靜態(tài)電流相位比較式縱聯(lián)保護裝置(繼電部分)

1、中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL 48092 靜態(tài)電流相位比較式縱聯(lián)保護裝置 技術條件(繼電部分) 中華人民共和國能源部1992-07-02批準 1992-10-01實施 1 主題內容與適應范圍 本標準規(guī)定了靜態(tài)電流相位比較式縱聯(lián)保護裝置(繼電部分)的分類原則、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標志、包裝、貯運等要求。 本標準適用于110kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)的靜態(tài)電流相位比較式縱聯(lián)保護裝置(以下簡稱裝置或裝置)。 由半導體分立元件或集成電路構成的相差縱聯(lián)保護裝置均應符合本標準。本標準對相差縱聯(lián)保護裝置提出了最低限度的技術條件，作為設計、制造、檢查及驗收的依據(jù)。 本標準為相差縱聯(lián)保護裝置的專

2、業(yè)標準。 2 引用標準 GB7261 繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法 GB6162 靜態(tài)繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗 SD286 線路繼電保護產品動模試驗技術條件 3 名詞術語 3.1 一次比相(Single measurement of the phase comparison) 相位比較回路一次動作即發(fā)出跳閘命令。 3.2 二次比相(Duplex measurement of the phase comparison) 相位比較回路連續(xù)兩次動作后發(fā)出跳閘命令。 3.3 閉鎖角(Blocking range limiting angle) 相位比較回路比相過程中不動作的最大極限角度。 4

3、 產品分類 4.1 型式及分類 本裝置的構成原理為靜態(tài)型。 本裝置的安裝方式為嵌入式安裝。 本裝置的結構為插件式結構，接線方式為背后接線方式。 4.2 型號及含義 本裝置可分為帶有及不帶獨立選相跳閘功能的兩類。裝置的型號及其含義由產品標準規(guī)定。4.3 額定參數(shù) a.交流電壓額定值：100V，100/3V； b.交流電流額定值：5A，1A； c.直流電壓額定值：110V，220V； d.跳閘回路自保持電流額定值：0.5A，1.0A，2.0A，4.0A； e.交流頻率額定值：50Hz。 4.4 外形及安裝尺寸 裝置的外形尺寸和安裝尺寸應符合IEC國際標準的有關規(guī)定，由產品標準確定。 4.5 重量

4、由產品標準規(guī)定。 5 技術要求 5.1 工作環(huán)境條件 a.環(huán)境溫度：-10+50； b.相對濕度：45%90%(25)； c.大氣壓力：80106kPa。 裝置在工作環(huán)境條件下應可靠工作。 5.2 基準環(huán)境條件 基準環(huán)境條件是指確定產品基本性能及準確度或作為仲裁試驗的環(huán)境條件。 a.環(huán)境溫度：20±2； b.相對濕度：45%75%； c.大氣壓力：86106kPa。 5.3 正常試驗環(huán)境條件 a.環(huán)境溫度：1535； b.相對濕度：45%75%； c.大氣壓力：86106kPa。 5.4 貯存、運輸極限環(huán)境溫度 裝置的貯存、運輸、安裝允許的極限環(huán)境溫度為-2570，在不施加激勵量的條

5、件下，不出現(xiàn)不可逆變化，溫度恢復后，裝置性能符合本標準的有關規(guī)定。 5.5 周圍環(huán)境 使用地點無爆炸危險，無腐蝕性氣體及導電塵埃，無嚴重霉菌，無劇烈沖擊振動源；有防御雨、雪、風、砂、塵及靜電措施。 5.6 直流電源 輸入電壓 a.額定電壓：110V，220V； b.允許電壓偏差：+15%-20%； c.紋波系數(shù)小于：5%。 輸出電壓 逆變電源輸出額定電壓：24V，±15V；±12V。 5.7 功率消耗 交流電壓回路在額定電壓下每相功率消耗不大于：5VA，1VA。 交流電流回路在額定電流下每相(包括零線回路)功率消耗不大于：5VA，2VA。 直流電源回路在額定電壓下的功率消耗

6、不大于：60W，40W。 5.8 裝置整組性能要求 在全相運行狀態(tài)下應能反應各種短路故障，包括同時性三相對稱短路。選相元件相繼動作時，亦能正確動作。 系統(tǒng)發(fā)生全相或非全相振蕩以及非全相運行中不應誤動。 在保護裝置允許的使用范圍內，應考慮非工頻電流分量和電容性電流對保護裝置的不利影響，并采取必要的對策。任何情況下區(qū)外故障、區(qū)外故障切除以及空載合閘時，不應誤動。 相位比較的構成方式可選擇： a.分相電流操作(調制)的分相式相位比較縱聯(lián)保護； b.對稱分量綜合電流操作(調制)的綜合量相位比較縱聯(lián)保護。 操作電流輸入回路施加0.320倍對稱三相額定電流時，輸出操作電壓相位變化不大于15°。

7、兩臺保護裝置在同一電流作用下，輸出電壓相角差不大于4°。 起動元件和操作元件所反應的電氣量應相互配合，不論發(fā)生何種短路故障，應保證起動元件起動時，操作元件正確操作。 起動元件宜設靈敏度不同的高定值和低定值兩組整定值。 起動元件可配套選用以下幾種元件構成： a.負序電流元件或負序電流增量元件(應保證同時性三相短路可靠動作)； b.電流突變量元件； c.零序電流元件； d.相電流元件或帶偏移特性的阻抗元件。 相位比較回路正常運行時受起動元件閉鎖，僅當故障電流超過整定值起動元件起動后，略帶延時投入工作。 相位比較回路的構成方式可選擇： a.工頻操作電流半波比相的相位比較回路； b.工頻操作

8、電流正負半波都進行相位比較的雙向相位比較回路。 相位比較元件宜采用二次比相式，即實現(xiàn)連續(xù)二次成功的工頻比相后，發(fā)出跳閘命令。 綜合量相差縱聯(lián)保護裝置的跳閘出口方式可選擇： a.自備選相元件和相應的跳閘邏輯回路，實現(xiàn)分相或三相跳閘。 b.直接三相跳閘或通過綜合重合閘等裝置實現(xiàn)分相或三相跳閘。 裝置跳閘出口回路應按兩個斷路器接線的需要配置。 2倍起動元件整定值(高定值)下，二次工頻比相的整組動作時間不大于60ms。 設有斷路器三相跳閘后立即閉鎖發(fā)信的回路，但該閉鎖回路不影響斷路器在斷開位置通道對試手動起動發(fā)信。在閉鎖狀態(tài)下，遠方起動發(fā)信帶有100200ms延時。 應具有監(jiān)視報警回路。當任一元件損壞

9、時，閉鎖跳閘回路，并發(fā)出報警信號，必須手動復歸。 交流電流回路斷線，保護裝置不應誤動。 應具有反應“裝置動作”、“裝置故障”、“直流消失”等由非電氣量自保持的信號指示，并同時啟動中央信號，必須手動復歸。 裝置與外部聯(lián)系的接口回路必須經過重動繼電器或光電耦合器轉換。 5.9 基本元件的主要技術要求 起動元件 負序電流起動元件 a.整定范圍： 低定值：0.1IN ，0.15IN ，0.2IN ； 高定值：0.2IN ，0.3IN ，0.4IN 。 IN 為額定電流，下同。 b.三相同時性短路相電流為負序電流動作值的4倍時能可靠動作。 c.整定值刻度誤差不大于5%。 倍整定值下，各種短路合閘相角下的

10、動作時間不大于15ms，兩相短路6倍額定電流下，返回時間不大于20ms。 e.施加三相對稱電流為2倍額定電流時，不應飽和。 電流突變量元件和負序電流增量元件 a.整定范圍： 低定值：0.1 IN ，0.15 IN ，0.2 IN ； 高定值：0.2 IN ，0.3 IN ，0.4 IN 。 b.動作值與整定值刻度離散范圍受短路合閘相角影響，在±30%以內。 零序電流元件(3I0) a.整定范圍： 低定值：0.1IN ，0.15IN ，0.2IN ； 高定值：0.2IN ，0.3IN ，0.4IN 。 b.整定值刻度誤差不大于5%。 c.在1.5倍整定值，各種短路合閘相角下，動作時間不

11、大于15ms，6倍額定電流下返回時間不大于20ms。 相電流元件 a.整定值范圍：0.4IN2IN ，級差為0.2IN 。 b.整定值刻度誤差不大于5%。 c.在1.5倍整定值下，動作時間不大于15ms。返回系數(shù)不小于0.9，6倍額定電流下返回時間不大于20ms。 阻抗元件 a.阻抗整定范圍： 5A制：0.420/相。 1A制：2.0100/相。 b.動作阻抗與整定阻抗之比小于或等于0.7，2倍精工電流下的動作時間不大于15ms，返回時間不大于20ms，返回系數(shù)不大于1.15。 c.模擬阻抗角為75°85°。 d.第三象限偏移度為10%15%。 e.最小精確工作電壓不大于1

12、V。 操作元件 選用I1±KI2為操作量時，K值等于6，誤差不大于5%。 起動元件低定值起動時，操作元件輸出電壓保證方波形成器輸出正負半周方波角度比優(yōu)于210°/150°。 相位比較元件 相位比較元件的閉鎖角整定范圍為60°80°。 5.10 溫升 當周圍介質溫度為40時，裝置長期施加1.1倍額定值時，相應變量器繞組溫升不超過65，且無絕緣或其他元件損壞現(xiàn)象發(fā)生。 5.11 過載試驗 短時熱穩(wěn)定試驗 裝置的交流電流回路應能承受20倍額定電流，歷時1s的短時過電流沖擊，應無絕緣損壞、燒損等現(xiàn)象出現(xiàn)。裝置恢復正常后，其性能符合本標準的有關規(guī)定。 極

13、限動穩(wěn)定試驗 裝置的交流電流回路應能承受峰值為本標準第條規(guī)定的短時熱穩(wěn)定極限電流的2.5倍的電流，持續(xù)時間為10ms，裝置應無絕緣損壞、線圈及結構零件無永久機械變形。裝置恢復后，其性能符合本標準的有關規(guī)定。 5.12 振動承受能力 裝置應能承受GB7261第16.2條規(guī)定的嚴酷等級為1級的振動響應試驗。 裝置應能承受GB7261第16.3條規(guī)定的嚴酷等級為1級的振動耐久能力試驗。 5.13 沖擊承受能力 裝置應能承受GB7261第17.4條規(guī)定的嚴酷等級為1級的沖擊響應試驗。 裝置應能承受GB7261第17.5條規(guī)定的嚴酷等級為1級的沖擊耐受能力試驗。 5.14 碰撞承受能力。 裝置應能承受G

14、B7261第18條的規(guī)定的嚴酷等級為1級的碰撞試驗。 5.15 絕緣性能要求 絕緣電阻 裝置的帶電部分和非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣上無聯(lián)系的各帶電電路之間，用開路電壓500V的兆歐表測得的絕緣電阻值應不小于100M。 工頻耐壓承受能力 裝置的帶電部分和非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣上無聯(lián)系的各帶電回路之間(指交流輸入回路之間和交流輸入回路與直流輸入回路之間)，應能承受頻率為50Hz、有效值為2000V的交流電壓，歷時1min的工頻耐壓試驗，應無絕緣擊穿或閃絡現(xiàn)象。 沖擊電壓承受能力 裝置的各帶電電路對非帶電金屬部分及外殼之間，以及在電氣上無聯(lián)系的各交流電路之間，應能承受1.2/50

15、s的標準雷電波的短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓峰值為5kV，裝置應無絕緣損壞。裝置恢復后，其性能指標應符合本標準的有關規(guī)定。 5.16 耐濕熱性能 裝置在最高溫度為40，經試驗周期為2周期(48h)的交變濕熱試驗，在試驗結束前2h內，用開路電壓為500V的兆歐表測量裝置各導電電路對外露非帶電金屬零件及外殼之間，電氣上不聯(lián)系的交流輸入電路之間以及交流輸入電路與直流輸入電路之間的絕緣電阻值，應不小于1.5M；各帶電電路與外露的非帶電金屬零件及外殼之間的介質耐壓強度為本標準第條規(guī)定的工頻耐壓試驗電壓幅值的75%以上。 5.17 承受高頻電氣干擾能力 裝置應能承受GB6162規(guī)定的高頻干擾試驗，試驗電

16、源頻率為1MHz和100kHz，試驗電壓幅值共模為2500V、差模為1000V，波形為衰減振蕩波。按標準規(guī)定，對被試繼電器預先施加激勵量，在規(guī)定的臨界動作條件下，疊加干擾波試驗電壓，繼電器不應誤動或拒動，裝置內各元件不應損壞，其性能符合本標準規(guī)定。 5.18 結構外觀及其他要求 裝置應有外殼防護并有防塵措施，面罩應透明，以便運行人員清楚地觀察整定刻度值及各種信號指示。 裝置機箱應采取必要的防靜電及電磁干擾的防護措施，機箱的不帶電金屬部分應在電氣上連成一體，并可靠接地。 裝置面罩設置鉛封，啟封后方可進行調試或整定。 裝置的模件應撥插靈活，接觸可靠，接插件插撥力，接觸電阻、額定電流、壽命等應符合有

17、關接插件標準的規(guī)定。 印刷電路板的設計、制造應符合有關標準規(guī)定，元器件布局合理，焊接牢固可靠，接觸良好，無假焊虛焊，不允許使用有腐蝕性的助焊劑。 裝置中采用的各類繼電器及外購電器元件應符合有關標準規(guī)定，除滿足裝置提出的要求外，還應按有關規(guī)定進行老化篩選。 6 試驗方法 6.1 試驗條件 試驗在本標準第5.1條規(guī)定的基準試驗條件下進行，并符合GB7261第3章的有關規(guī)定。 6.2 結構及外觀檢查 根據(jù)本標準第5.17條的要求，按GB7261第4章規(guī)定，逐項進行檢查。 6.3 技術性能試驗 試驗項目 基本元件特性試驗 a.負序電流元件、負序電流增量元件、電流突變量元件、零序電流元件、相電流元件的特

18、性試驗(使用圖1所示試驗線路)以及阻抗元件的特性試驗(采用圖2所示試驗線路)。 b.各電流元件和阻抗元件的刻度值試驗，阻抗元件的模擬阻抗角和反向偏移度試驗。 c.各電流元件和阻抗元件動作和返回時間試驗。 d.在阻抗元件的動作阻抗與短路電流的關系曲線Z=f(I)上求取最大、最小精工電流和動作阻抗與相角的關系曲線Z=f()。 e.操作濾過器的K值試驗。 配合收發(fā)信機的整組性能試驗 a.保護裝置起動發(fā)信、停信試驗。 b.保護裝置操作方波調制收發(fā)信機的性能試驗。 c.保護裝置相位比較特性試驗。 d.正方向和反方向短路特性試驗。 e.整組動作和整組返回時間特性試驗。 f.選相跳閘性能試驗。 裝置的試驗線

19、路(供參考) 三相電流模擬試驗線路三相電流模擬試驗線路如圖1所示。 圖 1 三相電流模擬試驗線路 試驗設備及儀表規(guī)格如下： T1、T2 、T335kVA單相調壓器； L1L6可變電感器(025，阻抗角85°)； R1、R2 、R3滑線電阻(010，電流10A)； D1D8整流二極管(額定電流50A，反向擊穿電壓800V)； JHK合閘相角控制器； K1三極開關； K2K5單極開關； A交流電流表(05A，0.5級)。 單相短路模擬試驗線路 單相短路模擬試驗線路如圖2所示。 圖 2 單相短路模擬試驗線路 試驗設備及儀表規(guī)格如下： T139kVA三相調壓器； T25kVA單相調壓器； T

20、3 1kVA單相調壓器； SH移相設備； R1滑線電阻(100200，1A)； L可調電感器(025)； TT儀用電流互感器(050A，0.2級)； K1、K2三極、單極開關。 6.4 靜態(tài)和動態(tài)模擬試驗 這是檢驗保護裝置的最后程序，試驗宜在靜態(tài)或動態(tài)模擬系統(tǒng)上進行。模擬系統(tǒng)應滿足SD286的規(guī)定。試驗項目如下。 區(qū)內單相接地、兩相短路接地、兩相短路和三相短路的動作行為。 區(qū)外單相接地、兩相短路接地、兩相短路和三相短路時的動作行為。 轉換性故障時的行為。 全相和非全相振蕩中的行為以及振蕩過程中再故障時的行為。 選相跳閘功能。 手動合閘于空載線上或永久性故障線路時的行為。 保護裝置與綜合重合閘等

21、裝置配合工作在各種短路故障情況下的行為。 電流回路斷線或裝置內部故障時的行為。 6.5 溫升試驗 本標準第5.10條溫升按GB7261第11條規(guī)定的方法進行試驗。 6.6 過載試驗 本標準第5.11條過載能力試驗按GB7261第23條規(guī)定的方法分別進行短時熱穩(wěn)定試驗和極限動穩(wěn)定試驗。 6.7 振動試驗 本標準第5.12條振動承受能力按GB7261第16條的規(guī)定分別進行振動響應試驗和振動耐久試驗。 6.8 沖擊試驗 本標準第5.13條沖擊承受能力按GB7261第17條的規(guī)定和方法分別進行沖擊響應試驗和沖擊耐久試驗。 6.9 碰撞試驗 本標準第5.14條碰撞承受能力按GB7261第18條的規(guī)定和方

22、法進行碰撞試驗。 6.10 絕緣試驗 本標準第5.15條絕緣性能要求按GB7261第20條的規(guī)定和方法分別進行介質強度試驗、絕緣電阻測量和沖擊電壓試驗。 6.11 潮濕試驗 本標準第5.16條耐濕熱性能按GB7261第21條的規(guī)定和方法進行潮濕試驗。 6.12 電氣干擾試驗 本標準第5.17條承受高頻電氣干擾能力試驗按GB6162規(guī)定的方法進行電氣干擾試驗。 7 檢驗規(guī)則 7.1 出廠檢驗 每臺保護裝置出廠前必須由制造廠技術檢驗部門在正常試驗大氣條件下，按以下項目進行成品檢驗。 a.外觀檢驗； b.功能檢驗； c.絕緣電阻試驗； d.絕緣強度試驗； e.連續(xù)通電試驗。 7.2 型式檢驗 在正常試驗大氣條件下，由制造廠技術檢驗部門對出廠檢驗合格的裝置進行型式檢驗。 型式檢驗周期 在下列情況下進行型式檢驗： a.新產品定型鑒定前； b.產品轉廠生產定型鑒定前； c.批量生產的裝置每23年一次； d.正式投產后，如設計、工藝材料、元器件有較大改變，可能影響產品性能時； e.產品停產1年以上又恢復生產時； f.國家技術監(jiān)督機構提出型式檢驗要求時； g.出廠檢驗結果與上次檢驗有較大差異時。 型式檢驗抽樣與判定 從出廠檢驗合格的產品中任意抽取12臺樣品進行型式檢驗。 型式檢驗各項目全部符合