配变监测计量终端技术规范书.docx

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配变监测计量终端技术规范书

配变监测计量终端

技术规范书

工程项目：

XXX公司

年月

1.总则

1.1本技术规范书适用于公用配电变压器已安装了低压低压无功补偿装置，需要对其有功、无功电量，三相电压及电压合格率进行监测计量，并将有关信息通过无线通信传至供电局需求侧管理后台机的一种测控终端装置。

本技术规范书提出了该产品的功能设计、结构、性能、和试验等方面的技术要求。

1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。

1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。

如有异议，应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。

1.4本设备技术规范书经需供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。

应遵循的主要现行标准如下。

本技术规范出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。

DL/T721—2000配网自动化系统远方终端

GB/T13729—1992远方终端通用技术条件

DL/T814-2002配电自动化系统功能规范

GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）

DL/T17626.4—1998电磁兼容试验和测量技术

电快速瞬变脉冲群抗扰度试

DL/T630—1997交流采样远动终端技术条件

DL/T634.5101-2002远动设备及系统第5-101部分:

传输规定-基本远动任务配套标准

DL/T645—1997三相多功能电能表数据传输规约

GB12325-1990电能质量供电电压允许偏差

GB/T14549-93电能质量公用电网谐波

1.6本设备技术规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。

1.7供方应获得ISO9000（GB/T19000）资格认证书或具备等同质量认证证书，必须已经生产过三台以上或高于本招标书技术规范的设备，并在相同或更恶劣的运行条件下持续运行三年以上的成功经验。

提供的产品应有鉴定文件或等同有效的证明文件。

对于新产品，必须经过挂网试运行，并通过产品鉴定。

2主要技术参数

2.1输入回路

电压输入：

4路电压，100V、220V/380V；

电流输入：

3路电流、1A，5A；

开关量输入：

9路门接点，光电隔离；接有源接点，电压范围DC5～24V。

2.3本地通信接口

1路RS-232调试接口，1路USB接口，2路RS-485接口，

2路LED显示脉冲输出，2路光耦或继电器脉冲输出，

2.4远程通信接口

通信接口采用模块化设计，可更换为GPRS、CDMA等。

2.5通信模块

配置内嵌式GPRS通信模块。

2.6误差范围

电压≤±0.5%；电流≤±0.5%；功率因数≤±1.0%；

有功功率≤±1.0%；无功功率≤±1.0%；

有功电量≤±1.0%；无功电量≤±2.0%。

时钟走时误差<±0.5s/d。

2.7系统平台

主流32位RISC微处理器或32位DSP处理器；

嵌入式操作系统；存储容量不小于8Mbyte，推荐16Mbyte。

2.8数据定时记录

时间间隔：

1分～24小时，可在本地和通过主站设置；

曲线数据：

默认时间间隔为15分，数据保存60天以上；

日数据：

默认记录时间为每日零点，数据保存100天以上；

月数据：

默认记录时间为每月1日零点，数据保存380天以上。

2.9功耗

整机静态功耗：

≤3VA；整机最大功耗（数据通讯状态下）：

≤5VA。

2.10平均无故障工作时间（MTBF）

≥50000小时。

2.11工作电源

电压：

220V，允许偏差为-20%～+20%。

2.12终端结构

一体化设计。

3环境条件

使用温度范围：

－25℃～＋70℃；

环境湿度：

5％～100％；

安装场所：

户内、户外。

4.功能、性能

4.1实时量测量

实时轮显或调显配电变压器实时运行参数：

4.1.1A、B、C各相电流、电压；

4.1.2A、B、C各相及总有功、无功功率（正反向有功、无功）；

4.1.3A、B、C各相及总功率因数

4.1.4零序电流（通过矢量计算得出）

4.2电能计量

4.2.1正反向有功电量；

4.2.2正反向无功计量：

4.2.3冻结时间

冻算时间可设定为一天中的任意整点时刻（出厂时初设值默认为每月1日0时）。

4.2.4停电抄表

停电后，能抄读到当前电量和最近一次结算电量。

4.2.5失压记录

4.2.5.1三相中任一相或两相失压，终端均应正常工作并分相记录累计失压时间，同时记录最近五次发生时刻、发生状态和相应的错误电量（正反向有功电量、正反向无功电量）。

电压判断阀值为50%Un。

4.2.5.2失压判断时间小于60秒。

4.2.5.3能在终端液晶显示屏上直接显示有否失压情况。

4.2.6失流记录

4.2.6.1当终端有三相工作电压时，缺一相或两相电流，分相记录累计失流时间，同时记录最近五次发生时刻、发生状态和相应的错误电量（正反向有功电量、正反向无功电量）。

电流判断阀值为启动电流。

4.2.6.2失流判断时间小于60秒。

4.2.6.3能在终端液晶显示屏上直接显示有否失流情况。

4.3数据统计分析

4.3.1曲线数据

4.3.1.1A、B、C各相电流、电压曲线。

4.3.1.2A、B、C各相及总有功、无功功率曲线（正反向有功电量、正反向无功电量）。

4.3.1.3A、B、C各相及总功率因数曲线。

4.3.2日数据

4.3.2.1A、B、C各相及总日有功电量和日无功电量；

（正反向有功电量、正反向无功电量）

4.3.2.2A、B、C各相电压的越下限、越上限日累计时间、日电压合格率；

（电压上、下限指标可通过主站设置）

4.3.2.3电压、电流、有功功率、无功功率的日最大、最小值及发生时间；

4.3.2.4功率因数的日最大、最小值及发生时间，日平均功率因数；

4.3.2.5配变负载率日最大值及最小值及发生时间，日平均负载率；

4.3.2.6电流不平衡率日最大值及发生时间，日平均电流不平衡率；

4.3.2.7A、B、C各相的日失压时间和日失压电量；

（正反向有功电量、正反向无功电量）

4.3.2.8配变日运行时间、日停电时间、日停电次数；

（停电时间仅指三相停电时间）

4.3.2.9无功补偿装置每组电容器开关日投入次数、退出次数及装置日总投切次数。

4.3.3月数据

4.3.3.1A、B、C各相及总月有功电量和月无功电量；

4.3.3.2A、B、C各相电压的越下限、越上限月累计时间、月电压合格率；

4.3.2.3电压、电流、有功功率、无功功率的月最大、最小值及发生时间；

4.3.2.4功率因数的月最大、最小值及发生时间，月平均功率因数；

4.3.2.5配变负载率月最大值及最小值及发生时间，月平均负载率；

4.3.2.6电流不平衡率月最大值及发生时间，月平均电流不平衡率；

4.3.2.7A、B、C各相的月失压时间和日失压电量；

4.3.2.8配变月运行时间、月停电时间、月停电次数。

4.3.2.9无功补偿装置每组电容器开关月投入次数、退出次数及装置月总投切次数。

4.3.4谐波分析

计算分析三相电流、三相电压2～13次谐波含有率及谐波总畸变率。

4.3.5无功补偿装置投切监测

通过监测无功补偿装置中的电容器控制开关变位时间和状态，记录每组电容器开关投切时间，统计每组开关每天、每月投切次数和装置总投切次数。

4.3.6级联功能（可选）

4.3.6.1在接受主站命令后，终端通过RS-485接口将相邻的其它配变终端以及低压集中抄表系统集中器的数据转发至主站系统，以实现GPRS信道共享。

4.3.6.2一台主工作模式终端可级联不少于4台从工作模式终端以及集中器。

4.3.7抄表功能（可选）

4.3.7.1终端通过RS-485接口同时获取8块多功能电能表的实时召测数据、曲线数据、日数据、月数据。

4.3.7.2终端支持DL/T－645、IEC1107以及XXX公司已经在使用的电表规约。

4.3.7.3终端应同时支持不少于两种规约的电表接入，支持主站远程升级终端电表规约库。

4.3.7.4终端可通过485接口对多功能电表进行对时。

4.3.8事件记录与报警

4.3.8.1终端应保存最近100条事件记录。

4.3.8.2当终端检测到以下异常情况时，应立即向主站报警：

4.3.8.2.1过负荷

测量点视在功率超过设定的该测量点额定容量（kVA）*设定的比例（默认值为1.2），且持续时间超过设定的过负荷判断持续时间（默认15分钟）就产生过负荷告警事件。

测量点视在功率小于设定的该测量点额定容量（kVA）*设定的比例（默认值为0.95）时，且持续时间超过设定的负荷过载判断持续时间（默认15分钟）就产生过载告警恢复事件。

4.3.8.2.2过电流

任意一相电流超过设定值（默认值为1.3Ib），且持续时间超过设定的电流过负荷持续时间（默认15分钟）时就产生该相过电流告警事件。

过电流告警事件发生后，任意一相电流小于设定值（默认值为Ib），且持续时间超过设定的电流过负荷恢复时间（默认15分钟）就产生过电流告警恢复事件。

4.3.8.2.3过电压

任意一相电压大于设定值（默认值为130%Un）且持续时间超过设定的过电压持续时间（默认15分钟）时就产生该相过电压告警事件。

过电压告警事件发生后，对应相电压小于设定值（默认值为115%Un），且持续时间超过设定的过电压恢复时间（默认15分钟）就产生过电压告警恢复事件。

4.3.8.2.4欠电压

任意一相电压小于设定值（默认值为70%Un）且持续时间超过设定的欠电压持续时间（默认15分钟）时就产生该相欠电压告警事件。

欠电压告警事件发生后，对应相电压大于设定值（默认值为85%Un），且持续时间超过设定的欠电压恢复时间（默认15分钟）就产生欠电压告警恢复事件。

4.3.8.2.5电流不平衡率

电流不平衡率＝

×100％

其中，Iphase是某相电流值，Iaverage是三相电流平均值

电流不平衡率大于上限阀值（默认50%）并持续一定时间（可设置，默认15分钟），判断为电流不平衡事件。

出现电流不平衡事件后，电流不平衡率小于下限阀值（默认40%）并持续一定时间（可设置，默认15分钟），判断为电流不平衡恢复。

只有当三相电流平均值大于额定电流的20%时终端才进行电流不平衡判断。

4.3.8.2.6无功过补偿

无功过补偿是指总有功为正情况下，总无功为负且功率因数cosФ+小于阀值的状况。

当三相电流平均值大于额定电流的20%时才进行判断。

a.无功过补偿事件发生

总无功功率<0，总功率因数|COSФ|<设定值（默认为0.80），连续15分钟（1～60分钟可设置），判断发生无功过补偿。

b.无功过补偿事件恢复

在发生无功过补偿后，总功率因数|COSФ|〉设定值（默认为0.90），连续15分钟（1～60分钟可设置），判断无功过补偿恢复。

此时可能发生总无功变为正向，首先要恢复无功过补偿，之后再判断其它事件。

4.3.8.2.7无功欠补偿

无功欠补偿是指总有功为正情况下，总无功为正且功率因数cosФ小于阀值的状况。

当三相电流（三相三线为两相电流）平均值大于额定电流的20%时才进行判断。

a.无功欠补偿事件发生

总无功功率〉0，总功率因数COSФ<设定值（默认值为0.80），连续15分钟（1～60分可设置），判断发生无功欠补偿。

b.无功欠补偿事件恢复

发生无功欠补偿事件后，总功率因数COSФ>设定值（默认值为0.90），连续15分钟（1～60分钟可设置），判断无功欠补偿恢复，此时可能发生总无功变为反向，首先要恢复无功欠补偿，之后再判断其它事件。

4.3.8.2.8谐波超标

当某相电压或电流畸变率超过设定值时主动向主站发出告警。

4.3.8.2.9电压逆相序

当三相电压Ua、Ub、Uc的过零顺序不是Ua、Ub、Uc顺序关系时则应产生电压逆相序告警。

判断电压逆相序及恢复的持续时间应超过设定时间。

4.3.8.2.10电流反极性

当某相电流二次侧回路（进线和出线接反）同名端接错造成计量错误应产生该相的电流反极性告警。

当电流大于5%Ib时才开始判断该相电流是否反极性。

4.3.8.2.11终端停电

终端失去交流电源或交流电源电压降低到不能维持终端正常工作时终端应产生终端停电告警。

4.3.8.2.12终端上电

终端由停电状态转为主电源工作状态应产生终端上电告警。

4.3.9通信

通信方式：

支持GPRS等无线通信方式，实现数据远程传输。

通信模块:

选用业界主流厂商工业级的无线通信芯片，芯片要求采用西门子、索爱、摩托罗拉或三星、ANYDATA、WAVECOM等进口厂商芯片。

要求通信模块按模块化设计，内嵌在终端内，允许GPRS/CDMA模块互换，方便维护和更换。

通信接口：

1路RS-232调试接口，1路USB接口，2路RS-485接口，2路LED显示脉冲输出，2路光耦或继电器脉冲输出，

RS-232接口:

本地功能测试专用接口，也可做为远程通信功能测试时的备用接口。

USB接口:

本地U盘抄表接口，可通过读取终端所有数据。

RS-232接口：

级联485接口和抄表485接口，通讯波特率可设置。

4.3.10无线信号指示

4.3.10.1无线模块和天线安装在终端机壳内，且有外引天线的位置。

4.3.10.2有表示正比于无线信号场强的指示，保证在其规定的范围内，能够进行正常通讯。

4.3.10.3应有防止无线通信模块死机的断电自复位功能。

4.3.11系统平台

4.3.11.1采用主流32位RISC微处理器或32位DSP处理器（如ARM7及以上系列芯片、MotorolaPowerPC系列等）

4.3.11.2嵌入式操作系统设计方案，以保证数据转发、终端通信、数据管理等复杂功能要求。

4.3.11.3系统数据存储容量不小于8Mbyte，推荐16Mbyte。

4.3.12数据压缩

批量数据在传输时的压缩率不低于60％。

4.3.13对时

4.3.13.1具备和主站对时的功能。

对时误差不超过±3s，终端时钟走时误差不超过±0.5s/d。

4.3.13.2对时方法要求如下（采用GPRS方式）：

a.主站读取终端时钟，若在T1<3秒接收到终端返回信息为有效，如果连续10次无效，取消本次对时;

b.主站先计算终端与主站的时钟误差ΔT，若ΔT<3秒，主站不进行对时；若ΔT≥3秒，主站将ΔT+T1/2做为终端时钟误差以实时写对象命令方式下发给终端，有效时间默认为10分钟；

c.终端接收到命令后，判断该命令若是在有效时间内，则执行对时命令，将时钟更改为当前时钟+（ΔT+T1/2），否则命令失效，并通知主站。

4.3.14远程升级

终端应支持主站利用通讯通道对终端的软件及通讯规约进行远程自动升级，远程升级应保证终端内的数据安全。

4.3.15显示

终端应使用具备背光、长寿命、抗静电性能好、防紫外线、工作温度范围为-25℃～+80℃的名牌液晶显示器，以点阵汉字方式显示测量数据、计算及记录参数，要求多种量测值可同屏幕显示，并可通过按键操作切换各类参数。

轮显的量可以设置。

4.3.16自诊断

4.3.16.1终端能判断内部故障、异常情况并显示符号或出错信息码，包括电池低电压、电池使用时间的极限、电压断相和失流、内部程序出错、时钟晶振频率出错、储存器故障或损坏、硬件故障、通讯故障等。

4.3.16.2终端一旦内部出错或异常情况出现，显示器必须立刻自动锁定在某一出错信息码上，只有通过人工干预才能显示有关读数。

出错信息码可通过通信模块远传主站。

4.3.17平均无故障工作时间（MTBF）

平均无故障工作时间（MTBF）≥50000小时，年可用率≥99.99％。

4.3.18工作电源

4.3.18.1使用三相四线供电方式，在断两相电压的条件下，交流电源能维持终端正常工作。

4.3.18.2额定电压：

220V，允许偏差-30%～+30%；

4.3.19功耗

在守候状态（不与主站通信的状态）下，配变监测计量终端消耗功率每相电压回路≤2W和5VA，每相电流回路≤2VA。

4.3.20抗接地故障能力

终端的电源由非有效接地系统或中性点不接地系统的三相四线配电网供电时，在接地故障及相对地产生10％过电压的情况下，没有接地的两相对地电压将会达到1.9倍的标称电压，维持4小时，终端不应出现损坏。

供电恢复正常后终端应正常工作，保存数据应无改变。

4.3.21备用电源

终端应同时具有维持时钟工作的不可充电电池和停电上报抄表用的可充电电池。

维持时钟工作的电池应选用SAFT、MAXELL、TADIRAN等进口品牌产品，停电上报抄表的电池应选用进口名牌产品。

电池的使用寿命均应大于等于5年。

终端停电时充电电池至少具有维持终端与主站通讯三次（上报停电时刻的日期、时间、有功、无功电量）的能力。

充电电池的电量应在显示屏显示出来，且充电电池应方便用户更换。

4.3.22安全防护

4.3.22.1所有参数、功能设置、需量清零等对终端的操作（除校验时间外）必须加硬件防护。

4.3.22.2所有通信接口（RS-485、GPRS等）均需加口令防护，进行安全验证。

口令位数不少于6位

4.3.22.3终端出厂后电量不允许清零。

4.3.22.4终端出厂后误差不允许调整，并有有效措施防止或识别通过软、硬件改变误差。

4.3.22.5连续五次输入密码错误后终端自动封闭24小时，期间不允许进行任何设置工作。

4.3.22.6密码核对成功后终端开放设置功能30分钟，其后终端将自动关闭设置功能；若还需要进行设置需重新进行密码核对。

4.3.22.7工作时不允许发生死机。

4.3.22.8线路停电后，所有测量数据不应丢失，且保存时间在3年以上。

4.3.22.9终端断电或者掉线后能自动复位上线。

4.3.23二次回路要求

4.3.23.1二次端子排应采用可通断端子,连接导线和端子必须采用铜质零件。

电流回路导线截面不小于2.5平方毫米,电压、控制、信号回路导线截面不小于1.5平方毫米,保证牢固可靠。

4.3.23.2遥信输入回路采用光电隔离，并具有软硬件滤波措施，防止输入接点抖动或强电磁场干扰误动。

4.3.23.3电压输入回路采用熔断器保险端子。

4.3.23.4电流输入回路采用防开路端子。

4.3.24防雷

终端本身应有防雷击和防过电压的保护措施，并与主接地网有可靠连接。

4.3.25绝缘性能要求

4.3.25.1绝缘电阻

终端各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求如表1所示：

表1绝缘电阻

额定绝缘电压

（V）

绝缘电阻要求（MΩ）

测试电压

（V）

正常条件

湿热条件

U≤60

≥10

≥2

250

60＜U≤250

≥10

≥2

500

U＞250

≥10

≥2

1000

注：

与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U＞250V的要求。

4.3.25.2绝缘强度

电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和电气隔离的各回路之间以及输出继电器常开触点之间，应耐受如表2中规定的50Hz的交流电压，历时1min的绝缘强度试验。

试验时不得出现击穿、闪络，泄漏电流应不大于5mA。

表2试验电压单位：

V

额定绝缘电压

试验电压有效值

额定绝缘电压

试验电压有效值

U≤60

500

125＜U≤250

2000

60＜U≤125

1500

250＜U≤400

2500

注：

输出继电器常开触点之间的试验电压不低于1500V。

4.3.25.3冲击耐压

电源回路、交流电量输入回路、输出回路各自对地和无电气联系的各回路之间，应耐受如表3中规定的冲击电压峰值，正负极性各10次。

试验时无破坏性放电（击穿跳火、闪络或绝缘击穿）。

表3冲击电压峰值单位:

V

额定绝缘电压

试验电压有效值

额定绝缘电压

试验电压有效值

U≤60

2000

125＜U≤250

5000

60＜U≤125

5000

250＜U≤400

6000

4.3.26电磁兼容性要求

4.3.26.1电压暂降和短时中断

在电源电压突降及短时中断时，终端不应发生死机、错误动作或损坏，电源电压恢复后存储数据无变化，工作正常。

4.3.26.2工频磁场抗扰度

终端应能抗御频率为50Hz、磁场强度为400A/m的工频磁场影响而不发生错误动作，并能正常工作。

4.3.26.3辐射电磁场抗扰度

终端应能承受工作频带以外如表4所示强度的射频辐射电磁场的骚扰不发生错误动作和损坏，并能正常工作。

表4电快速瞬变脉冲群、浪涌、磁场试验的主要参数

试验项目

等级

试验值

试验回路

电快速瞬变

脉冲群

2

2.0kV（耦合）

通信线

3

1.0kV

状态信号输入

控制输出回路（≤60V）

4

2.0kV

交流电量输入

控制输出回路（＞60V）

4

4.0kV

电源回路

浪涌

2

1.0kV（共模）

状态信号输入

控制输出回路（≤60V）

3

2.0kV（共模）

控制输出回路

（＞60V）

4

4.0kV（共模）

2.0kV（差模）

电源回路

射频辐射电磁场

4

10V/m

整机

工频磁场

400A/m

整机

4.3.26.4对RS485通信口要求

a.应采用专用工业级RS-485芯片；

b.RS-485输出端子与强电端子间应能承受4kV的电压历时1分钟的耐压试验；

c.应能承受8kV的静电接触放电；

d.应能承受4kV的浪涌试验（对零线）；

e.A、B端子间应能承受380V的交流电历时5分钟不损坏；

f.各项试验后485接口应能正常通信，485接口读出的电量和显示器示值应一致（允许相差±1个字）；

g.应能承受2kV快瞬变脉冲群耦合试验，试验过程中应能正常通信。

4.3.26.5静电放电抗扰度

终端在正常工作条件下，应能承受加在其外壳和人员操作部分上的8kV直接静电放电以及邻近设备的间接静电放电而不发生错误动作和损坏。

4.3.26.6电快速瞬变脉冲群抗扰度

终端应能承受如表8所示强度的传导性电快速瞬变脉冲群的骚扰而不发生错误动作和损坏，并能正常工作。

4.3.26.7浪涌抗扰度

终端应能承受如表8所示强度的浪涌的骚扰而不发生错误动作和损坏，并能正常工作。

4.3.27终端外壳

4.3.27.1外壳尺寸

不大于290mm×180mm×100mm（长×宽×高）。

4.3.27.2外壳及其防护性能

终端的外壳应有足够的强度，外物撞击造成的变形应不影响其正常工作，终端外壳的防护性能应符合GB/T4208－1993规定的IP51级要求，即防尘和防滴水。

4.3.27.3出线端子

终端对外的连接线应经过出线端子，出线端子及其绝缘部件可以组成端子排。

出线端子的结构应与截面为2.5mm2～4mm2的引出线配合。

4.3.27.4终端的外壳应设有保护接地端子，其导电能