110kV数字化变电站设备现场检验规范1204.docx
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110kV数字化变电站设备现场检验规范1204
110kV数字化变电站设备
现场检验规范
南京供电公司
运维检修部
2012-12-3
110kV数字化变电站设备
现场检验规范
1范围
本规范规定了南京供电公司110kV数字化变电站中所有涉及保护自动化设备、电子式互感器、合并单元、智能终端、保护测控装置、交换机等设备的现场检验项目、检验要求及测试指标。
本规范适用于南京供电公司新建、改造及运行中的110kV数字化变电站的调试和检验。
有关规划设计、研究制造单位可参考本规范。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
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规范。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
IEC61850-2003变电站通信网络和系统
IEC60044-7:
2002互感器第7部分：
电子式电压互感器
IEC60044-8:
2002互感器第8部分：
电子式电流互感器
DL/T860-2006变电站通信网络和系统
GB/T20840.7-2007互感器第7部分：
电子式电压互感器
GB/T20840.8-2007互感器第8部分：
电子式电流互感器
GB7261-2008继电保护和安全自动装置基本试验方法
GB/T13730-2002地区电网调度自动化系统
GB/T13729-2002远动终端设备
DL/T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程
DL/T623-1997电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程
DL/T769-2001电力系统微机继电保护技术导则
DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件
GB16847-1997保护用电流互感器暂态特性技术要求
YD/T1099-2005以太网交换机技术要求
YD/T1141-2007以太网交换机测试方法
国家电网公司《国家电网公司设备状态检修管理规定》
国家电网公司《国家电网公司输变电设备状态评价导则》
国家电网公司《国家电网公司关于开展输变电设备状态检修工作的指导意见》
江苏省电力公司《继电保护状态检修导则》
3术语和定义
DL/T860-2006中确立的以及下列术语和定义适用于本规范。
3.1通用定义
3.1.1
数字化变电站
数字化变电站是一个不断发展的概念，本规范中所指的数字化变电站是由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850标准基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的紧凑型变电站。
3.1.2
变电站自动化系统substationautomationsystem
指由基于微电子技术的智能电子装置IED和后台控制系统所组成的变电站运行、保护和控制系统。
IEC对其的定义为：
“变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化，变电站自动化系统的功能是指变电站必须完成的任务。
”
3.1.3
设备状态量equipmentconditionindicators
直接或间接表征设备状态的各类信息，如数据、声音、图像、现象等。
3.1.4
GOOSEgenericobjectorientedsubstationevent
GOOSE是一种面向变电站事件通用对象服务，它支持由数据集组织的公共数据的交换。
基于订阅/发布通信机制，组播信息可以在不需要干预的情况下实现信息复用。
3.1.5
站控层substationlevel
由后台监控系统、远动工作站等设备组成。
主要功能：
1）通过通讯网络汇总全站实时数据、刷新实时数据库；2）与电网调度和控制中心通讯，上传采集数据，接收控制命令；3）全站操作闭锁控制功能；4）站内当地监控、人机联系；5）对间隔层、过程层设备的在线维护、在线组态、在线参数修改等。
3.1.6
间隔层baylevel
由各种不同间隔的设备组成，具有测量、计量、控制元件或继电保护元件。
测量、控制元件负责该间隔的测量、监视、断路器的操作控制、联闭锁以及时间顺序记录等；保护元件负责该间隔线路、变压器等设备的保护、故障记录等。
3.1.7
过程层processlevel
由电子式互感器、合并单元、智能终端等一次设备及辅助设备构成。
主要功能：
1）实时运行电气量检测；2）运行设备状态检测；3）操作控制命令执行。
3.1.8
电子式互感器electronicinstrumenttransformer
由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护等装置使用。
3.1.9
合并单元mergingunit
合并单元（合并器）是互感器的数据处理及合并输出单元。
主要功能是同步采集多路电子式互感器输出的数字信号并按照标准规定的格式发送给间隔层设备。
3.1.10
智能终端intelligentelectronicdevice
智能终端（智能单元）是可在一次设备处就地安装，通过光纤与二次设备相连的传统开关的代理设备。
3.1.11
数字化保护测控装置
指支持IEC61850变电站通信网络和系统通讯规约，满足当前数字化变电站建设分层构架，能实现与站控层、过程层设备的实时通讯与控制，实现一次设备保护测控功能的装置。
3.2缩写符号
SAS
变电站自动化系统
IED
智能电子装置
MU
合并单元
GPS
全球定位系统
GOOSE
面向通用对象的变电站事件模型
EVT
电子式电压互感器
ECT
电子式电流互感器
VLAN
虚拟局域网
EMC
电磁兼容
RSTP
快速生成树协议
4总则
4.1为了加强和规范110kV数字化变电站保护、自动化设备的现场检验工作，提高110kV数字化变电站自动化系统运行的可靠性、安全性以及各厂家设备的互换性，特制定本规范。
4.2110kV所有数字保护装置及自动化设备，均应按本规范的要求进行全部和部分检验。
确定设备的运行是否正常，二次回路接线、控制策略、功能、定值等是否正确，动作特性及电气性能等是否满足设计要求和相关技术标准。
4.3对于部分实现数字化变电站的现场，由于不全部采用电子式互感器、合并单元、智能终端，检修项目可参考相应的条目。
4.4本规范未涉及的继电器及其辅助设备等二次设备，按照相关标准和规程执行。
4.5未按本规范要求进行现场检验或检验结果不满足本规范要求的新安装及改造检修设备禁止投入运行。
5检验的分类和周期
5.1检验的分类
5.1.1新安装设备的验收检验
下列情况应进行新安装设备的验收检验：
a）当新的二次设备投入运行时；
b）在现有一次设备上投入新安装的设备时。
c）已投入运行的设备停电一年及以上，再次投入运行时的检验。
5.1.2运行中设备的检验
检验可分为两种：
a）部分检验；
b）全部检验；
5.1.3运行中设备的补充检验
补充检验分为五种：
a）设备的硬件或软件进行较大改动或外部回路更改后的检验；
b）检修或更换一次、二次设备后的检验；
c）运行中发现异常情况后的检验；
d）事故后的检验；
5.2检验内容和周期
5.2.1设备检验应按照本规范所规定的周期、检验项目及主管部门批准执行的标准化作业指导书的内容进行。
5.2.2检验计划的制定应综合考虑所辖设备的工况，按本规范要求的周期、项目进行。
一般情况下，二次设备检验应尽可能配合在一次设备停电检修期间进行。
110kV及以下保护及自动化设备的全部检验和部分检验见表1和表2。
5.2.3制定部分检验计划时，设备的运行维护部分可视设备的电压等级、制造质量、运行工况、运行环境等条件，适当调整检验周期、增减检验项目。
5.2.4其他注意事项
a）新安装设备验收需按照检验项目要求全部检验。
b）对运行中设备，可采取全部检验与部分检修结合的方式。
若发现装置运行情况较差或已暴露出了需予以监督的缺陷，可适当考虑缩短部分检验周期，并有目的、有重点地选择检验项目；
c）变电站内设备的部分检验，由运行维护单位根据规定时间及设备具体情况提出申请，相应调度机构批准后执行；
d）110kV及以下电压等级的微机型设备可2～3年进行一次部分检验，每6年进行一次全部检验；
e）利用设备进行断路器跳、合闸试验宜与一次设备检修结合进行，必要时，可进行补充检验。
5.2.5设备的部检及状态检修周期
表1全检期限表
序号
设备类型
状态检修期限（年）
检验范围
1
电流电压互感器（采集器）
6
包括引出的光纤通道及光衰耗
2
合并单元
6
包括设备引入端子外的光纤通道，交、直流及操作回路，涉及的操作机构辅助触点、直流控制回路的自动开关等。
3
智能终端
6
4
保护测控装置
6
5
交换机及网络
6
包括交换机功能及光缆、光纤性能等
表2部检期限表
序号
设备类型
部检期限（年）
检验范围
1
电流电压互感器（采集器）
2～3
包括引出的光纤通道及光衰耗
2
合并单元
2～3
包括设备引入端子外的光纤通道及光衰耗，交、流回路，涉及的操作机构及开关的整组传动等。
3
智能终端
2～3
4
保护测控装置
2～3
5
交换机及网络
2～3
包括交换机功能及光缆、光纤性能等
电子式互感器、合并单元、智能终端、保护测控装置、交换机等产品的设计寿命一般为10年或10年以上，设备稳定性有了较大提高，在设备的寿命周期内可以采用部检的检验方式。
考虑到电子产品元件的老化问题，一般6~8年后，可根据设备工作状态及历史运行情况，适当调整检验周期。
若设备工作年限超过设备的设计寿命，则应加强状态检测，适当缩短部检周期，或替换相关超龄设备。
5.3补充检验
5.4.1运行中的设备的硬件或外部回路更改后，均应由运行维护单位进行补充检验，并按其工作性质，确定检验项目；
5.4.2因检修或更换一次设备（断路器、互感器等）所进行的补充检验，均应由运行维护单位根据检修（更换）的性质，确定其检验项目；
5.4.3运行中的设备的软件更改（含软件升级）后，其检验范围可由运行维护单位根据厂家提供的具体更改情况及试验方案确定。
其检验范围应事先征得相应调度机构的同意；
5.4.4设备运行中发生异常，或设备不正确动作且原因不明时，均应由运行维护单位根据异常或事故情况，有目的地拟定具体检验项目及检验顺序，尽快进行补充检验。
检验工作结束后，应及时提出报告，并上报相应调度机构备查。
5.4检验管理
5.5.1由于现阶段数字化变电站的运行年限较短，运行检修经验欠缺，应加强设备状态和设备试验、检修相关资料的收集、分类和整理工作，建立完善的设备档案资料库。
5.5.2对试运行的新型设备，必须进行全面的检查试验，并经继电保护运行管理部门审查；
5.5.3由于制造质量不良，不能满足运行要求的装置，应由制造厂商负责解决，并向上级主管部门报告。
6检验应具备的条件
6.1测试环境
a）温度：
0～40℃；
b）湿度：
5%～95%；
c）大气压力：
86kPa～106kPa。
6.2检验仪器、仪表
6.2.1检验用仪器仪表要求
设备检验所用的仪器、仪表必须检验合格，应满足DL/T955-2006中的规定；定值检验所用的仪器、仪表的准确级应不低于0.5级，同时应满足数字化变电站设备接口的相关要求。
6.2.2检验应配备主要仪器仪表
数字式万用表，钳形电流表（常规互感器用），相位表，500V/2500V兆欧表，常规微机保护试验仪及数字式保护接口装置（或光数字式保护测试仪），专用测试笔记本电脑，升流器，电子式互感器校验仪，光纤以太网转换器，其他需要准备的成套装置或测试软件。
检查光纤通道所需仪器：
光源、光功率计、光衰耗器。
6.3检验前准备工作
6.3.1在现场进行检验工作前，应认真了解被检验设备的一次设备情况及相邻的一、二次设备情况，据此制定在检验工作进行的全过程中确保系统安全运行的技术措施。
6.3.2应具备与实际状况一致的图纸、历史检验记录、最新整定通知单、标准化作业指导书、合格的仪器仪表、备品备件、连接导线等工具。
6.3.3规定有接地端的测试仪表，在现场进行检验时，不允许直接接入直流电源回路中，防止发生直流接地。
6.3.4新安装设备的验收检验准备工作
a）了解设备的一次接线及投入运行后可能出现的运行方式和设备投入运行的方案；
b）根据数字化变电站所列的保护、自动化设备清单，核对设备的数量及配置情况；
c）检查装置的端子图、接线原理图、操作回路图；电流、电压互感器的端子图、接线原理图、光纤联络图等图纸；检查装置说明书、装置测试大纲、电流电压互感器说明书、出厂试验书等相关资料。
以上技术资料应齐全、正确；
d）根据设计图纸，核对现场所有装置的安装位置及接线是否正确，各装置所使用的互感器的安装位置是否合适等。
6.3.5保护装置的整定试验
应按继电保护部门提供的定值通知单进行。
工作负责人应熟知定值通知单的内容，核对定值是否齐全，所使用的电流、电压互感器是否与现场实际情况相符合。
6.3.6设备维护人员准备工作
设备维护人员在运行设备上进行检验工作时，应事先取得变电站运行人员的同意，遵照电业安全工作规程的规定履行工作许可手续，并在运行人员使用专用的连片将设备的所有回路断开后才能开始检验工作。
6.3.7接地检查
a）装设保护和通信设备的室内所有金属结构及设备外壳均应连接于等电位地网；
b）屏柜间敷设的接地铜排的首末端应可靠连接于等电位地网；
c）室内等电位地网应与主接地网可靠连接。
7电子式互感器检验
7.1检验要求
7.1.1二次特性的检验应在一次特性试验合格后进行
电子式互感器分有源式及无源式两种。
从05年投入运行以来，有源式电子式互感器由于投运现场多，且运行稳定，积累了大量的运行经验，其相关参数及指标也获得了广大用户的认可。
而无源式电子式互感器由于制造工艺等原因，尚未正式投入商业运行，因此，本规范的相关参数指标主要针对有源式电子式互感器。
如无源式电子式互感器投入运行，检验可参照国网及相关厂家的标准执行。
一次特性试验主要包括互感器的端子极性测试、互感器准确度测试、一次工频耐压测试、局放测试、电容量及介质损耗因数测试等。
具体测试方法及相关参数指标见附录二。
7.1.2检验资料准备
电子式互感器说明书，出厂资料。
7.1.3新安装电子式电流、电压互感器的检验
检查电流/电压互感器的外观、铭牌参数、出厂合格证及出厂验收资料；检查互感器的端子标志（极性）、变比，电压互感器的使用等级，电流互感器的绕组的准确级。
7.1.4电流、电压互感器安装竣工后的检验
a）电流/电压互感器变比、容量、准确级是否与设计一致；检查互感器的极性、相别标识是否正确。
b）对电流互感器一次按相通流，从合并单元或保护装置处检查互感器（采集器）输出准确度是否符合要求。
c）对有源电子式互感器进行激光电源、光功率检查；对电子式互感器光数字输出信号进行检查。
7.2检验项目
表3电子式互感器检验项目
序号
检验项目
新安装
检验
部分
检验
检验
要求
1
外观检查
√
√
7.2.1
2
额定二次输出测试
√
7.2.2
3
额定延迟时间测试
√
7.2.3
4
额定相位偏移测试
√
7.2.4
5
采集器模块通电测试
√
7.2.5
6
与保护测控装置互连测试
√
√
7.2.6
7
工频耐压试验
√
√
7.2.7
8
介损测量
√
√
7.2.8
7.2.1外观检查
a）检查铭牌内容是否正确，安装是否是否符合图样要求；
b）检查互感器外观有无划伤、脱漆等现象，相别标识应清晰、正确；
c）检查互感器的接地是否可靠；
d）根据极性标识检查互感器的安装极性方向是否符合图样要求。
7.2.2额定二次输出检验
表4数字量输出的二次额定值
测量用ECT
（比例因数SCM）
保护用ECT
（比例因数SCP）
EVT
（比例因数SV）
额定值
（量程标志＝0）
2D41H
（十进制：
11585）
01CFH
（十进制：
463）
2D41H
（十进制：
11585）
额定值
（量程标志＝1）
2D41H
（十进制：
11585）
00E7H
（十进制：
231）
2D41H
（十进制：
11585）
注：
1.给出的数是在数字侧代表额定一次电流或电压的十六进制数（均为均方根值）。
表5模拟量二次电压输出的标准值
电子式电流互感器
电子式电压互感器
额定值
22.5mV，150mV，200mV，225mV，4V
相间：
1.625V，2V，3.25V，4，6.5V
注:
额定二次电压40mV，100mV和1V可用于现有电子式电流互感器中。
7.2.3额定延迟时间测试
a）数字量输出额定延时的标准值有：
2×Ts，3×Ts（Ts为数字数据率的倒数）
注：
1、如果数据帧只包含测量数据，为实现最优的抗混迭滤波，最大延时可到3.3ms。
2、如果合并单元有同步脉冲，则对所有数据率额定延时为0.3ms~3ms，此时它与相位差无关。
b）模拟量电压输出额定延时的标准值有：
无，50
100
200
500
。
7.2.4额定相位偏移
额定相位偏移的标准值为：
0°和90°（如空心线圈）。
7.2.5采集器模块通电测试（见表6）
7.2.6与保护测控装置互连测试（见表6）
在互感器一次侧通以5%～10%额定电流，保护测控装置能正确接收并显示采集器输出。
表6采集器通电和互联测试的要求及指标
检测项目
序号
测试项目
要求及指标
7.2.6
采集器模块
通电测试
1
激光电源供电
激光电源供电，采集器模块能稳定输出
2
直流电源供电
直流电源供电，采集器模块能稳定输出
7.2.7
与保护测控装置互连测试
1
采集数据光纤输出通讯中断
合并单元告警，相关保护无误动
2
采集器输出数据无效标志测试
合并单元告警，相关保护无误动
3
丢帧测试
检查相关保护丢帧计数
4
采集模块掉电测试
合并单元告警，相关保护无误动
5
大电流突变暂态测试
1.阶跃大电流2.大电流消失
7.2.7工频耐压试验
利用试验变压器对互感器施加规定的工频耐受电压，耐受电压施加持续时间应为60s，互感器在工频耐压试验下不发生击穿或闪络。
110kV电子式互感器额定一次电压为110kV，设备最高点压为126kV，工频耐受电压为200kV。
7.2.8介损测量
利用电桥法测量互感器的介质损耗因素，测量电压为10kV及Um/1.732。
合格判据：
tanδ＜0.004。
7.3带负荷测试
带负荷测试时，负荷大小应不小于10%In，应与合并单元装置互连一起测试。
表7互感器带负荷测试的要求及指标
检测项目
序号
测试项目
要求及指标
7.3.1
运行状态检查
1
与合并单元连接状态
互感器与合并单元连接、通讯正常
2
运行信息
互感器运行正常，采样通道无故障告警信息。
7.3.2
采样检查
1
电压、电流采样检查
合并器各通道电压、电流的幅值、相位、相序应正确。
7.3.3
其它检查
1
后台系统检查
各电压、电流幅值、相位在后台上显示正确
2
其它
其它保护相关的状态量显示正常
7.4检验指标
7.4.1外观检查、互感器极性检查时，端子及极性标志应正确，符合现场一次接线要求。
7.4.2互感器准确度试验，试验结果应与互感器精度等级相符。
7.4.3局放试验和工频耐压试验，应满足测试指标要求。
7.4.4采集器通电与互连试验应满足测试指标的要求。
7.4.5带负荷测试能够达到测试指标要求。
8合并单元检验
8.1检验要求
8.1.1检验资料准备
准备装置图纸资料、出厂试验资料、装置说明书。
8.1.2合并单元设备检验
a）装置的实际构成情况应与设计要求相符。
设备安装的工艺质量，及导线、端子的材质应满足国家有关规定。
b）对回路的所有部件进行检查，与装置相关的辅助设备的安装应端正、牢固，接触良好。
各种开关操作灵活可靠，通、断位置明确，接触良好。
装置外部检查范围内各设备及端子排的螺丝应紧固可靠，无严重灰尘，无放电痕迹。
与装置有关的操作把手、按钮及这些部件回路中的内外部接线应正确。
c）检查电源、信号回路的接线，光缆编号及连接标牌标识应正确，与设计图纸一致；装置外部检查范围内，设备及回路的接地情况应符合国家规程和反事故措施要求。
8.2检验项目
表8合并单元检验项目
序号
检验项目
新安装
检验
部分
检验
检验
要求
1
外观检查
√
√
8.2.1
2
电源检验
√
8.2.2
3
光功率裕度检查
√
8.2.3
4
异常告警功能检查
√
8.2.4
5
合并单元功能检查
√
√
8.2.5
6
互联测试
√
√
8.2.6
7
间隔合并器
电压切换逻辑检查
√
8.2.7
8
PT合并器
电压并列逻辑检查
√
8.2.8
8.2.1外观检查
a）检查装置屏上的主、辅切换设备，光电指示信号灯（牌）、连接片、交直流设备，及其他设备回路中的内外配线、电缆、端子、接地线的安装连接和外观/标识情况。
b）检查装置用交直流回路中电流、电压互感器、开关、刀闸端子箱中相应设备和电缆端子安装连接及外观、标识情况。
c）检查通信回路中相关设备的光缆、连接线、接地线的工艺质量及外观/标识情况。
8.2.2电源检验
电源检验可由厂家提供相关技术资料，应确保在现场供电条件下设备安全可靠运行。
8.2.3光功率裕度检查（见表9）
8.2.4异常告警功能（见表9）
8.2.5合并单元功能检查（见表9）
8.2.6互联测试（见表9）
表9合并单元检测项目要求及指标
检测项目
序号
测试项目
要求及指标
8.2.3
光功率
裕度检查
1
合并单元数据接收功率（激光供能）
在采集模块至合并单元数据光纤上加衰耗器，测试合并单元数据不正常时的衰耗值
2
合并单元数据输出功率
在合并单元至保护装置数据光纤上加衰耗器，测试保护装置数据不正常时的衰耗值。
要求输出最低功率为-25dbm，裕度为5dbm。
8.2.4
异常告警功能
1
采集模块故障报警功能
采集模块发生故障，应报警显示
2
光纤通道告警
数据光纤断开，合并单元应能发告警信息
3
装置失电告警
直流电源失电，装置告警硬接点应接通
4
合并单元数据接收异常
合并单元应告警，相关保护不误动
8.2.5
合并单元功能检查
1
稳态测量采集精度
采集精度达到测量及保护要求
（与互感器配合精度分别达到0.2S和5TPE）
2
升级会员 