智能变电站继电保护检验测试规范-国网企标-0817

1、Q/GDW 2011ICS 29.240Q/GDW国家电网公司企业标准Q / GDW 2011智能变电站继电保护检验测试规范2011-××-××发布2011-××-××实施国家电网公司发 布Q/GDW 2011目 次1 范围 ························

2、83;·················································

3、83;·················································

4、83;······························ 1 2 规范性引用文件 ·················&#

5、183;·················································&#

6、183;·················································&#

7、183;·················· 1 3 术语和定义 ·····························

8、83;·················································

9、83;·················································

10、83;············· 2 4 缩写 ···································&

11、#183;·················································&

12、#183;·················································&

13、#183;··················· 2 5 检测条件 ····························

14、83;·················································

15、83;·················································

16、83;·················· 2 5.1 检测的环境条件 ·····························

17、··················································

18、··················································

19、···· 2 5.2 基准条件 ············································

20、··················································

21、··················································

22、 2 6 检测用设备 ················································&

23、#183;·················································&

24、#183;············································ 2 7 检验与测试 ···&#

25、183;·················································&#

26、183;·················································&#

27、183;······································· 3 7.1 结构及外观检查 ········

28、;··················································

29、;··················································

30、;························· 3 7.2 装置动作值及动作时间测试 ·····················

31、83;·················································

32、83;·········································· 3 7.3 通信接口 ·····

33、83;·················································

34、83;·················································

35、83;······································ 3 7.4 GOOSE报文规范性测试 ········&

36、#183;·················································&

37、#183;·················································&

38、#183;············· 4 7.5 对时和守时精度测试 ·································&#

39、183;·················································&#

40、183;········································· 4 7.6 软硬压板检查 ······

41、··················································

42、··················································

43、······························· 4 7.7 装置定值、动作报告标准化检查 ···············&#

44、183;·················································&#

45、183;········································ 4 7.8 功率消耗测试 ·······

46、··················································

47、··················································

48、······························ 4 7.9 环境试验 ··················

49、··················································

50、··················································

51、·························· 5 7.10 电源影响试验 ·····················

52、83;·················································

53、83;·················································

54、83;············· 5 7.11 机械性能试验 ··································

55、··················································

56、··················································

57、· 6 7.12 绝缘试验 ···············································

58、;··················································

59、;············································· 6 7.13 电磁兼容 ··

60、3;·················································

61、3;·················································

62、3;······································· 7 7.14 一致性测试 ········&#

63、183;·················································&#

64、183;·················································&#

65、183;······························ 8 7.15 系统级联合测试 ················

66、3;·················································

67、3;·················································

68、3;·············· 9 7.16 测控一体化保护测试 ································

69、3;·················································

70、3;······································ 12 7.17 就地化安装保护装置测试 ········&

71、#183;·················································&

72、#183;·················································&

73、#183;····· 13 8 编制说明 ··········································&#

74、183;·················································&#

75、183;·················································&#

76、183;·· 13IQ/GDW 2011前 言本标准是随着智能电网的不断推进，数字化保护装置的运用越来越广泛，为了保证应用于智能变电站的保护控制装置的各项功能指标满足系统要求，特编制了本规范。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准由国家电力调度通信中心提出并负责解释。本标准主要起草单位：国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院。 本标准主要起草人：IIQ/GDW 2011智能变电站继电保护检验测试规范1 范围本标准规定了110kV(66kV及以上电压等级的智能变电站继电保护装置的检测项目、检测方法及检测结果的判定方法。本标准适用于智能变电站继电保护装置在进行检验测试时应遵循

77、的通用基本方法。110kV(66kV及以下电压等级的智能变电站继电保护装置遵照此标准执行。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，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标准，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文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 72612008 继电保护和安全自动装置基本试验方法GB/T 112872000 电气继电器 第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇：振动试验（正弦）（idt IEC60255-21-1：1988

78、）GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14537：1993 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验（idt IEC 60255-21-2：1988） GB/T 14598.92002 电气继电器 第22-3部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 辐射电磁场骚扰试验IEC 60255-22-3：2000，IDT ）GB/T 14598.102007 电气继电器 第22-4部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验（IEC60255-22-4：2002，IDT ）GB/T 14598.131998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验

79、第1部分：1MHz 脉冲群干扰试验（eqv IEC60255-22-1：1988）GB/T 14598.141998 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第2部分：静电放电试验（idtIEC60255-22-2：1996）GB/T 14598.162002 电气继电器 第25部分：量度继电器和保护装置的电磁发射试验（IEC 60255-25：2000，IDT ）GB/T 14598.172005 电气继电器 第22-6部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验射频场感应的传导骚扰抗扰度试验IEC 60255-22-6：2001GB/T 14598.182007 电气继电器 第22-5部分：量度继

80、电器和保护装置的电气骚扰试验浪涌抗扰度试验（IEC 60255-22-5：2002，IDT ）GB/T 14598.192007 电气继电器 第22-7部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验工频抗扰度试验（IEC 60255-22-7：2003，IDT ）GB/T 17626.81998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验（idt IEC 61000-4-8：1993） GB/T 17626.91998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验（idt IEC 61000-4-9：1993） GB/T 20840.7-2007 电子式电压互感器 GB/T 20840.8-200

81、7 电子式电流互感器DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T 630-1997 交流采样远动终端技术条件1Q/GDW 2011DL/Z 860 变电站通信网络和系统DL/T 871-2004 电力系统继电保护产品动模试验DL/T 995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 1100.1-2009 电力系统的时间同步系统 第1部分：技术规范 DL/T5218-2005 220500kV 变电所设计技术规程Q/GDW 330-2009 1000kV系统继电保护装置及安全自动装置检测技术规范 Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则Q/G

82、DW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范IEC61588 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议 IEC 61850 变电站通信网络和系统3 术语和定义本标准采用DL/T860系列、GB/T20840系列及Q/GDW 441-2010标准中给出的术语和定义。 4 缩写GOOSE Generic Object Oriented Substation Events 面向变电站事件的通用对象 ICD IED Configuration Description 智能电子设备配置描述 MICS Model Implementation Conformance Statement 模型实现一致性陈

83、述 SV Sampled Value 采样测量值 IRIG-B Inter Range Instrumentation Group-B B 码对时 5 检测条件 5.1 检测的环境条件检测的正常试验环境条件： 环境温度1535 相对湿度4575 大气压力86kPa 106kPa 5.2 基准条件有准确度要求的，试验应在基准条件下进行 基准条件为：环境温度：20±2 相对湿度：4575 大气压力：86kPa 106kPa6 检测用设备应配置数字化继保测试仪、时间同步装置、合并单元模拟器、智能终端模拟器、光功率计、时间标定装置、网络报文分析仪、IED 配置工具、录波器等检测用设备。装置检

84、验所使用的仪器、仪表必须经过检验合格，并应满足GB/T 72612008继电器及继电保护装置基本试验方法、Q/GDW 4262010智能变电站合并单元技术规范中的规定。27 检验与测试 7.1 结构及外观检查 7.1.1 试验方法按GB/T 72612008中第5章的规定和方法进行。 7.1.2 技术要求a ） 产品所有零件锡焊处的质量，应不存在虚焊假焊现象。b ） 产品表面的涂复层的颜色应均匀一致，无明显的色差和眩光，涂覆层表面是否有砂粒、趋皱、流痕等缺陷。c ） 产品铭牌标志和端子号应正确、清晰、齐全。d ） 装置应采取必要的抗电气干扰措施，装置的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备可

85、靠接地点。e ） 装置应有安全标志，安全标志应符合GB 168362003中5.7.5、5.7.6的规定。 f ） 金属结构件应有防锈蚀措施。7.2 装置动作值及动作时间测试7.2.1.1 试验方法用数字化继电保护测试仪给被试装置施加相应的电流、电压量，观察装置面板显示量值并与保护测试仪施加量值进行比较，记录装置动作值、动作时间。装置连接方式见图1。7.2.1.2 技术要求在装置的定值范围内动作值和动作时间应满足相应国家标准、电力行业标准以及企业标准的要求。 图1 单元测试系统7.3 通信接口7.3.1 通信接口（光口）发送/接收功率测试7.3.1.1 试验方法装置光口输出功率：将光功率计接入

86、装置的光纤输出口进行测量。 装置光口最小接收功率：将光源及光功率衰耗器串接入光纤输出口，调整光功率衰耗器至通信断链，用光源的发送功率值减去光衰耗器的衰耗值得到光口的最小接收功率。7.3.1.2 技术要求装置光口输出功率值应满足>-20dbm且<-14dbm。 装置光口最小接收功率<-30dbm. 7.3.2 通信接口（光口）处理能力测试7.3.2.1 试验方法通过报文发生器给装置的通信接口发报文，使通道吞吐量达到或超过接口规定最大负载。 7.3.2.2 技术要求当通道吞吐量达到接口规定最大负载数值时，装置应能正常工作。 7.3.3 通讯状态检查7.3.3.1 试验方法模拟通信

87、中断、异常等状态。 7.3.3.2 技术要求保护装置是应具备通信中断、异常等状态的检测和告警功能。 7.3.4 装置接口独立性检查7.3.4.1 试验方法检查保护装置的MMS 接口、GOOSE 接口、SV 接口配置。 7.3.4.2 技术要求保护装置内部MMS 接口、GOOSE 接口、SV 接口应采用相互独立的数据接口控制器接入网络。7.4 GOOSE 报文规范性测试7.4.1.1 试验方法1）被试保护装置发出GOOSE 开出信号，检查GOOSE 信号是否能正确发送。2）被试保护装置接收来自交换机或其他智能设备的GOOSE 开入信号，检查GOOSE 信号是否能正确接收。7.4.1.2 技术要求

88、保护装置、智能终端等智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过GOOSE 网络传输。GOOSE 报文格式应满足DL/T 860标准的相关要求。 7.5 对时和守时精度测试7.5.1.1 试验方法装置可通过IRIG-B 码对时，也可采用IEEE 1588（IEC- 61588）标准进行网络对时。 7.5.1.2 技术要求对时和守时精度应满足DL/T 1100.1-2009要求。 7.6 软硬压板检查7.6.1.1 试验方法对保护装置压板进行投退操作。 7.6.1.2 技术要求除检修压板可采用硬压板外，保护装置应采用软压板，满足远方操作的要求。检修压板投入时，上送带品质位信息，保

89、护装置应有明显显示（面板指示灯和界面显示）。参数、配置文件仅在检修压板投入时才可下装，下装时应闭锁保护。7.7 装置定值、动作报告标准化检查7.7.1.1 试验方法检查保护装置定值清单、动作信息报告、动作行为报告。 7.7.1.2 技术要求要求动作信息内容完整规范，保护装置的交流电流、交流电压及保护设备参数的显示、打印、整定应能支持一次值，上送信息应采用一次值。 7.8 功率消耗测试 7.8.1 试验方法按GB/T 72612008中第7章的规定和方法进行。 7.8.2 技术要求a 直流电源回路：由企业的产品标准规定。b （针对装置有传统模拟回路的情况）交流电流回路：当额定电流为5A 时，每相

90、不大于1VA ；当额定电流为1A 时，每相不大于0.5VA 。c （针对装置有传统模拟回路的情况）交流电压回路：当额定电压时，每相不大于1VA 。 7.9 环境试验 7.9.1 试验方法 7.9.1.1 高低温试验试验条件和方法按GB/T 2423.2 电工电子产品基本环境试验规程 试验B ：高温试验方法和GB/T 2423.1 电工电子产品基本环境试验规程 试验A ：低温试验方法的规定。 7.9.1.2 温度贮存试验试验条件和方法按GB/T 2423.22 电工电子产品基本环境试验规程 试验N ：温度变化试验方法的规定。7.9.1.3 耐湿热性能试验装置应满足下列规定之一的耐湿热要求。试验条

91、件和方法按GB/T 2423.4 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db ：交变湿热试验方法的规定试验条件和方法按GB/T 2423.9电工电子产品基本环境试验规程 试验Cb ：设备用恒定湿热试验方法的规定。 7.9.2 技术要求 7.9.2.1 高低温试验在试验过程中施加规定的激励量，变差相对于20±2时，不超过±2.5。 7.9.2.2 温度储存试验试验结束后，放在室温下恢复2小时，装置电气性能应满足产品标准要求，外观检查零部件的材料不应出现不可恢复的损伤。 7.9.2.3 耐湿热性能试验绝缘电阻、介质强度满足DL/T 478的要求。 7.10 电源影响试验 7.10.

92、1 试验方法7.10.1.1 辅助激励量电压波动影响试验将直流电源电压分别调整至标称的极限值80UN 和110UN 时，测试保护装置动作值、动作时间。 7.10.1.2 直流电压跌落试验按GB/T 17626.29规定的方法进行试验，测试保护装置动作值、动作时间。 7.10.1.3 直流电源中断：按GB/T 17626.29规定的方法进行试验，测试保护装置动作值、动作时间。 7.10.1.4 直流中交流分量（纹波）按GB/T 17626.17规定的方法进行试验。 7.10.2 技术要求7.10.2.1 辅助激励量电压波动影响试验装置应正确动作，装置的动作值精度和动作时间的误差的要求同常态下的误

93、差要求。 7.10.2.2 直流电压跌落试验满足GB/T 17626.29标准的要求。7.10.2.3 直流电源中断：满足GB/T 17626.29标准的要求，装置能正常动作的中断时间不小于相关标准要求。 7.10.2.4 直流中交流分量（纹波）满足GB/T 17626.17标准的要求。7.11 机械性能试验 7.11.1 试验方法 7.11.1.1 振动振动响应：产品应具有承受GB/T 112872000中3.2.1规定的严酷等级为级的振动响应能力。 振动耐久：产品应具有承受GB/T 112872000中3.2.2规定的严酷等级为级的振动耐久能力。 7.11.1.2 冲击冲击响应：产品应具有

94、承受GB/T 145371993中4.2.1规定的严酷等级为级的冲击响应能力。 冲击耐久：产品应具有承受GB/T 145371993中4.2.2规定的严酷等级为级的冲击耐久能力。 7.11.1.3 碰撞产品应具有承受GB/T 145371993中4.3规定的严酷等级为级的碰撞能力。 7.11.2 技术要求 7.11.2.1 振动振动响应：振动响应试验产生的变差应满足产品标准的要求。试验结束后产品无紧固零件松动、机械损坏现象；有关性能应满足产品标准的要求。振动耐久：产品无紧固零件松动、机械损坏现象； 振动后通电测试，性能正常。 7.11.2.2 冲击冲击响应：冲击响应试验产生的变差应满足产品标准

95、的要求。试验结束后产品无紧固零松动、机械损坏现象；有关性能应满足产品标准的要求。冲击耐久：产品无紧固零件松动、机械损坏现象； 冲击后通电测试，性能正常。 7.11.2.3 碰撞碰撞：产品无紧固零件松动、机械损坏现象； 碰撞后通电测试，性能正常。 7.12 绝缘试验 7.12.1 试验方法 7.12.1.1 绝缘电阻试验部位a ） 各电路对外露的导电件（相同电压等级的电路互联）； b ） 各独立电路之间 （每一独立电路的端子互联）。额定绝缘电压高于63V 时，用开路电压为500V （额定绝缘电压小于或等于63V 时，用开路电压为250V ）的测试仪器测定其绝缘电阻值。 7.12.1.2 介质强度

96、具体的被试电路及介质强度试验值见下表1，也可采用直流试验电压，其值应为规定的工频试验电压值的1.4倍。表1 介质强度试验电压值单位为伏 7.12.1.3 冲击电压冲击电压试验部位 a ） 同11.1.1.a ）； b ） 同11.1.1.b ）。 冲击电压试验值上述部位应能承受标准雷电波1.2/50µs（见IEC 602555：2000中6.1.3）的短时冲击电压试验，试验电压的峰值为1kV （额定绝缘电压63V ）或5kV （额定绝缘电压>63V）。 7.12.2 技术要求 7.12.2.1 绝缘电阻上述部位测定其绝缘电阻值应不小于100M 。 7.12.2.2 介质强度上述

97、部位应能承受频率为50Hz 的工频耐压试验，历时1min ，产品各部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。7.12.2.3 冲击电压产品承受冲击电压试验后，其主要性能指标应符合产品企业标准规定的出厂试验项目要求。试验过程中，允许出现不导致绝缘损坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介质强度试验电压值为规定值的75。 7.13 电磁兼容 7.13.1 试验方法7.13.1.1 1MHz 脉冲群抗扰度试验1MHz 和100kHz 脉冲群抗扰度试验按GB/T 14598.132008规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。 7.13.1.2

98、 静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验按GB/T 14598.141998规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。 7.13.1.3 辐射电磁场抗扰度试验辐射电磁场抗扰度试验按GB/T 14598.92002规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。 7.13.1.4 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验按GB/T 14598.102007规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。 7.13.1.5 浪涌（冲击）抗扰度试验浪涌（冲

99、击）抗扰度试验按GB/T 14598.182007规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。7.13.1.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验射频场感应的传导骚扰抗扰度试验按GB/T 14598.172005规定的方法进行。试验部位及试验规格按GB/T 14598.202007中4.2的要求进行。 7.13.1.7 工频磁场抗扰度试验工频磁场抗扰度试验按GB/T 17626.82006规定的试验方法进行。 7.13.1.8 脉冲磁场抗扰度试验脉冲磁场抗扰度试验按GB/T 17626.91998规定的试验方法进行。7.13.2 技术要求7.13.2.

100、1 1MHz 脉冲群抗扰度试验见GB/T 14598.131998 3.4 合格判据。7.13.2.2 静电放电抗扰度试验见GB/T 14598.141998 4.6 合格判据。7.13.2.3 辐射电磁场抗扰度试验见 GB/T 14598.92002 8 验收准则。7.13.2.4 电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验见 GB/T 14598.102007 8 验收准则。7.13.2.5 浪涌（冲击）抗扰度试验见 GB/T 14598.182007 8 验收准则。7.13.2.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验见 GB/T 14598.172005 8 验收准则。7.13.2.7 工频磁场抗扰度试验

101、装置的保护和命令与控制功能在规定的限值内性能正常；人机接口和可视报警功能在试验期间性能暂时下降或功能丧失，试验后自行恢复。存储数据不丢失； 测量功能在试验期间性能暂时下降，试验后自行恢复。存储数据不丢失；数据通信功能在试验期间误码率可能增加，但传输数据不丢失。7.13.2.8 脉冲磁场抗扰度试验装置的保护和命令与控制功能在规定的限值内性能正常；人机接口和可视报警功能在试验期间性能暂时下降或功能丧失，试验后自行恢复。存储数据不丢失； 测量功能在试验期间性能暂时下降，试验后自行恢复。存储数据不丢失；数据通信功能在试验期间误码率可能增加，但传输数据不丢失。7.14 一致性测试7.14.1 试验方法将

102、智能变电站的保护控制装置作为系统的一个IED 设备，验证装置是否符合 DL/T 860系列标准规定的IED 设备规约测试的一致性要求。装置一致性测试环境由IEC61850一致性测试软件 (模拟IEC61850客户端 、合并单元模拟器(可以由数字化继保仪充当 、测试用的监视分析器、时间同步装置、以太网交换机、数字化继保测试仪等组成，测试系统如图4所示，测试内容包括：1 测试装置与站控层的协议一致性测试使用IEC61850一致性测试软件 (模拟IEC61850客户端 作为测试工具，对被测装置(服务器 进行规约一致性测试，应对制造商提供的PICS 、PIXIT 和MICS 中标明的被测设备的每一项进

103、行一致性测试，测试内容包括以下几个部分：a ）进行静态一致性测试对被测设备进行以下静态一致性测试：检查提交的各种文件是否齐全、设备控制版本是否正确；用Schema 对被测设备配置文件（ICD ）进行正确性检验；检验被测设备的各种模型是否符合标准的规定。b ）进行动态一致性测试一致性动态测试的测试用例应完全采用DL/T 860.10的肯定测试和否定测试用例；动态性能的测试应使用硬件信号源进行触发，利用一致性测试软件(IEC61850客户端 来检验装置被触发后的遥信量、遥测量的变化情况；并利用一致性测试软件(IEC61850客户端 对装置进行遥控操作。2 测试装置与过程层的协议一致性测试（GOOS

104、E 和采样值SV ）使用数字化继保测试仪作为测试工具(该继保仪采样值发送间隔离散值应小于10us ，检测被测装置能否正确订阅采样值SV 报文以及GOOSE 报文，检测装置能否正确发布GOOSE 报文，检测保护控制装置的采样值SV 的有效值准确度及相位准确度。7.14.2 技术要求保护装置与站控层的协议一致性，以及数字化保护控制装置与过程层的协议一致性（GOOSE 和采样值SV ）符合DL/T 860.10的要求。 图4 一致性测试系统7.15 系统级联合测试7.15.1 试验系统系统级联合测试根据装置技术特点采用点对点测试或组网测试，如图2、图3所示。动模试验系统方案按DL/T 871-200

105、4执行。当采用点对点测试系统时，3/2接线型式测试系统配置方案推荐按Q/GDW441-2010附录B 执行，220kV 及以上变电站双母线接线型式测试系统配置方案推荐按Q/GDW441-2010附录C 执行，110kV 及以下电压等级变电站测试系统配置方案推荐按Q/GDW441-2010附录D 执行。7.15.2 常规试验项目常规试验项目包括DL/T 871-2004 和Q/GDW 330-2009中规定的线路保护、母线保护、变压器保护、并联电抗器保护和发电机（发变组）保护的试验项目。7.15.2.1 试验方法按DL/T 871-2004 和Q/GDW 330-2009中相应规定进行常规操作及故障模拟测试项目。7.15.2.2 技术要求装置的基本功能及性能应满足以下标准的相应规定：GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 15145-2008输电线路保护装置通用技术条件DL/T 670-1999微机母线保护装置通用技术条件DL/T 671-1999微机发电机变压器组保护装置通用技术条件DL/T 744-2001微机型电动机