Q／GDW_428-XXXX《智能变电站智能单元技术规范》及编制说明

Q/GDW212—2008ICS29.240ICS29.×××K×××国家电网公司企业标准Q/GDW428—2010智能变电站智能单元技术规范ThetechnicalspecificationforIntelligentunitinSmartSubstation2010-××-××发布2010-××-××实施国家电网公司发布Q/GDWQ/GDW428—2010I目次前言·······························································································································II1范围··························································································································12引用标准····················································································································13基本技术条件··············································································································14主要性能要求··············································································································35安装要求····················································································································46技术服务····················································································································5编制说明·························································································································7Q/GDW428—2010II前言由于现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等未统一智能变电站智能组件中的智能单元技术要求等内容，为使智能变电站智能单元选型、设备采购等工作有所遵循，特编制本标准。本标准提出的技术性能参数基于国内变电站中智能单元的设计、制造和运行经验。由于智能变电站技术仍处于发展阶段，本技术规范的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基建部提出并解释。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范主要起草单位：河南省电力勘测设计院、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、四川电力设计咨询有限责任公司，四川电力试验研究院、山东电力工程咨询院有限公司。本规范参与起草单位：浙江省电力设计院、陕西省电力设计院、安徽省电力设计院、国网电力科学研究院、浙江电力试验研究院。本规范主要起草人：于广耀、戴敏、陈志蓉、曾健、黄晓博、耿建凤、王哲、鲁东海、郑旭、李琪林、黄萍、郭宗香、黄国方、阮黎翔、钱锋、宋雪燕、葛斌。Q/GDW428—20101智能变电站智能单元技术规范1范围本规范规定了智能变电站智能组件中的智能单元的技术要求、安装要求以及技术服务等内容。本规范适用于国家电网公司系统内智能变电站的新建工程，其它扩建、改建工程可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的条文。所示标准均应采用最新有效版本。GB/T2423电工电子产品环境试验GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）GB/T4798.3—1990电工电子产品应用环境条件有气候防护场所固定使用GB/T7261—2008继电器和继电保护装置基本试验方法GB/T14285—2006继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.27—2008量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求GB/T17626电磁兼容试验和测量技术GB/T19520.3—2004电子设备机械结构482.6mm（19in）系列机械结构尺寸插箱及其插件DL/T478—2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/Z713—2000500kV变电所保护和控制设备抗干扰度要求DL/T769电力系统微机继电保护技术导则DL/T860变电站通信网络与系统DL/T1075—2007数字式保护测控装置通用技术条件Q/GDW383—2009智能变电站技术导则Q/GDW393—2009110（66）kV～220kV智能变电站设计规范Q/GDW394—2009330kV～750kV智能变电站设计规范IEC61588Precisionclocksynchronizationprotocolfornetworkedmeasurementandcontrolsystems网络测量和控制系统的精密时钟同步协议3基本技术条件3.1使用环境条件a）海拔高度：≤1000m；b）环境温度：–5℃～＋45℃（户内）；–25℃～+55℃；（户外）；c）最大日温差：25℃；d）最大相对湿度：95％（日平均）；90％（月平均）；e）大气压力：86kPa～106kPa；f）抗震能力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g。注：以上条件应根据工程实际环境条件进行修正。Q/GDW428—201023.2主要技术指标3.2.1电源a）基本参数1）额定电压：DC220/110V；2）允许偏差：20％～+15％；3）纹波系数：不大于5％。b）拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时，装置不应误动作；直流电源回路出现各种异常情况（如短路、断线、接地等）时，装置不应误输出。c）按GB/T7261—2008中10.4.2的规定进行直流电源中断20ms影响试验，装置不应误动作。d）将输入直流工作电源的正负极性颠倒，装置无损坏，并能正常工作。e）装置加上电源、断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降，装置均不应误动作或误发信号；当电源恢复正常后，装置应自动恢复正常运行。f）当正常工作时，装置功率消耗不大于30W；当装置动作时，功率消耗不大于60W。3.2.2绝缘性能a）绝缘电阻在试验的标准大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用500V的直流兆欧表测量其绝缘电阻值，应不小于100MΩb）介质强度1）在试验的标准大气条件下，装置应能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象；2）工频试验电压值按表3.2-1选择。也可以采用直流试验电压，其值应为表3.2-1规定的工频试验电压值的1.4倍；表3.2-1工频试验电压值被试回路额定绝缘电压（V）试验电压AC（V）整机引出端子和背板线——地＞60～2502000直流输入回路——地＞60～2502000信号输出触点——地＞60～2502000无电气联系的各回路之间＞60～2502000整机带电部分——地≤605003）试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。c）冲击电压在试验的标准大气条件下，装置的直流输入回路、交流输入回路、信号输出触点等诸回路对地，以及回路之间，应能承受1.2/50μs的标准雷电波的短时冲击电压试验。当额定绝缘电压大于60V时，开路试验电压为5kV；当额定绝缘电压不大于60V时，开路试验电压为1kV。试验后，装置的性能应符合4.1、4.2的规定。3.2.3耐湿热性能装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验。试验温度为+40℃±2℃，相对湿度为（93±3）％，试验持续时间48h。在试验结束前2h内，用500V直流兆欧表，测量各外引带电回路部分对外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值应不小于1.5MΩ；介质强度不低于规定值的75％。Q/GDW428—201033.2.4抗干扰性能抗电磁干扰能力要求满足IEC61850-3标准、GB/T17626系统等标准，并提供型式试验检测报告。抗干扰性能试验和要求见表3.2-2表3.2-2抗干扰性能试验和要求序号试验引用标准等级要求1静电放电抗扰度GB/T17626.2Ⅳ级2射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3Ⅲ级3电快速瞬变脉冲群抗扰度GB/T17626.4Ⅳ级4浪涌（冲击）抗扰度GB/T17626.5Ⅳ级5射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.6Ⅲ级6工频磁场抗扰度GB/T17626.8Ⅴ级7脉冲磁场抗扰度GB/T17626.9Ⅴ级8阻尼振荡磁场抗扰度GB/T17626.10Ⅲ级9振荡波抗扰度GB/T17626.12Ⅲ级注：以上各项试验评价准则均采用A级。3.2.5结构、外观及其他a）机箱尺寸应符合GB/T19520.3-2004的规定，高度宜采用6U机箱。b）装置的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备可靠接地点。c）装置应有安全标志，安全标志应符合GB/T14598.27-2008中的规定。d）金属结构件应有防锈蚀措施。4主要性能要求4.1一般技术要求4.1.1装置应具备高可靠性，所有芯片选用微功率、宽温芯片。装置MTBF时间大于50000小时，使用寿命宜大于12年。4.1.2装置应是模块化、标准化、插件式结构；大部分板卡应容易维护和更换，且允许带电插拔；任何一个模块故障或检修时，应不影响其它模块的正常工作。4.1.3装置电源模块应为满足现场运行环境的工业级或军工级产品，电源端口必须设置过电压保护或浪涌保护器件抑制浪涌骚扰。4.1.4装置内CPU芯片和电源功率芯片应采用自然散热。4.1.5装置应采用全密封、高阻抗、小功耗的继电器，尽可能减少装置的功耗和发热，以提高可靠性；装置的所有插件应接触可靠，并且有良好的互换性，以便检修时能迅速更换。4.1.6装置开关量外部输入信号宜选用DC220/110V，进入装置内部时应进行光电隔离，隔离电压不小于2000V，软硬件滤波。信号输入的滤波时间常数应保证在接点抖动（反跳或振动）以及存在外部干扰情况下不误发信，时间常数可调整。4.1.7网络通信介质宜采用多模光缆，波长1310nm，宜统一采用ST型接口。4.1.8在任何网络运行工况流量冲击下，装置均不应死机或重启，不发出错误报文，响应正确报文的延时不应大于1ms。4.1.9装置的SOE分辨率应小于2ms。Q/GDW428—201044.1.10装置控制操作输出正确率应为100％。4.2功能要求4.2.1智能单元具有开关量（DI）和模拟量（AI）采集功能，输入量点数可根据工程需要灵活配置；开关量输入宜采用强电方式采集；模拟量输入应能接收4～20mA电流量和0～5V电压量。4.2.2智能单元具有开关量（DO）输出功能，输出量点数可根据工程需要灵活配置；继电器输出接点容量应满足现场实际需要。4.2.3智能单元具有断路器控制功能，可根据工程需要选择分相控制或三相控制等不同模式。4.2.4智能单元宜具备断路器操作箱功能，包含分合闸回路、合后监视、重合闸、操作电源监视和控制回路断线监视等功能。断路器防跳、断路器三相不一致保护功能以及各种压力闭锁功能宜在断路器本体操作机构中实现。4.2.5智能单元应具有信息转换和通信功能，支持以GOOSE方式上传一次设备的状态信息，同时接收来自二次设备的GOOSE下行控制命令，实现对一次设备的实时控制功能。4.