入占空比为 10ms/10ms 的方波信号，峰谷幅值分别为 5.0V 与 0.1V，要求装置记录的方波波形前后 沿失真不大于 1ms，幅值误差不大于 10%。 3.2.10 起动性能及起动值的检查 要求每个起动量的每种起动方式均进行 5 次试验，每次均正确判为合格。 3.2.10.1 相电压、 零序电压突变量： 相电压突变量整定值设为 5%UN， 零序电压突变量整定值设为 2%UN， 要求动作

23、值误差应不大于整定值的 30%。 3.2.10.2 正序电压越限：过电压起动的整定值设为 110%UN，欠电压起动的整定值设为 90%UN，要求动 作值误差不大于 5%。 3.2.10.3 负序电压越限：负序电压起动的整定值设为 3%UN，要求动作值误差不大于 10%。 3.2.10.4 零序电压越限：零序电压起动的整定值设为 2%UN(UN为 57.7V)，要求动作值误差不大于 10%。 3.2.10.5 主变压器中性点电流越限：主变压器中性点电流起动的整定值设为 10%IN，要求动作值误差不 大于 10%。 3.2.10.6 频率越限与频率变化率： a)频率越限。高频率越限的整定值设为 5

24、0.5Hz，低频率越限的整定值设为 49.5Hz，要求动作值误差 不大于 0.05Hz。 b)频率变化率。均匀改变施加于装置的交流电压的频率，使其在 0.1s 内的 df/dt 大于 0.1Hz/s，录波器 应起动。 3.2.10.7 1.5s内电流变差 10%起动：以 0.4IN(频率为 50Hz)为基准电流，在此基础上叠加一个 0.04IN(频率 可调)的电流，使合成后的电流振荡周期为 3s，要求装置在第一个振荡周期内可靠起动，动作值误差不大 于 30%。 3.2.10.8 可由用户整定的其他起动量： a)相电流突变量。相电流突变量的整定值设为 10%IN，要求动作值误差不大于 30%。

25、b)相电流越限。相电流越限的整定值设为 110%IN，要求动作值误差不大于 5%。 c)负序电流越限。负序电流越限的整定值设为 10%IN，要求动作值误差不大于 10%。 d)零序电流越限。零序电流越限的整定值设为 10%IN，要求动作值误差不大于 10%。 3.2.10.9 开关量变位起动：短接(断开)装置可起动录波的空触点输入端子，要求触点闭合(断开)时间不超 过 3ms 便可起动录波。 3.2.10.10 手动起动：要求装置具有通过面板按键或键盘起动录波的功能。 3.2.10.11 谐波电压影响：在额定电压基础上分别叠加三次和五次谐波电压，三次谐波电压量为 6%UN， 五次谐波电压量为

26、5%UN，要求装置可靠不起动。 3.2.11 长期低电压、长期低频率记录能力检查 3.2.11.1 长期低电压：调整施加于装置的交流电压值使其低于 90%UN，持续时间为 30min，要求装置的 录波功能符合DL/T 55394 中 7.4.1 的规定。 3.2.11.2 长期低频率：调整施加于装置的交流电压频率使其低于 49.5Hz，持续时间为 30min，要求装置 的录波功能符合 DL/T 55394 中 7.4.1 的规定。 3.2.12 记录数据的安全性检查： a)起动录波后，切断装置的工作电源，要求装置能可靠地保存切断电源前 2s 内的录波数据； b)按装置上的任意一个开关或按键不应

27、丢失或抹去已记录的信息； c)在任何情况下不得出现死机现象。 3.2.13 数据文件检索及查找方式检查 对所记录的数据文件的检索及查找应至少具有下列方式： a)按照日期及时间进行检索，即：输入日期及时间范围即可自动找出相应故障文件； b)按照故障跳闸进行检索，即：可自动找出有断路器动作跳闸的相应故障文件。 3.2.14 记录数据的输出及传送功能检查 3.2.14.1 记录数据的输出方式： a)当变电站有 220kV 及以上电压等级的断路器因故障跳闸时要求装置能按照 DL/T55394 中 9.1 的 规定输出相应的故障信息。 b)要求装置能接受监控计算机指令输出正常运行时的母线、线路及其他设

28、备的 U、I、P、Q、f。 3.2.14.2 记录数据传输格式：数据传输格式应符合 ANSI/IEEE C37.111 的规定。 3.2.14.3 装置的远传功能检查： a)要求装置能以主动及被动方式、自动及人工方式传送记录数据； b)要求装置能实现远方起动录波； c)要求装置能远方修改定值及有关参数； d)检查数据传送过程中如遇通道中断装置能否做相应处理； e)检查装置传送一个 3s 的基本录波文件所需时间。 3.2.15 时钟同步功能检查 a)装置应具有由外部同步时钟信号(如 GPS)进行同步的功能； b)在同步时钟信号中断的情况下，要求装置在 24h 内的计时误差不大于 5s。 3.3

29、动模试验 3.3.1 试验系统模型 推荐采用的模拟系统为 500kV 双侧电源系统，输电线长度为 400km。系统接线如图 1，被试装置装 于 L 侧。 图 1 动模试验系统接线图 3.3.2 数据的记录方式检查 a)在 K2 点模拟线路单相永久性故障，其顺序为：0.0s 单相故障0.1s 切除故障1.0s 重合于故障 1.1s 故障再切除； b)要求装置的数据记录时间、记录方式及采样速率满足 DL/T55394 第 7 章的要求。 3.3.3 记录容量检查 a)在 10min 内，线路上相继发生两次永久性故障，紧接着系统开始长过程振荡，待振荡平息后线路上 又相继发生三次永久故障，每次故障包括如下过程：故障发生故障切除重合于永久性故障再次切 除故障； b)在 10min 内，线路上相继发生两次永久性故障，紧接着系统开始长过程振荡，在振荡过程中线路上