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电力系统窄带命令式远方保护设备电力系统窄带命令式远方保护设备是一种用于实现电力系统故障快速隔离和稳定运行的保护装置。它通过窄带通信技术,将保护命令信号在远距离传输,从而实现对电力线路或设备的实时监测与控制。这种设备主要应用于高压输电线路、变电站以及配电网中,能够在发生短路、接地等故障时迅速动作,确保电网的安全性和可靠性。
该设备的核心功能是通过远方保护命令的传递,协调主保护和后备保护的动作逻辑。当检测到故障时,保护装置会根据预设的保护策略生成跳闸或其他控制命令,并通过窄带通信通道(如载波、光纤或无线通信)发送至目标设备,完成断路器的分合操作。相比传统保护方式,窄带命令式远方保护设备具有更高的响应速度和更强的抗干扰能力,能够有效减少故障范围和停电时间。
此外,该设备还具备自检、通信校验和故障记录等功能,可实时监控通信状态和保护动作情况,为后续分析提供数据支持。随着智能电网的发展,窄带命令式远方保护设备逐渐融入数字化技术,进一步提升了其智能化水平和适应性,成为现代电力系统中不可或缺的一部分。
db43/t 1638-2019标准下载 b.相对湿度:5%~95%(最大绝对湿度28g/m3);
c.大气压力:86~108kPa。
如远方保护设备作为保护装置或通信设备的配套设备装在同一机柜内,其气候环境条件应符合所属装置的规定。
4.1.2.1 直流电源
a.额定电压:220V,110V,48V;
c.纹波系数:小于5%。
4.1.2.2 交流电源
如设备采用交流电源,必须以不间断电源供电。
a.额定电压:220V,110V;
c.频率:50Hz,允许偏差±5%;
d.谐波含量:小于5%。
4.1.3 贮存条件
4.1.4 绝缘试验
4.1.4.1 工频耐压试验
所有不接地的输入输出电路,包括电源端子,对地应能承受规定工频正弦波电压1min而不损坏。正弦波电压有效值见表1。
4.1.4.2 冲击电压试验
所有输入输出电路,包括电源端子,应能承受以共模及差模形式施加的规定冲击电压而不损坏,也没有虚假命令输出。冲击波形为1.2/50μs,冲击电压峰值见表1。
表 1 绝缘及高频干扰试验电压值
表中电压值是指被测电路接入之前的电压值。有些情况下,例如,被试电路阻抗较低或接有保护放电器,被测电器可能吸收较大电流。这时,冲击发生器输出能量应限制为0.5J±10%。
4.1.4.3 绝缘电阻
所有不接地的输入输出电路,包括电源端子的绝缘电阻,在温度低于+35℃,相对湿度小于75%情况下,以直流电压500V测试,不应小于10MΩ。
4.1.5 高频干扰
所有输入输出电路,包括电源端子,应能承受以共模及差模形式施加的规定衰减振荡波而不损坏,也没有虚假命令输出。
衰减振荡波形应符合GB 6162中1.2条规定,振荡频率选1MHz试验持续时间2s,振荡波电压峰值见表1。
4.1.6 电源电压变化
远方保护设备应能承受电源电压由标称值到零和由零到标称值的缓慢变化而不损坏,也不出现错误动作。
4.1.7 电源中断
远方保护设备应能承受电源在20s时间内的随机序列中断,每次中断时间不超过20ms,设备不损坏,也不出现错误动作,如虚假命令等。
经较长时间断电,再投入电源时,设备不应出现错误动作。
4.1.8 电源反射噪声
直流供电情况下,在设备电源端子间测得的噪声电压不应大于噪声计加权值3mV,或峰—峰值10mV。
4.1.9 电源极性颠倒
直流供电情况下,设备应采取保护措施,防止因电源电压极性偶然颠倒而损 坏。
4.1.10 标称阻抗
音频远方保护设备与通信设备接口的输入输出端标称阻抗为600Ω(平衡)。
保护专用电力线载波收发信机的载波输入输出端标称阻抗为75Ω(不平衡)。
远方保护系统的性能,主要有安全性、可信赖性和传输时间三项。这三项性能是互相关联的。例如,对一定的频带宽度而言,要改善安全性就要降低可信赖性,或延长传输时间。由于所用保护方式不同,对这三项性能的要求也不同。
通信系统的频带宽度、噪声、干扰以及其他特性影响远方保护系统的安全性、可信赖性、传输时间等性能。远方保护设备的系统性能应包含通信系统的性能在内。由于与远方保护设备配套使用的通信设备一般难以事先确定,在规定及测试远方保护设备的系统性能时可以不含通信系统。在建立实际的远方保护系统时,应具体考虑所采用的通信系统的影响。
本标准对各种远方保护系统的最大实际传输时间Tac的范围提出了建议值。在实际应用中,由电力系统的稳定性及安全运行出发,所要求的最大实际传输时间常取建议范围中较低数值。
建议采用5.2条规定的模拟电力系统实际情况的方法测量远方保护设备的系统性能,并以曲线表示Puc、Pmc与信噪比的关系,见图11、图12。
对闭锁式远方保护系统的要求是高速度与高可依靠性,速度和可依靠性降低会引起外部故障时错误跳闸,安全性降低会引起内部故障时延迟跳闸。
建议性能参数:
最大实际传输时间: 7~20ms
注:1)满足最大实际传输时间Tac要求时,参见5.2.2条。
2)噪声脉冲宽度TB=200ms时,参见5.2.1条。
4.2.2 允许跳闸式
对允许跳闸式远方保护系统的要求是安全与高速度。
允许跳闸式远方保护系统有超范围式与欠范围式两种。对两者的要求基本相同,但对超范围式的可依靠性要求高一些。
建议性能参数:
最大实际传输时间: 8~40ms
4.2.3 直接跳闸式
在直接跳闸式保护中,收到跳闸命令是跳闸的唯一依据,无需其他附加条件。对这种远方保护系统的要求是高度的安全性和可信赖性,而命令传输时间可以长一 些。
建议性能参数:
最大实际传输时间: 30~60ms
各种远方保护系统性能参数值见表2。
表 2 各种远方保护系统性能参数建议值
4.2.4 监视与告警
远方保护系统应具有通道监视及故障告警功能,在通道不能正常传输信号或设备不能正常工作时发出告警。
远方保护系统的监护信号用于监视传输通道和尽可能多的远方保护设备。监测电路应能检测信号传输中断、通道中强烈干扰和噪声。如果故障或干扰持续时间较长(几秒),应发出告警。
如收信端检测出异常情况,应将输出钳位。可以根据要求钳位于异常情况发生前的输出状态,也可以钳位于“无命令”或“有命令”输出状态。钳位可以是即时的或延时的。
远方保护系统应具有在运行中进行试验的功能。见附录A2。
5.1 一般性能试验
5.1.1 工频耐压及绝缘电阻试验
设备投入运行前,在未投入电源的情况下进行这两项试验。
将被试端子并联对地,按表1的规定施加工频电压1min。
在4.1.4.3条规定的环境条件下,用500V兆欧表测试各端子对地的绝缘电阻,应大于10MΩ。
如绝缘电阻合格,设备可通电投入运行,运行状况应正常。
5.1.2 冲击电压试验
使用开路输出电压波形和输出能量符合4.1.4.2条规定的冲击发生器进行试验。建议采用图3电路。试验时施加3次正脉冲和负脉冲,电压值符合表1规定。试验电压施加于:
a.各端子与地之间,各端子连在一起(共模);
b.各独立电路之间,各独立电路端子各自连在一起(共模);
c.同一电路的端子之间,但不包括有接点的电路(差模)。
注:一般不需对金属常开接点进行冲击耐压试验。
在被试端子接有外部电路,并需避免冲击发生器中出现直流环流时,可以采用图4、图5的试验电路。电路中电容器的电容量很大,不致改变冲击波形。
图 3 冲击发生器电路
图 4 隔断直流环流的差模冲击电压试验电路
图 5 隔断直流环流的共模冲击电压试验电路
对直流电源端子的试验应在设备电源不投入及投入两种状态下进行。设备投入电源后的冲击试验,可以采用图6的电路。
设备经过冲击试验投入运行时,检查其运行状况应正常,不出现错误动作。
图 6 直流电源端子的冲击电压试验电路
5.1.3 高频干扰试验
高频干扰试验应按4.1.5条规定进行。
5.1.4 电源电压变化试验
电源电压由标称值渐变到零某市轨道交通三号线北延段施工x标龙归站土建工程结构外防水施工方案,由零渐变到标称值,每次变化时间不小于10s,电源电压变化时不应出现错误动作。
发信机与收信机应分别供电,对它们分别试验。
5.1.5 电源中断试验
模拟由于电源线松动而引起的电源短时间中断,电源通过电子开关控制,见图7。
图 7 电源中断试验电路
为了与实际中断的随机序列近似,可以用伪随机码型发生器控制电子开关,采用2047比特伪随机码,逻辑“1”接通电源,逻辑“0”断开电源,速率取为600Bd,其中断时间为1.67~16.7ms。试验持续20s,不应出现任何错误动作。
许昌市豫中纺织有限公司经济适用房2#楼外墙外保温工程施工组织设计5.1.6 电源反射噪声试验
测量由设备产生并送入外部直流电源的噪声,试验电路见图8。图中的电感电容低通滤波器用以使设备与电源去耦合。