静态继电保护及安全自动装置通用技术条件doc.docx

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静态继电保护及安全自动装置通用技术条件doc

中华人民共和国电力行业标准

DL 478—92

静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

中华人民共和国能源部1992-07-02批准

            1992-10-01实施

本标准参照采用国际电工委员会IEC255号出版物《电气继电器》等有关标准。

1 主题内容与适用范围

    本标准规定了电力系统二次回路中用的静态型继电保护及安全自动装置（以下简称为装置）通用的基本技术条件。

各类型的产品除必须符合本标准规定外，还应符合该产品技术条件的规定。

    本标准适用于电力系统二次回路中的静态继电保护及安全自动装置。

2 引用标准

    GB2900.1 电工名词术语基本名词术语

    GB2900.17电工名词术语继电器和继电保护装置

    GB4858电气继电器的绝缘试验

    GB6162静态继电器及保护装置的电气干扰试验

    GB3047.1面板、架和柜的基本尺寸系列

    GB1360印制电路网络

    GB2681电工成套装置中的导线颜色

    GB2423电工电子产品基本环境试验规程

    GB7261继电器及继电保护装置基本试验方法

3 名词术语

    本标准应用的继电器及继电保护装置名词术语主要引用的是GB2900.1、GB2900.17。

4 技术要求

4.1 环境条件

    根据装置在使用、贮存、试验中可能遇到的实际环境条件，本标准规定了装置正常工作的环境条件、贮存温度及正常的试验大气条件。

    如果所测的参数随温度和（或）气压的变化规律为已知，就在规定的正常试验大气条件下测量参数值。

有必要时，可通过计算校正到规定的基准标准大气条件下的参数值。

    本标准规定的基准标准大气条件如下：

4.1.1 正常工作的大气条件

    a.额定的环境温度：

0～35℃；-5～+40℃；-10～55（50）1）℃。

    b.相对湿度≤90%（相对湿度为90%时，环境温度不低于25℃，继电器内无凝结及冰形成）。

    c.大气压力80～110kPa。

    注：

1）括号内的数值为根据用户或制造单位的需要和可能来确定的数值，下同。

4.1.2 基准的标准大气条件

    a.环境温度20±2℃；

    b.相对湿度45%～75%；

    c.大气压力86～106kPa。

4.1.3 周围环境要求

    a.本标准规定的装置不承受太阳辐射、雨和水的冲洗，适应室内的有气候防护的环境。

    b.大气中有不含有导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体。

    c.周围不允许有较严重的霉菌存在（如有特殊要求，按GB2423.16选择霉菌生长的程度和等级）。

    d.外磁场影响强度的允许值由产品标准规定。

4.2 电源的技术要求

4.2.1 交流电源

4.2.1.1 交流电源频率为50Hz，允许偏差为额定值的±0.5%。

4.2.1.2 交流电源波形为正弦波，畸变系数1）不大于2%。

    注：

1）畸变系数：

从非正弦周期量中减去基波分量所得的谐波分量的有效值与非正弦量的有效值的比值，通常用百分比表示。

4.2.1.3 三相电源应完全平衡。

如产品标准中未作具体规定，其试验允许误差的要求为：

    a.三相电源的各相电压（或线电压）之差应不大于相电压（或线电压）的平均值的1%；

    b.相电压之间的相位差应相同，允许角差为2°；

    c.相电流之差不大于各相电流的平均值的1%；

    d.相电流相位差，允许角差为2°。

4.2.2 直流电源

4.2.2.1 直流电源电压纹波系数不大于2%。

    纹波系数计算公式为

式中 qu——纹波系数；

   Umm——最大瞬时电压；

    Uv——最小瞬时电压；

    U0——直流分量。

4.2.2.2 直流电源电压波动范围为额定电压80%～110%（115%）。

4.3 额定参数

4.3.1 额定电压：

    a.交流额定电压：

100V（100/3V、100/3V）。

    b.直流额定电压：

48V、60V、110V、220V。

4.3.2 额定电流：

1A、5A。

4.3.3 额定频率：

工频交流额定频率为50Hz（根据用户需要可为60Hz）。

4.3.4 功率消耗：

应符合各装置的技术条件，并与电流、电压互感器的负载相配合。

4.3.5 逻辑回路额定电压：

6（5）V、12（15）V、18V、24V、可单极性或双极性输出。

4.4 量度继电器特性量的准确度

4.4.1 准确度确定的条件、要求：

    a.极限刻度误差：

在相同的条件下，对同一继电器预期得到的具有给定置信度的最大误差。

    计算方法：

    b.平均刻度误差：

在相同的规定条件下，对同一继电器所进行的规定测量中，各次测量所得误差值（包括绝对误差和相对误差）的代数和除以测量次数（一般规定为5次）所得的商。

    c.一致性：

在同一规定条件下，对于指定的继电器，其置信度给定时，预期得到的任何两次测量值之差的最大值。

    计算方法：

5次测量中的最大值减5次测量中的最小值。

    d.返回系数：

继电器的返回值与动作值之比。

    极限返回系数：

在相同的规定条件下，对同一继电器预期得到的具有给定置信度的最大（欠量继电器）或最大（过量继电器）返回系数值。

    e.在基准条件下确定的极限刻度误差、平均刻度误差、一致性、返回系数分别称为基准极限刻度误差、基准平均刻度误差、基准一致性、基准返回系数。

    f.平均刻度误差的变差：

单一影响量或影响因素在标准范围内变化时（所有其他的量保持为基准条件，而且是对给定的整定值而言），继电器的准确度可能引起的变化（例如温度、频率、电源的波动等引起的变差）。

    计算方法（以温度变化引起的变差为例）：

4.4.2 准确度测试要求

4.4.2.1 试验应在基准条件下进行。

4.4.2.2 当产品技术条件中没有规定时，准确度测试试验时，特性量整定值分别整定在最大、最小和中间任一整定值下进行。

4.4.3 准确度值的规定

    在指定误差以百分数表示的地方，其值应自下列数列选取：

    0.5；1.0；1.5；2.5（3）；5.0；7.5；10；20。

4.5 过载能力

4.5.1 热稳定

4.5.1.1 电流回路的热稳定以1s的过载电流值为基准。

根据不同的装置和不同使用条件，过载电流倍数按表1选取，如有特殊要求，由装置的专用技术条件规定。

    施加过载电流的时间允许延长，但一般不超过5s。

时间的换算可以按下式进行

式中  K——1s内允许的过载电流的倍数；

      Kt——ts内允许的过载电流的倍数。

4.5.1.2 电压回路连续承受电压的倍数：

    a.交流电压回路：

1.2倍。

    b.直流电压回路：

1.1（1.15）倍。

4.5.1.3 热稳定的评定标准：

装置经受过载电流后，应无绝缘损坏（包括液化、炭化或烧焦等）。

有关电气性能仍应符合产品专用技术标准的规定。

4.5.2 动稳定

    a.各装置的动稳定极限值由各装置的技术标准规定；

    b.装置经过动稳定试验后，线圈、元件及结构零件无永久性机械变形。

4.6 绝缘

    介质绝缘要求应符合GB4858有关规定。

4.6.1 绝缘试验项目

    a.工频耐压试验；b.绝缘电阻试验；c.冲击电压试验。

4.6.2 试验条件

    除非另有规定，一般绝缘试验大气条件不应超过下列范围：

    a.环境温度：

15～35℃。

    b.相对湿度：

45%～75%。

    c.大气压力：

86～106kPa。

4.6.3 工频耐压试验电压

    a.对于直接经仪用互感器激励的电路，试验电压为工频（50Hz）交流2kV。

    b.工频试验电压值见表2。

其类别选择参照附录A。

    c.施加试验电压的时间为1min。

 4.6.4 绝缘电阻产品的绝缘电阻值应不低于表3的规定。

施加电压时间不少于5s，待读数达到稳定时，测定绝缘电阻值。

4.6.5 冲击电压试验

    冲击电压发生器产生的电压是一个非周期瞬变电压，其波形模拟了雷电的冲击电压的波形。

    a.冲击电压试验值：

0、1、5kV（误差为+0～-10%，冲击电压试验值的选用详见附录B）。

    b.冲击波的主要参数：

    波前时间：

1.2μs允许误差为±30%；

    半峰值时间：

50μs允许误差为±20%；

    输出阻抗：

500Ω允许误差为±10%；

    输出能量：

0.5J允许误差为±10%。

    c.要求：

按装置标准或技术条件规定的冲击电压值，对每一被试装置进行三个正脉冲、三个负脉冲试验，脉冲间隔时间不小于5s，被试装置不加激励量。

    d.重复进行冲击电压试验时，施加于装置的电压值应为规定值的60%。

4.6.6 电气间隙与爬电距离

4.6.6.1 装置内部的和外部的（即插件、插箱各部分之间）电气间隙与最小爬电距离按表4选取。

本表选择的是C类装置，其他类装置参照GB4858的规定选取。

4.6.6.2 印制导线间距离按表5选取。

4.7 抗干扰性能

4.7.1 抗高频干扰技术措施及高频干扰试验要求

4.7.1.1 装置应具有抗高频干扰的技术措施：

    a.交流输入回路与电子回路的隔离应采用带有屏蔽层的输入变压器（或变流器、电抗互感器等变换器），屏蔽层要直接接地；

    b.跳闸、信号等外引回路要经过触点过渡或光电耦合器隔离；

    c.发电厂、变电所的直流电源不宜直接与电子回路相连（例如经过逆变换器）；

    d.消除电子回路内部干扰源，例如在小型辅助继电器的线圈两端并联二极管或电阻、电容，以消除线圈断电时所产生的反电势；

    e.保护装置强、弱电平回路的配线要隔离；

    f.装置与外部设备的相连应具有一定的屏蔽措施。

4.7.1.2 高频干扰试验：

按GB6162的规定进行。

电压幅值及试验方法见附录C。

4.7.2 辐射电磁场干扰试验

    辐射电磁场干扰试验本标准作为推荐项目，具体规定由下一级标准指出。

    试验的目的是确认被试装置在被激励并受到来自某辐射源，特别是在27～500MHz频率范围内工作的收发两用机（步话机）的电磁场影响时，不误动作。

    辐射电磁场干扰试验方法详见附录Ⅰ。

4.8 对元件、结构、印刷电路及出口继电器的有关要求

4.8.1 为了保证产品质量，所有的电子元件必须按照有关标准经过老化筛选。

4.8.2 对结构的要求：

    a.装置结构模式是由插件组成插箱或屏、柜。

插件、插箱、屏、柜的外形尺寸应符合GB3047.1及其他有关标准的规定。

    插拔式结构型装置的插件应接触可靠，同一类型插件应能互换，并应能满足相应技术要求。

    b.插件应插拔方便，带电拔插件时，应保证交流电流回路不开路、交流电压回路不短路、直流回路不短接，插件应有锁紧的设置。

    c.交流电流回路应用固定螺钉连接、插拔式的电流端子接触电阻应不大于0.01Ω。

    d.装置应设有检测逻辑回路或全部保护回路的设施。

带有调整整定值的插，其调整机构应有良好的绝缘和锁紧的措施。

    e.插件、插箱应有明显的接地标志。

4.8.3 对印刷电路板的要求：

    a.印刷电路元件安装的设计应符合GB1360及其他标准的有关规定。

    b.不同电压等级的印刷导线间应有一定的间隔，其值见表5。

4.8.4 对导线的要求：

    a.各种装置各不同回路采用的连接线应为铜芯导线，其截面应符合表6的规定。

    b.装置的导线颜色应符合GB2681的规定。

4.8.5 出口跳闸中间继电器触点的要求：

    a.触点动作磁势数应满足继电器的技术要求。

    b.触点的额定直流电压为110V、220V，连续通过电流为1A，1s，闭合电流不小于5A，吸合时间不大于5ms，对于电感性负载时间常数

为0.04s时，触点断开容量是30W。

    c.触点的技术性能符合制造单位的技术要求。

    d.触点经过试验以后，不应有粘连或其他异常现象，动作与返回过程中不应滞留。

    e.出口继电器的机械寿命出口继电器触头不带负载时，能动作104次情况正常。

4.9 装置整组试验的项目和要求

4.9.1 装置外观检查

4.9.1.1 装置的外形尺寸、安装尺寸及各零部件的安装与装配均应符合有关技术条件的规定。

4.9.1.2 装置电镀、喷漆、塑料零件表面质量检查及有无划伤变形等现象检查。

4.9.1.3 装置的铭牌标志及编号应符合设计图样的要求。

4.9.2 装置静态模拟试验和要求

    装置加直流电源、交流回路通入正常运行值后，运行状态正常，位置的信号指示灯应符合原有设计的规定。

4.9.3 装置功能的检查和要求

    继电保护装置按保护原理检查其功能，模拟被保护设备保护区内外各种类型的故障。

保护装置各部分的动作情况应符合设计要求，保护动作信号指示灯的指示符合设计规定，动作信号能自保持，各信号回路只有手动才能复归。

4.9.4 装置其他信号回路的检查和要求

4.9.4.1 装置应具有反应“装置动作”、“装置故障”、“直流消失”等由非电量自保持的信号指示，并同时起动中央信号，必须手动复归。

4.9.4.2 装置直流电源消失信号、交流电压二次回路断线信号，在模拟故障时，信号灯的指示应符合设计规定。

4.9.4.3 装置与外部联系接口回路，必须经过中间继电器或光电偶合器转换。

4.9.5 装置的接地要求

    装置的交流回路接地、逻辑回路接地、保护装置接地均应分开独立。

4.9.6 微机保护检测要求

    微机保护应配备完善的诊断软件或检查程序。

4.9.7 通电试验

    装置加上额定直流电压，连续通电不小于100h，应保证回路完好，无异常现象。

4.9.8 装置环境试验要求

    装置的环境适应性试验应符合GB2423及GB7261的规定。

5 检验规则

    装置检验应由制造厂的技术检验部门按照装置技术标准的规定，对每台装置进行外观检验及基本电气性能的检验。

检验种类分出厂检验、型式检验、定型检验。

5.1 出厂检验

   a.每台装置出厂之前必须进行全面的外观检查和整组的特性量的检查；

    b.装置出厂之前的检验项目按表7的规定来确定。

试验中若有不符合技术条件中任一章（条）者，必须消除其不合格的原因，试验合格后，由技术检验部门挂上合格证。

5.2 型式检验

    a.装置每2～3年进行一次型式检验；

    b.装置在改革设计、改变主要工艺和主要元器件及改变关键材料时，应进行型式检验；

    c.在发现装置质量不稳定时，技术检验部门有权随时抽取装置进行型式检验；

    d.型式试验项目按表7的规定来确定。

试验中若有不符合装置技术的任一章（条）者，在全部试验进行完（不合格项目如果不影响其他试验项目）后，应抽取加倍数量的装置，重新按照要求，对不合格的项目进行试验，直至查明并消除装置不符合要求的原因为止。

同时还应进行型式试验，合格后方能恢复生产。

5.3 定型试验

    新装置鉴定前，必须在规定的条件下，进行各项技术指标及技术性能的试验（称定型试验），每项试验必须达到设计要求后，方可进行鉴定。

定型试验项目按表7的规定来确定。

5.4 正常试验大气条件

    除非另有规定，所有试验应在下列大气条件下进行：

    环境温度：

15～35℃；

    相对湿度：

45%～75%；

    大气压力：

86～106kPa。

6 标记和数据

6.1 制造厂应提供的装置标志和数据

    a.制造厂名称和商标；

    b.型号或系列号；

    c.激励量的额定值；

    d.辅助激励量工作范围的极限值；

    e.交直流电流电压值、频率及有关值；

    f.出口中间的触点图；

    g.特性量的额定值或整定范围，以及相应的准确度；

    i.动稳定极限值；

    j.工频试验电压；

    k.安装位置；

    l.接线示意图（包括极性示意）；

    m.冲击电压试验值；

    n.金属部件接地的位置。

6.2 标记和数据的要求

    第6.1条中a、b、c、d、e、f、g各项一般应在继电器内、继电器外或装在继电器的表板上示出，字迹要清楚。

6.3 附件

    产品应备有对工作不可缺少的备品、备件及试验专用的零、部件。

7 包装、运输、贮存

7.1 包装

    a.装置应有内包装和外包装。

插件、插箱等应锁紧、塞好、扎牢。

装箱应有防灰、防潮、防霉措施，包装箱上应有清楚的标志和装置型号。

包装应符合国家标准的有关规定；

    b.包装箱内应附有装置的技术资料、试验报告、附件、备品、备件及装箱清单（备件清单）合格证等。

7.2 运输

    产品的运输和装卸必须严格遵守装箱上标志的规定以及国家运输标准有关规定。

7.3 贮存

    包装好的装置应贮存在环境温度-25～+70℃，湿度不大于75%的库房中，室内无酸碱盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。

    装置从发货之日起，如果运输、贮存使用合理，在两年内，因制造质量低于本标准技术条件规定时，制造厂应无偿为用户修复、更换零件或元器件。

附录A

确定电介质试验电压值的导则

（补充件）

A1 当确定电介质试验电压值时，其导则见表A1。

    制造厂在设计继电器时，根据继电器的用途应考虑这个原则。

同样，使用者可以从电介质试验电压类别（A、B或C）断定某一特定的继电器是否适合其用途。

A2 对上表的有关解释：

    a.有罩壳的继电器其外壳能防止灰尘进入，不致影响继电器正常运行的程度，并能完全防止人触及壳内带电或运动部分，而对水没有专门的防护。

    b.“电介质试验电压类别”的选择应包括继电器工作时所遇到的全部影响条件。

    c.接于电源或经仪用互感器激励的电路中的绝缘故障，总是以造成最严重后果的故障来考虑。

    d.同一继电器中，在不同电路选择介质电压类别不同的情况下，电路之间绝缘应按较高的类别设计。

附录B

冲击电压试验

（补充件）

B1 用于1kV试验电压的继电器或继电器电路：

    a.继电器的辅助电路（电源电路）接于专用电源时，如果引线较短，而且接于同一电源的其他电路不会有操作的电路；

    b.继电器的输入激励电路不直接接于电流互感器或者电压互感器，而且引线上有良好的屏蔽并接地的电路；

    c.输出电路用短的引线接至负载的电路。

B2 用于5kV试验的继电器或继电器电路：

    a.继电器的辅助电路（电源电路）接于公共蓄电池（由于引线较长，在此电路中可能出现相当高的纵向暂态电压，或接于同一电池或电源的其他电路操作时，可能引起横向电压）的电路；

    b.继电器的输入激励电路直接接于电流、电压互感器或引线很长，而且 没有有效的屏蔽及接地的电路；

    c.输出电路接至负载的引线较长，在输出端子上可能出现相当高的纵向暂态电压的电路；

    d.要求有特别高的安全性的电路。

B3 冲击波发生器的原理图如图B1。

 TC1—自耦变压器0～250V；TC2—升压变压器220V/1600V；TC3—点火

变压器220V/3400V；R1—波尾电阻2080Ω；R2—波头电阻546Ω；C1—主电

容0.033μf；C2—负载电容0.0002μf；RB、RA—限流电阻；Vc—硅堆；

F—放电间隙；SA—控制开关；K—控制继电器

附录C

高频干扰试验

（补充件）

C1 干扰试验波的特性参数

C1.1 波形：

为衰减振荡波，如图C1所示。

C1.2 频率及允许误差：

    a.频率100kHz、允许误差±10%；

    b.频率1MHz、允许误差±10%。

C1.3 电压幅值（第一个半波峰值）：

    a.试验电压幅值见表C1；

    b.容差：

±5%；

    c.试验电压系指干扰波发生器的空载数值（即未接入被试品时）。

C1.4 空载时试验电压波的频率为1MHz，其衰减周期（即为衰减到第一个半周峰值一半的时间）不小于3周波。

C1.5 重复率：

应保持不小于每秒50～100次。

C2 试验条件

C2.1 高频干扰试验的环境条件采用基准条件。

C2.2 干扰试验波发生器的内阻为150Ω，允许偏差为±10%。

C2.3 干扰试验波发生器试验引线的长度应不超过2m。

C3 高频干扰试验方法

C3.1 高频干扰试验仅在定型试验时进行。

C3.2 装置的高频干扰试验，各类继电器应按表C2规定的临界条件下进行。

C3.3 试验持续时间一般为

S。

C3.4 对于多输入量的继电器或保护装置，试验时除了被考核参量（表C2）临界条件应考核外，其他参数也均应满足动作条件，并逐个回路进行考核。

C4 高频干扰试验合格标准

C4.1 试验时，继电保护装置在表C2所列临界条件下，不误动，不拒动。

C4.2 试验结束后，继电保护装置的各元件无损坏，各项性能指标满足装置技术标准的规定值。

C5 高频干扰试验接线图

C5.1 高频干扰发生器原理图见图C2。

C5.2 共模干扰试验的试验电压加于各被试回路的全部端子和机壳（地）之间，如图C3所示。

C5.3 差模干扰试验试验电压加于被试回路的各端子之间，如图C4所示。

C6 合格判据

    试验时，装置应按表C2的临界条件下，不拒动或不误动。

    试验后，装置各元件不损坏，有关电气性能应能满足装置的技术条件的要求。

附录D

绝缘电阻测量及工频耐压试验方法

（补充件）

D1 绝缘电阻测量及工频试验电压为2000V的回路

D1.1 装置的交流电流互感器初级对地回路；

D1.2 装置的交流电压互感器初级对地回路；

D1.3 装置（或屏）的背板线对地回路。

D2 110V、220V直流回路对地工频试验电压为1500V。

D3 工作在110V、220V直流电路的各对触点对地回路，各对触点相互之间，触点的动、静两端之间加工频试验电压为1000V。

D4 绝缘电阻测量及工频试验电压为500V的回路

D4.1 直流逻辑电路对地的回路；

D4.2 直流逻辑电路对高压的回路；

D4.3 额定电压为18～24V对地回路。

D5 工频耐压时间

    工频耐压试验时间均为1min。

D6 绝缘电阻测量要求

D6.1 交流回路均用1000V摇表进行绝