配电线路故障指示器技术条件A7.docx

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配电线路故障指示器技术条件A7

配电线路故障指示器技术条件

1　范围

本标准规定了配电系统中用于电力线路的短路和接地故障指示器的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装和贮运的要求。

本标准适用于电力系统35kV及以下电压等级配电系统配电线路的短路和接地指示器（以下简称“指示器”）的生产、检验、包装、运输及运行中检测。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB4208-2008外壳防护等级（IP代码）

GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验A：

低温

GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法试验B：

高温

GB/T14598.9-2010量度继电器和保护装置第22-3部分：

电气骚扰试验辐射电磁场抗扰度

GB/T14598.10-2007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

GB/T14598.13-2008电气继电器第22-1部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰试验1MHz脉冲群抗扰度试验

GB/T14598.14-2010量度继电器和保护装置第22-2部分：

电气骚扰试验静电放电试验

GB/T5080.7-1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案

3　术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

故障指示器faultindicatorfordistributionline

一种用来指示配电系统中配电线路发生短路故障及接地故障并能够进行故障相别指示的检测装置，根据用途可分为电缆型和架空型。

架空型故障指示器faultindicatorforoverheadline

一种应用在架空线路上的指示器。

电缆型故障指示器faultindicatorforelectriccable

一种应用在电缆线路上的指示器。

一般由传感器、信号传输单元和显示单元组成。

4　技术要求

4.1　功能和性能要求

4.1.1指示器应具有的功能

4.1.1.1指示器应能正确识别接地和短路故障；

4.1.1.2指示器在线路电流非故障波动时应不误报警；

4.1.1.3指示器应能躲过线路合闸送电或重合闸时的励磁电流冲击而不误报警；

4.1.1.4指示器应能自适应、跟踪0~500A范围的负荷电流；

4.1.1.5指示器的就地指示方式可以是机械翻转、闪光或组合方式；

4.1.1.6指示器的远传报警方式可以是无线通信、光纤通信或开关触点方式；

4.1.1.7指示器动作后的自动复归时间可按照用户要求在出厂前进行设定；

4.1.1.8指示器可以具有测量和数据传送线路负荷电流或零序电流的功能；

4.1.1.9指示器可以具有测温功能；

4.1.1.10电缆型指示器显示单元应有手动复归和自检功能按钮，也可以具有遥控复归功能；

4.1.1.11电缆型指示器内附电池的显示单元应提供低电量报警功能；

4.1.1.12电缆型指示器的显示单元应具有继电器触点输出；

4.1.2指示器应具有的性能

4.1.2.1电缆型指示器显示单元应能承受持续时间为1Min的额定工频耐受电压2KV；

4.1.2.2指示器在待机状态下的整机功耗应不大于20μA，理论待机时间不小于10年，报警指示时间大于2000小时；

4.1.2.3指示器的抗电磁干扰能力应符合GB/T14598中相关条款的要求；

4.1.2.4指示器低温性能应符合GB/T2423.1-2008中第2部分的要求；

4.1.2.5指示器高温性能应符合GB/T2423.2-2008中第2部分的要求；

4.1.2.6指示器的壳体防护等级应满足GB4208-2008中IP65的要求；

4.1.2.7指示器应能承受40kA/4s的工频电流冲击。

4.1.2.8指示器耐潮湿能力应能达到GB/T2423.4试验D中（严酷等级户内+40，户外+55°湿度90%±3%、循环次数2次）的要求；

4.1.2.9指示器应能承受GB/T11287中规定的严酷等级为I级的振动响应和振动耐久试验要求；

4.1.2.10指示器应能承受GB/T2423.8中规定的1米高度的自由跌落试验要求。

4.1.2.11指示器的平均无故障时间（MTBF）应大于8760h；

4.1.2.12指示器有定量设置的动作电流值，其误差不大于±20%；

4.1.2.13指示器有定量设置的电流持续时间值，其误差不大于±10%；

4.1.2.14指示器自动复位时间误差不大于±10%；

4.1.2.15指示器能识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20~40mS之间；

4.2　外观与结构要求

4.2.1指示器外观应整洁美观，部件无损伤、变形；

4.2.2指示器密封材料应饱满、均匀，无气泡；

4.2.3指示器外壳应有足够的机械强度和IP65防护等级；

4.2.4指示器的卡线结构需要有合适的握力，既要保证能牢固的安装到线路又不得损伤电缆（线）；经过50次装卸后，应到位且不变形；

4.2.5指示器应能适应不同的电缆（线）线径；

4.2.6架空型指示器和电缆型指示器的传感器部分应能方便的带电安装和拆卸；

4.2.7电缆型指示器应装设单独的显示单元，显示动作信号；

4.2.8电缆型指示器的传感器部分与显示单元应采用光纤或其它无线方式连接，以保证绝缘强度满足要求；

4.2.9电缆型指示器的手动复归和自检功能按钮应设置在显示单元上；

4.2.10电缆型指示器内附电池的显示单元宜能够在不停电状态下方便地进行电池的更换；

4.3　使用和安装条件

使用条件

1——环境温度：

－35℃～＋70℃；

2——环境湿度：

不大于95％。

安装条件

4.3.2.1电缆型故障指示器安装条件

3——电缆型指示器显示部分应便于在高压开关柜内安装和拆卸；

4——电缆型指示器的传感器部分应同时具备三相和零序电流传感器并安装于电缆上部；

5——电缆型指示器的显示单元应方便安装；

6——电缆型指示器的光纤接口在安装前应使用防尘帽防尘；

7——架空型指示器应便于带电在架空线上安装和拆卸；

8——架空型指示器应能适应架空裸导线、架空绝缘线或母排线路；

5　试验方法

5.1　试验条件

除高低温试验项目外，指示器的试验在以下条件进行

1、湿度：

20%~40%

2、电源要求：

电源谐波不大于5%、稳定度±3%

3、试验电流跳变陡度：

在测试△I（=IF-I0）时，电流从I0变化至IF时的时间不大于10毫秒

5.2　外观检查和结构要求检查

5.2.1外观检查

目测指示器外观应符合4.2.1和4.2.2的条款的要求。

5.2.2结构检查

检查指示器的结构，应符合4.2.3--4.2.10条款的要求

5.3　常温功能和性能试验

常温状态下，模拟线路的接地、短路故障，指示器应正确动作。

分、合闸，瞬时突变、正常负荷变化引起的电流波动不应引起指示器动作。

按照图1所示连接试验线路后，进行指示器的常温性能试验。

图1　指示器性能试验接线图

模拟相间短路故障试验

故障特征描述：

正常负荷电流为I1（需考虑小、大负荷），相间短路故障使得负荷电流由I1突增△I跃变至I2，经过时间△t断路器动作跳闸使得电流降为零，负荷电流变化过程如图2所示。

图2　相间短路故障负荷电流示意图

其中，针对不同大小负荷、不同长短动作时间，同时提供三组建议值：

建议值1为I1=10A、I2=160A、△t=0.5s；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

建议值2为I1=10A、I2=610A、△t=40ms；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

建议值3为I1=500A、I2=700A、△t=0.5s；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

以上项目每组重复三次，记录动作情况，动作正确率应达到100%。

模拟接地故障试验

5.3.2.1电缆型故障指示器模拟接地故障试验

故障特征描述：

未发生故障时，零序电流I1为零，故障发生使得零序电流从零突增△I跃变至I2，经过时间△t断路器动作跳闸使得电流降为零（或故障电流持续），零序电流变化过程如图3所示。

图3　线路接地故障零序电流示意图

其中，建议值为I1=0A、I2=50A、△t=0.5s（或△t>5秒）；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目重复十次，记录动作情况，动作正确率应达到100%。

5.3.2.2架空型故障指示器模拟接地故障试验

在正常温度环境下，将指示器接入模拟接地故障回路中，在回路中施加接地故障电流，当回路中的接地故障电流值超过接地故障电流报警动作值并满足所有其他故障判据条件或回路中出现超过设定故障报警特征值时，指示器应该正确动作。

该项目重复十次，记录动作情况，动作正确率应达到100%。

实际故障特征值可根据用户订货技术要求进行调整。

模拟线路突合负载涌流试验

特征描述：

电流从零突然增加至I1，经过△t后电流恢复为I2，指示器应不误动作报警，电流变化过程如图4所示。

图4　线路突合负载涌流电流示意图

其中，建议值为I1=610A、△t=0.2S、I2=10A；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目重复十次，记录动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

模拟非故障相重合闸涌流试验

特征描述：

电流从I1保持15S，降为0A并持续0.2S，然后增加至I2，经过△t后电流下降为0，指示器应不误动作报警，电流变化过程如图5所示。

图5　非故障相重合闸涌流电流示意图

其中，建议值为重合闸前负荷电流I1=10A、合闸后电流I2=610A，△t=0.5S，实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目重复十次，记录动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

模拟负荷瞬时突变试验

特征描述：

电流由I1持续15S，然后突增到I2，持续△t后恢复为I1，电流变化过程如图6所示。

图6　负荷瞬时突变示意图

其中，建议值为I1=10A、I2=610A、△t=0.2s；实际值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目重复十次，记录动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

模拟人工投切大负荷试验

特征描述：

线路电流I1持续15S，突增为I2后持续3S，然后下降为0，电流变化过程如图7所示。

图7　人工投切大负荷电流示意图

其中，建议值为I1=10A、I2=610A、△t=3S（用在具有反时限保护的线路时△t可选为10秒），进行出厂试验时该数值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目进行十次，记录指示器动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

模拟空载合闸励磁涌流试验

特征描述：

线路电流从0突增为I1后持续0.2S，然后下降为0，电流变化过程如图8所示。

图8　空载合闸励磁涌流电流示意图

其中，建议值为I1=600A、△t=0.2S，进行出厂试验时该数值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目进行十次，记录指示器动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

最小不动作电流试验

特征描述：

线路电流为I1持续15S，然后突增为I2，经过△t后降为0，指示器应不误动作，电流变化过程如图9所示。

图9　小负荷突变电流示意图

其中，建议值为I1=10A、I2=80A、△t=1S，进行出厂试验时该数值可根据用户订货技术要求进行调整。

该项目进行十次，记录指示器动作情况，指示器应不误动作，动作准确率应达到100%。

5.4　高温性能试验

将指示器装置整体加热至＋70℃，保持2小时后，立即将装置安装至测试回路并分别模拟线路的接地、短路故障各5次，记录动作情况，指示器应100%正确动作。

5.5　低温性能试验

将指示器装置整体冷却至－35℃，保持2小时后，立即将装置安装至测试回路并分别模拟线路的接地、短路故障各5次，记录动作情况，指示器应100%正确动作。

5.6　工频耐压试验

在电缆型指示器显示单元的端子和外壳之间施加额定工频电压2KV、持续1Min，施加过程中没有发生破坏性放电，则认为该试验通过；

5.7　抗干扰试验

在以下条件下，进行5.3.1、5.3.2的试验内容，每项试验进行3次，动作正确率应达到100%。

9——辐射电磁场的干扰试验按照GB/T14598.9-2010进行，严酷等级4级；

10——快速瞬变干扰试验按照GB/T14598.10-2007进行，严酷等级B级；

11——静电放电试验按照GB/T14598.14-2010进行，严酷等级4级；

12——承受脉冲群干扰的能力按照GB/T14598.13-2008进行，严酷等级4级。

5.8　功耗试验

常温状态下，指示器的电源回路接入直流电流表，测试其待机状态下的电流。

指示器在待机状态下的电流应小于20μA，功耗应满足产品生产厂家技术条件的有关要求。

5.9　壳体防护等级试验

按照GB4208-2008中IP65的要求进行试验，指示器应满足相关要求。

5.10　电缆故障指示器复归和自检功能试验

在待机状态下，通过操作指示器面板上的复归按钮，指示器应能进入自检状态，自检结束后再次进入待机状态。

5.11　低电量报警功能试验

电缆型指示器的显示单元当电池电压低于低电量报警电压设定值时，指示器低电量报警启动。

5.12　工频电流冲击试验

对架空指示器和电缆型指示器的传感器部分加工频40kA/4s的电流冲击，之后进行5.3.1、5.3.2的试验内容，每项试验进行3次，动作正确率应达到100%。

5.13　振动耐久试验

指示器应能承受GB/T11287-2000中规定的严酷等级为I级的振动响应和振动耐久试验,试验后进行5.3.1、5.3.2的试验内容，每项试验进行3次，动作正确率应达到100%。

5.14　自由跌落试验

指示器应能承受GB/T2423.8-1995中规定的1米高度的自由跌落试验；试验后，指示器无破损、皲裂，进行5.3.1、5.3.2的试验内容，每项试验进行3次，动作正确率应达到100%。

5.15　交变湿热

按照GB/T2423.4-2008的要求，将不通电的指示器置于低温箱内，户内+40°，户外+55°湿度90%±3%、循环2次，待指示器恢复至常温状态下，外观应该满足4.2.1和4.2.2条款的要求，功能应该满足5.3.1和5.3.2的条款的要求，接地点和外壳之间的绝缘电阻大于5MΩ。

5.16　平均无故障时间试验

按照国标GB/T5080.7-1986的要求，进行平均无故障时间试验。

6　检验规则

指示器的试验分为出厂试验和型式试验，试验项目应按照表1的规定进行。

表1　试验项目表

试验项目

出厂试验

型式试验

特殊试验

外观检查

+

+

-

结构检查

-

+

-

常温功能和性能试验

+

+

-

高温性能试验

-

+

-

低温性能试验

-

+

-

工频耐压试验

-

+

-

复归和自检功能试验

+

+

-

抗干扰试验

-

+

-

功耗试验

-

+

-

壳体防护等级试验

-

+

-

低电量报警功能试验

-

+

-

工频电流冲击试验

-

+

-

振动耐久试验

-

+

-

自由跌落试验

-

+

-

交变湿热试验

-

+

-

平均无故障时间试验

-

-

+

1注：

表中“+”表示应试验项目，“-”表示不进行试验项目

7　标志、包装和贮运

7.1　铭牌

指示器应在显示单元的明显位置标明相关参数，其内容至少应包括：

13——产品型号及名称；

14——制造厂名称及商标；

15——各种指示灯名称；

16——各种按钮名称；

17——产品生产日期及编号。

在传感器的明显位置应标明如下参数：

18——产品型号及名称；

19——产品生产日期及编号。

7.2　包装

指示器的外包装应坚实、牢靠，并应符合有关的包装标准要求，标志应清晰整齐，并保证不因运输或贮运较久而模糊不清，其标志应包括下列内容：

20——产品型号、名称；

21——制造厂名称；

22——产品数量；

23——包装箱的“长×宽×高”尺寸及毛重；

24——标上“电器”、“小心轻放”、“怕湿”、“向上”等字样或标志。

7.3　贮运

指示器贮运应符合下列要求：

25——指示器在运输过程中不应受剧烈冲撞、雨淋；

26——指示器贮存时应放在温度不低于－35℃，不高于＋70℃，湿度不高于80%的仓库内。

8　厂商应提供的技术文件

厂商应提供以下技术文件：

27——包装清单；

28——产品出厂合格证明书；

29——安装使用说明书；

30——有关的图纸资料（组装图）等。