电缆“二遥”故障指示器技术规范v1

1 Q Q HDHD 20112011 供供电电公公司司 设设备备技技术术规规范范 2011 发布 2011 实施 供供电电公公司司 发发布布 电电缆缆 二二遥遥 故故障障指指示示器器技技术术规规 范范 2 目目 次次 1术语 2 2范围 3 3规范性引用文件 3 4气候环境条件 3 4 14 1使用环境条件使用环境条件 3 4 24 2使用运行条件使用运行条件 4 5设备功能 技术要求 4 5 15 1指示器基本功能要求指示器基本功能要求 4 5 25 2设备技术要求设备技术要求 5 4 2 1 短路故障报警 5 4 2 2 接地故障报警 5 4 2 3 指示器功能测试 6 4 2 4 指示器和面板显示器报警指示 6 4 2 5 短路及接地故障指示复位 6 4 2 6 工作电源 6 4 2 7 使用寿命 7 6外形结构 7 5 1 系统构成 7 5 2安装固定方式 8 5 2 1 面板显示器的安装固定 8 5 2 2 相指示器的安装适用性 8 5 2 3 零序指示器的安装适用性 8 5 3 面板显示器前面板设置 8 5 4 面板显示器后面板设置 8 5 5 外壳防护等级 8 5 6 壳体 8 5 7 外形及安装尺寸 9 6通讯接口 9 6 1 组网方式 9 6 2 通信地址 10 6 3 通讯接口 10 6 4 通讯协议 10 7材料及工艺要求 10 7 1线路板及元器件线路板及元器件 10 8符合行业标准和型式试验要求 11 9标志及标识 11 8 1 产品标志 11 8 2 包装标志和标识 11 8 3 身份标识 11 8 4 面板显示器的接线端子标识 11 3 1范围范围 本规范规定了杭州市电力局面板型面板型 二遥二遥 故障指示器 故障指示器 以下称指示器 的功能 型式要 求 包括终端类型 气候环境条件 功能 外形结构 显示 通信接口 材料及工艺要求 标志 标识等 本标准适用于杭州市电力局面板型面板型 二遥二遥 故障指示器故障指示器的制造 检验 使用和验收 2规范性引用文件规范性引用文件 下列标准中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款 凡是注日期的引用标准 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规范 然而 鼓励根据本标准达成协 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标准 其最新版本适用于本 规范 GB T 191 包装储运图示标志 GB 4208 外壳防护等级 IP 代码 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 B 高温 GB T 2423 4 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db 交变湿热试验方法 GB T 2423 5 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Ea 和导则 冲击 GB T 2423 6 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Eb 和导则 碰撞 GB T 2423 8 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Ed 自由跌落 GB T 2423 10 电工电子产品环境试验 第 2 部分 试验方法 试验 Fc 和导则 振动 正弦 GB T15153 1 2008 远动设备及系统 第 2 部分 工作条件 第 1 篇 电源和电磁兼容性 idt IEC 870 2 1 GB T17626 2 2008 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 idt IEC 61000 4 2 GB T17626 3 2008 电磁兼容试验和测量技术 辐射电磁场抗扰度试验 idt IEC 61000 4 3 GB T17626 4 2008 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 61000 4 4 GB T17626 5 2008 电磁兼容试验和测量技术 浪涌 冲击 抗扰度试验 idt IEC 61000 4 5 GB T17626 8 2006 电磁兼容试验和测量技术 工频电磁场抗扰度试验 idt IEC 61000 4 8 GB T17626 12 2008 电磁兼容试验和测量技术 1MHz 脉冲群抗扰度试验 idt IEC 61000 4 12 DL T721 2000 配电网自动化系统远方终端 IEC870 5 101 远动设备及系统 传输规约 基本远动任务配套标准 Q GDW 436 2010 配电线路故障指示器技术规范书 国网公司 科技部和农电部 3术语术语 3 1故障指示器 一种用于指示配电线路短路和接地故障电流途径的装置 3 2面板型 一种用于电缆线路并且配带指示灯显示面板的故障指示器 3 3 一遥 具备线路故障检出状态 或故障指示器报警信号 和开关位置信号远传功能 即遥信 3 4 二遥 除 一遥 功能之外 还具备电流 电压 温度等测量和通信功能 即遥测 3 5 三遥 除 二遥 功能之外 还具备电动开关合分闸控制和通信功能 即遥控 4 4气候环境条件气候环境条件 4 14 1使用环境条件使用环境条件 3 1 1 工作海拔高度 1000m 3 1 2 使用环境温度 25 70 3 1 3 最大日温差 25 3 1 4 工作环境湿度 99 相对湿度 3 1 5 抗震能力 地面水平加速度0 3g 地面垂直加速度0 15g 同时作用持续三个正弦波 安全系数1 67 3 1 6 带面板显示器的指示器安装位置 室内或户外开关柜内 可在凝露条件下正常工 作 3 1 7 不带面板显示器的指示器安装位置 户外开关或裸露电缆 可在雨天条件下正常工 作 4 24 2使用运行条件使用运行条件 3 2 1 安装于10kV单相和三相电缆 不损伤电缆表面 免安装工具 3 2 2 电网中性点接地方式 电网中性点经消弧线圈接地或不接地系统 5设备功能 技术要求设备功能 技术要求 5 15 1指示器基本功能要求指示器基本功能要求 a 电流监测功能 实时监测线路 A B C 相负荷电流 三相电缆零序电流 可辅助判断电缆是否 过负荷 停电 断线和接地 并通过无线跳频 FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum 方式主动上报到数据采集单元 DCU 或开闭所终端单元 DTU b 电压监测功能 实时监测电缆头对地电场 可辅助判断电缆头是否带电 泄漏放电以及电缆 是否接地 并通过无线跳频 FHSS 方式主动上报到 DCU Data Collect and Control Unit 或 DTU Distribution Terminal Unit c 温度监测功能 实时监测电缆头表面温度 可辅助判断电缆头是否接触不良 并通过无线跳 频 FHSS 方式主动上报到 DCU 或 DTU d 自取电功能 相故障指示器具备从导线负荷电流所产生的磁场感应取电 而不用外接工作电 源 e 参数调整功能 指示器安装以后 如果存在误报警或拒报警时 应具备短路 接地故障参数 调整功能 5 f 故障检测和报警指示功能 实时检测线路短路和接地故障 当故障发生后 点亮指示器本身 的指示灯和面板显示器的指示灯 g 信号远传功能 检测到故障后 通过光纤接口将故障信息上传到面板显示器进行显示 并通 过无线跳频 FHSS 方式主动发送到 DCU 或 DTU h 指示器遥控自检功能 当指示灯本身未报警闪烁时 通过无线调试终端或主站软件进行遥控 测试 面板上全部指示灯点亮 i 指示器遥控复位功能 当有指示灯报警闪烁时 通过无线调试终端或主站软件进行遥控复归 测试 指示灯熄灭 报警消除 j 指示器自动复位功能 当报警指示超过预定时间 默认 8 小时 在现场通过无线调试终端或 主站软件连续可调 指示灯熄灭 自动定时复位 k 面板显示器自检功能 当指示灯未闪亮时 按下该键 面板上全部指示灯闪烁 l 面板显示器手动复位功能 当有指示灯闪亮时 按下该键 指示灯熄灭 报警消除 m 面板显示器自动复位功能 当报警指示超过预定时间 默认 8 小时 指示灯熄灭 自动定 时复位 n 地址标识 指示器在出厂前都设置了全球唯一的地址 ID 号 没有地址冲突问题 o 数据通信 正常运行时 指示器每隔 1 5 分钟向 DCU 或 DTU 发送实时监测数据 线路故障 时 指示器立即发送故障报警信息到 DCU 或 DTU 而不会有同频无线干扰 p 通信报警 线路上的电流 电压 温度等实时数据一直在刷新变化 当实时数据超过 30 分 钟为变化时 由无线调试终端和主站进行通信故障报警 5 25 2设备技术要求设备技术要求 4 2 14 2 1 短路故障报警短路故障报警 报警电流 动作电流可整定范围是50 700A 超过700A则进行限幅 但不饱和 在现场通过 无线调试终端或主站连续可调 出厂默认为速断600A 过流400A 故障判据设置了停电判据 停 电判据用于躲过合闸涌流误动 报警延时 在现场1 999ms可调 出厂默认为速断40ms 过流200ms 报警精度 从3A开始测量 测量误差 2 6 4 2 24 2 2 接地故障报警接地故障报警 报警电流 动作电流可整定范围是1 80A 超过80A则进行限幅 但不饱和 在现场通过无 线调试终端或主站连续可调 出厂默认为速断10A 过流5A 报警延时 在现场1 999ms可调 出厂默认为速断500ms 过流1000ms 报警精度 从1A开始测量 测量误差 2 4 2 34 2 3 指示器功能测试指示器功能测试 短路故障测试 用相指示器加10A以上负荷电流 延时1分钟 在5秒钟内再增大电流到 过流 400A 200ms 速断 500A 40ms 出厂定值 然后马上切断电流 相指示器 应闪灯 并通过光纤和无线接口发出报警信息到面板显示器和无线调试终端上 接地故障测试 用零序指示器加1A以上零序电流 缓慢增大电流到过流 5A 1000ms 速断 10A 500ms 出厂定值 然后马上切断零序电流 零序指示器应闪灯 并通过光 纤和无线接口发出报警信息到面板显示器和无线调试终端上 遥信测试 在现场通过无线调试终端或主站发送实施数据读取命令 指示器的短路故障 报警 接地故障报警等报警状态可以被读取 也可以主动上报到无线调试终端或主站 遥测测试 在现场通过无线调试终端或主站发送实施数据读取命令 指示器的负荷电流 零序电流 电缆头对地电场 电缆头温度等实时数据可以被读取 也可以主动上报到无 线调试终端或主站 遥控测试 在现场通过无线调试终端或主站发送遥控测试命令 指示器的报警指示灯会 闪烁1 2秒种 遥调测试 在现场通过无线调试终端或主站发送参数调节命令 指示器的短路故障报警 定值 接地故障报警定值 自动复归时间 主动上报周期 主动上报地址等参数可以被 读取和下载 自取电测试 拿一只不灌胶的指示器 安装在负荷电流大于20A的导线上 先不加负荷 电流 用电池供电 做以上 四遥 功能测试 同时测试电池回路的工作电流 静态电 流应低于50uA 动态平均电流应低于80uA 然后加上20A以上负荷电流 同时测试电池 回路的工作电流 静态电流应低于25uA 动态平均电流应低于40uA 4 2 44 2 4 指示器和面板显示器报警指示指示器和面板显示器报警指示 指示器报警指示灯闪烁频率每3 5s闪烁一次 面显示器报警指示灯闪烁频率每1 5s闪烁一次 7 4 2 54 2 5 短路及接地故障指示复位短路及接地故障指示复位 手动复位 现场按下复位 测试按钮 可清除面板显示器的故障报警状态 通过无线调试终 端或主站软件进行遥控复归 可清除指示器的故障报警状态 定时复位 故障发生8小时后自动清除面板显示器和指示器的故障报警状态 4 2 64 2 6 工作电源工作电源 面板显示器 内置10年寿命的锂亚电池供电 不用通讯电缆引入的直流电源供电 指示器 内置10年寿命的锂亚电池供电 并可从导线负荷电流产生的磁场感应取电 自取电 功率随着负荷电流的大小在1 1000mW之间变化 指示器静态功耗 0 2mW 1分钟发送一次实时数 据条件下的动态功耗 0 3mW 无线通信最大峰值功耗 100mW 30ms 4 2 74 2 7 使用寿命使用寿命 面板显示器 运行寿命10年 并可更换电池 指示器 安装于20A以下负荷线路 其运行使命可保证8年 安装于20A以上负荷线路 其运 行使命大于10年 6外形结构外形结构 5 15 1 系统构成系统构成 面板型电缆 二遥 故障指示器含1个面板显示器 参考安装开口尺寸 宽92mm 高44mm 深约80mm左右 3只相指示器 1只零序指示器 包括1个无线跳频无线模块 默认通信距离 100m 和连接光纤组成 光纤应有红 绿 黄 黑色条纹标识 默认配置单根长度3m 见图 1 图图 1 电缆电缆 二遥二遥 故障指示器系统组成示意故障指示器系统组成示意 图图 相指示器相指示器 c 面板显示器 主机 面板显示器 主机 光纤光纤 开关柜电缆沟开关柜电缆沟 相指示器相指示器 a相指示器相指示器 b 零序指示器零序指示器 A BC 光纤光纤 开关柜面板开关柜面板 O 无线无线 8 相传感器内部设置短路故障光电触发电路 当传感器检测到故障时 发出50Hz脉冲光信号传 输给主机 零序传感器为一简易的开口型电流互感器 通过线缆输出到主机 零序传感器内部具 有过压保护元件 使其输出电压不超过36伏 主机接收到短路故障信号或监测到零序电流超过设 定值时 报警指示灯就会闪烁以显示发生故障 主机判断故障需有滤波延迟以躲过冲击涌流 5 25 2 安装固定方式安装固定方式 5 2 15 2 1 面板显示器的安装固定面板显示器的安装固定 面板显示器采用嵌入面板式结构正面安装 以上下卡簧片嵌卡稳固 卡簧片采用防锈弹簧钢 制 防锈蚀 弹力应适中 面板显示器应便于插拔更换主机 电池及连接引线 5 2 25 2 2 相指示器的安装适用性相指示器的安装适用性 适用电缆最大截面为300mm2 特殊型号适应400mm2 适用其他规格电缆 在不同截面 不同外径的电缆上安装 不影响故障检测灵敏度和电流测 量精度 免工具安装 不可采用螺钉固定卡线结构和损伤电缆表面 5 2 35 2 3 零序指示器的安装适用性零序指示器的安装适用性 适用三芯电缆最大截面直径 含绝缘层 为120mm 特殊型号适应200mm 其他安装适用性与相指示器相同 5 35 3 面板显示器前面板设置面板显示器前面板设置 共设四个故障报警指示灯 分别为A B C 相独立的相间短路指示灯 O相 零序 接地故 障指示灯 指示灯为超高亮LED 设置有复位 测试按钮 5 45 4 面板显示器后面板设置面板显示器后面板设置 面板显示器后部具有3个短路故障指示器光纤接口 1个接地故障指示器光纤接口 1个一开 一闭报警空接点输出端子 1个远程复位空间点输入端子 1个LED报警信号输出端子 A B C三合一光纤接口位于壳体左侧 并标记有 L1 A L2 B L3 C相短路故障指示器 O 零序 光纤接口位于端子排左侧 并标记有L4零序接地故障指示器 9 光纤采用插入旋压连接 紧固旋钮必须具有防脱落功能 端子排上方应具有防水滴存留凝结 功能 5 55 5 外壳防护等级外壳防护等级 面板显示器防护等级为IP54 指示器防护等级不小于IP67 面板显示器内部电路板应采取自动化焊接工艺 必须进行防水露 防盐雾 防酸雾三防处理 5 65 6 壳体壳体 外壳应有足够的强度 外物撞击造成的变形不应影响其正常工作 面板显示器用非金属阻燃 ABS 材料制成 应符合 GB T 5169 11 的阻燃要求 5 75 7 外形及安装尺寸外形及安装尺寸 注 开关柜面板上开口尺寸为 宽注 开关柜面板上开口尺寸为 宽92mm 92mm 高高44mm44mm 深约 深约80mm80mm左右 左右 48mm 96mm 50 70mm 70 90mm 图 2 面板显示器外形及安装尺寸 10 6 6通讯接口通讯接口 6 16 1 组网方式组网方式 故障报警信号远传和电流电压温度在线监测系统采用本地无线跳频 远程GPRS或通过DTU光 纤以太网通信方式 指示器需和DCU DTU联合使用 最多64只指示器可组成一个局部的无线通信 网络 通信距离最大可达300米 参见图3 6 26 2 通信地址通信地址 每一个无线通信网络中 最多可以有64只指示器 每一个无线通信网络中 指示器的地址编号从0 x00000000 0Xfffffffe 全球唯一地址 由 出厂前确定 当线路发生短路 接地故障时 多只指示器同时发送故障报警信息和故障电流 不会存在无 线干扰和丢失数据现象 6 36 3 通讯接口通讯接口 指示器对面板显示器采用光纤接口 指示器对DCU或DTU采用无线接口 1 指示器N 指示器 DCU DTU RS232 485 FHSS 无线跳频通信网络 图 3 电缆 二遥 故障指示器与 DCU DTU 的通讯网络示意图 GPRS 或 3G 网络 光纤以太网 11 6 46 4 通讯协议通讯协议 线路发生故障时 指示器通过光纤脉冲触发面板显示器进行报警显示 线路发生故障时 指示器在0 3秒钟内主动通过无线跳频通信方式 带数据加密和CRC校验 的无线跳频通信协议与DCU DTU进行数据通信 若指示器未接收到DCU DTU的确认幀 则会立即 重发 最多重发3次 参数可设 线路正常运行时 指示器定时1 5分钟通过无线跳频通信方式 带数据加密和CRC校验的无 线跳频通信协议与DCU DTU进行数据通信 若指示器未接收到DCU DTU的确认幀 则会立即重发 最多重发3次 参数可设 7 7材料及工艺要求材料及工艺要求 7 1 线路板及元器件线路板及元器件 线路板须用耐氧化 耐腐蚀的