线路录波器技改升级技术规范.docx

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线路录波器技改升级技术规范

500kV线路故障录波装置改造采购技术规范书

批准：

审核：

编写：

二○一三年四月二十日

1　总则

1.1　本技术规范书仅适用于发电分公司500kV线路故障录波装置改造项目，它提出了该设备功能设计、结构、性能、试验等方面的技术要求。

1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。

1.3　如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。

1.4　本技术规范书所使用的标准（按最新颁布标准执行）如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.5本技术规范书经买、卖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。

1.6　本设备技术规范书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。

2　设备规范和环境条件

2.1应遵循的主要标准

保护装置应满足的规定、规范和标准

标准号

标准名称

GB/T191

包装储运图示标志

GB/T2423

电工电子产品环境试验

GB/T14598.17

射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T14598.18

浪涌抗扰度试验

GB/T14598.3

量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验

GB/T7261

继电保护和安全自动装置基本试验方法

GB/T11287

量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验

GB/T14285

继电保护和安全自动装置技术规程

GB/T14537

量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验

GB/T14598.9

辐射电磁场骚扰试验

GB/T14598.10

电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验

GB/T14598.13

1MHz脉冲群抗扰度试验

GB/T14598.14

静电放电试验

GB/T14598.19

工频抗扰度试验

GB/T15145

输电线路保护装置通用技术条件

DL/T478

静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

DL/T524

继电保护专用电力线载波收发信机技术条件

DL/T860

变电站通信网络和系统

DL/T667

远动设备及系统第5部分传输规约第103篇：

继电保护设备信息接口配套标准

DL/T871

电力系统继电保护产品动模试验

DL/T720

电力系统继电保护柜、屏通用技术条件

DL/T769

电力系统微机继电保护技术导则

DL/T873

微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件

表1（续）

标准号

标准名称

DL/T5218

220kV～500kV变电所设计技术规程

DL/T663

220kV～500kV电力系统故障动态记录装置检测要求

DL/T553

220kV～500kV电力系统故障动态记录技术准则

GB/T22386

电力系统暂态数据交换（COMTRADE）的通用格式

调继［2005］222号

《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》继电保护专业重点实施要求

2.2环境条件

2.2.1周围空气温度：

（室内）

最高温度：

+40℃；

最低温度：

-5℃。

2.2.2环境相对湿度：

日平均值：

25％月平均值：

25％）

2.2.3地震烈度：

8度

水平加速度：

0.3g垂直加速度：

0.15g

2.2.4海拔高度：

1160m

2.3工程条件

2.3.1工程概况

安装位置：

500KV线路继电保护室

电气控制方式:

DCS

2.3.2电压等级：

额定电压为500kV，额定频率50Hz。

2.4基本技术条件

2.4.1型式：

微机线路故障录波装置

2.4.2额定参数

2.4.2.1交流输入信号：

额定电压有效值Un=57.7V或100V；允许过电压2Un。

额定电流有效值In＝5A；允许过电流60In。

2.4.2.2直流电压、电流输入信号：

额定值为变送器输出4～20mA

2.4.2.3开关量：

无源空触点（常开或常闭）输入。

2.4.2.4工作电源：

AC：

220V±20%，50Hz±0.5Hz

DC：

220V±20%，波纹系数小于5%

2.4.2.5功率消耗：

交流电流回路：

当额定电流时，每相不大于0.3VA

交流电压回路：

当额定电压时，每相不大于0.05VA

直流电源回路；当正常工作时，不大于50W；动作时，不大于60W

2.4.2.6过载能力：

交流电流回路：

2倍额定电流，连续工作

10倍额定电流，允许10s

60倍额定电流，允许ls

交流电压回路：

1.2倍额定电压,连续工作；

直流电源回路:

80％—120％额定电压，连续工作。

产品经受过载电流电压后，保证无绝缘损坏。

2.4.2.7电磁兼容特性：

通过GB/T14598.9-1998规定的严酷等级为4级的抗干扰试验。

2.4.3录波通道容量

模拟量：

64路其中交流电压16路、交流电流40路、直流电流4-20ma8路

开关量：

64路（可接入常开、常闭空接点信号）

2.4.4同步采样频率：

12.8kHz（智能可调）

2.4.5采样精度：

1%

2.4.6开关量事件分辨率≤0.08ms

2.4.7谐波分辨率应不低于_127次

模数转换精度：

16位

启动精度：

越限启动量优于2%,突变启动量优于5%

2.4.8数据记录的分类

整套装置的数据记录方式应分为稳态数据记录和暂态数据记录。

两种记录形成的数据文件可分别命名储存，但后台软件应能进行统一分析。

稳态数据和暂态数据应带有绝对时间标记。

1）稳态数据的记录

装置应能连续记录电压、电流（含负序电流）、有功功率、无功功率、频率等变压器重要电气量。

数据记录间隔可设定，最小间隔应不大于0.02S。

稳态数据存储时间应大于3天，稳态数据文件的存储应便于查找和远方调用。

2）暂态数据的记录

当变压器或电网有大扰动时，装置自动起动，进入暂态记录过程，并按以下要求记录：

故障启动后，按图1的方式对各种接入量进行记录（其中A、B、C、D段的时间长度可由用户设定），记录数据带有绝对时标。

图1记录方式

A时段：

（6～25周波）系统大扰动开始前状态数据，输出原始记录波形（最高采样频率12.8kHz，可设）。

B时段：

（10～150周波）系统大扰动后初期的状态数据，输出原始记录波形（最高采样频率12.8kHz，可设）。

C时段：

（0～1000周波）为系统大扰动后的中期状态数据，输出工频相量值（记录间隔1～5周波，可设）。

D时段：

（0～5000周波）为系统动态过程数据，输出工频相量值（记录间隔2～10周波，可设）。

3）起动条件

第一次启动：

符合2.4.10中的任一启动条件时,装置即由S开始按A-B-C-D时段顺序记录。

重复启动：

在已经启动过程中，如遇突变量判据有输出或开关量变位，则重新由S开始，按A-B-C-D时段顺序接着记录，在D时段，如果系统震荡，则一直按D时段记录，直到振荡平息。

4）自动终止条件

当完成B时段的记录且无新的自动起动条件被满足时，经不小于0.1S的延时后，自动停止暂态数据的记录。

2.4.9故障动态记录时间：

设备至少能记录和保存从故障前0.5s及整个故障过程的全部电气量波形和数据。

同步采样频率12800Hz（智能可调）；若系统发生振荡将记录整个振荡过程的包络线值，每间隔0.1秒记录一次。

并能清晰记录127次谐波分量。

◆装置的内存容量足够大，当电力系统在每10分钟内发生的相继三次故障（包括重合闸）及一次长过程振荡的大扰动时,能可靠地按要求记录全部故障数据,无一遗漏。

配有大容量掉电保持RAM，记录的录波数据不丢失；大容量的笔记本电脑硬盘（160G）可保存2000次以上的故障文件。

故障满后采用循环刷新技术，遵循先进先出原则。

装置能实现至少360小时（15天）不间断地记录全部模拟量和开关量稳态数据，暂态数据可无缝嵌入稳态数据中，实现稳态、动态、暂态数据的统一分析。

具有自动上传功能。

2.4.10故障启动方式

故障启动方式包括模拟量启动、开关量启动、手动启动和远方启动等。

在程序设计中有防止误启动的措施，如防止变压器投入运行时可能引起误动的发生等。

1.模拟量启动

1）正序量启动：

包括正序电压和正序电流的突变量启动及正序电压过电压启动或低电压启动。

2）负序量启动：

包括负序电压和负序电流的突变量及稳态量启动。

3）零序量启动：

包括零序电压和/或零序电流的突变量及稳态量启动。

4）直流电压、电流启动：

取自系统内的监视量，如经压力传感器、温度传感器、直流变换器等变换出的电压、电流量。

5）振荡启动：

含频差启动和频率变化率启动。

6）变压器差动启动。

7）谐波启动。

8）电流变差启动。

9）主变压器中性点电流越限启动。

10）其它启动：

任何一路输入的模拟量均可作为启动量，启动方式包括突变量启动和稳态量启动（过量或欠量）。

2.开关量启动

任何一路或多路开关量均可整定作为启动量。

开关量启动可选择为开关闭合启动或开关断开启动。

3.手动启动

2.4.11录波数据输出方式

1）录波结束后，录波数据自动转入装置的硬盘保存，并可通过USB口输出。

◆主机提供3个USB接口（主机前面板1个，后面板2个）,方便录波数据的输出。

2）打印机自动/手动选定（可设置）完成故障报告的打印。

打印内容包括名称、故障发生时间、故障启动方式、开关量变位时刻表及相关电气量波形等。

其中电气量波形的打印时间长度和内容可由用户选择整定,完全满足招标要求。

3）数据通信接口远传输出：

通过单独设立的故障录波网与继电保护及故障录波信息处理系统进行通信,以提供故障录波分析所需的各类信息,并提供故障录波装置的有关报警信号；故障跳闸时,立即向继电保护及故障录波信息处理系统和调度部门传送有关的故障录波信息；能够接收变电所继电保护及故障录波信息处理系统或调度中心的指令,输出标准格式的故障录波数据或正常运行参数。

2.4.12模拟量和开关量的输入

根据运行分析故障和异常运行的要求，应有足够的模拟量和开关量输入，详见附录B。

2.5技术性能要求

2.5.1，装置采用嵌入式工控一体化结构，整个装置从功能上分为数据采集管理和数据分析处理两部分。

系统能够完成故障录波任务，满足各种运行工况的要求，确保系统的安全。

投标方提供装置既能满主变压器故障录波要求，又能满足线路故障录波的要求。

抗电磁干扰能力满足国标GB6162及国标IEC标准。

端子具有阻燃性能，电子元器件、组件及整机座装置的接插件接触良好，可靠耐用，并具有防松动措施。

2.5.2数据分析处理系统采用嵌入式ETX主板，具有良好的抗电磁干扰能力和防尘防潮能力，整机抗电磁干扰能力达到四级。

嵌入式ETX主板的基本配置：

内存512M，笔记本电脑硬盘160G、3个USB接口，采用工控一体化12.1”液晶显示器，性能可靠的EPSON针式打印机。

提供双以太网口、RS232/485接口等，用以实现数据远传。

通讯规约符合IEC-60870-5-103。

装置配置标准AT小键盘，鼠标，可通过键盘或鼠标直接控制录波装置工作。

数据分析处理部分主要完成如下功能：

a、装置的运行、调试管理；

b、装置的定值整定；

c、录波数据的存贮；

d、录波数据的综合分析；

e、故障、异常工况报告的形成和打印；

f、录波数据、分析结果的显示、打印及远传；

g．对测量通道的适时监测；

h．GPS对时，实现全网统一时钟。

2.5.3数据采集管理部分

该部分采用多DSP并行处理技术，以DSP为核心，由智能A/D板、开关量采集板、管理CPU板等构成。

采用小板插件式结构，便于运行、调试维护，抗干扰性能强。

面板便于监测和操作。

开关量输入模件采用光电隔离板进行隔离。

具有装置自检、装置故障或异常的报警指示等。

所有I/O模件抗干扰能力强，可靠性高。

数据采集管理部分主要完成模拟量和开关量的采集和记录、故障启动判别、信号转换及上传、数据缓存等功能。

提供独立的电源输入、输出。

高精度数据采集系统：

16位高精度A/D转换、模拟通道高速同步控制采样技术（采样频率达到12.8kHZ）、基于最小二乘最优化原理的模拟量通道矢量校正技术（包括幅值、相角误差校正）、CPLD自动频率跟踪技术等保证装置在宽范围内数据采集、处理的精度。

2.5.4开关量和模拟量的输入应有抗干扰隔离措施，确保主机系统的可靠工作。

2.5.5装置应提供信号板插件，该插件为光电隔离功放输出板驱动，设置以下信号指示、报警及引出触点至变电站NCS。

要求提供RS232或485通讯接口,同时具备与故障信息远传系统子站及NCS系统的通讯功能，规约待定。

1.自检故障报警

2.录波启动报警

3.装置异常报警

4.电源消失报警

5.信号总清---手动复归报警

2.5.6装置自备可靠的冗余辅助电源。

主机和辅助电源相互独立，保证装置工作的可靠性。

2.5.7装置的软件设计先进、合理。

装置的运行、调试、整定均采用中文菜单方式进行管理。

装置的软件设计先进、合理。

装置的运行、调试、整定均采用中文菜单WINDOWS2000方式进行管理。

装置应提供录波数据综合分析软件，方便分析装置记录的故障数据设计，可再现故障时刻的电气量数据及波形，并完成故障分析计算，如谐波分析、相序量计算、幅值计算、频率计算、有功和无功计算等。

并具有各种常用试验功能。

2.5.8装置应具有高速远程通信手段，通信规约符合国家及地方调度的要求。

2.5.9装置应有独立的内部时钟，其误差每24h不应超过±1S，应提供外部时钟（如GPS时钟装置）同步接口，与外部时钟同步后，装置时钟误差不应超过±1ms。

软校时配置485口，同时具备接受有源220V分脉冲硬对时接点。

2.5.10装置应配离线分析软件，并能在各种常用操作系统下运行，实现对稳态记录数据和暂态记录数据进行离线的综合分析，并具有以下规定的功能。

1）数据的远方传送

装置可设置参数的双向传送，远方修改装置参数应设置密码；

可按设定的时段和通道有选择地调用装置的稳态记录数据；

装置暂态记录数据的目录检索，可按通道有选择地调用；

数据传送应有“断点续传”、“数据压缩”等功能，以提高传输效率；

可查询装置的当前状态和历史记录（如自检报告等）。

2）数据的综合分析

采用图形化界面；

稳态数据和暂态时间应能同屏显示、统一分析；

应具有编辑、漫游功能，提供波形的显示、叠加、组合、比较、剪辑、添加标注等分析工具，可选择性打印；

应具有谐波分析（不低于10次谐波）、序分量分析、矢量分析等功能，能将记录的电流、电压及导出的阻抗和各序分量形成相量图，并显示阻抗变化轨迹；

可进行故障的计算分析，能计算频率、有功功率、无功功率、功率因数、差流和阻抗等导出量，计算精度满足使用要求。

可提供符合IEC60255-24：

2000规定的标准格式的数据，以方便与其他故障分析设备交换数据。

2.5.11屏面布置应满足试验、运行方便条件下，适当紧凑，宜选用高2260mm、宽1000mm、深600mm的柜式结构，柜前门为大玻璃内扣门，柜后为双开门。

全站统一颜色。

屏内端子南京菲尼克斯公司产品。

2.6故障录波装置规范表

序号

名称

要求值

供方提供值

1

交流电压输入信号额定参数（V）

57.7V或100V

57.7V或100V

2

交流电流输入信号额定参数（A）

5A

5A

3

直流电压、电流输入信号额定参数（MA）

4～20mA

4～20mA

4

模拟量输入信号数量和形式

64路

64路

5

开关量输入信号数量和形式

64路

64路

6

采样指标

10kHz

12.8kHz

7

启动方式和要求

模拟量启动、开关量启动和手动启动。

模拟量启动、开关量启动、手动启动和远方启动等。

8

启动精度

未要求

越限启动量优于2%,突变启动量优于5%

9

参数整定方式

未要求

在线、离线、远方整定

10

故障数据存储

可完整记录连续故障和10min的振荡录波数据，后台机大容量硬盘可保存不少于100次的故障录波数据文件。

当电力系统在每10分钟内发生的相继三次故障（包括重合闸）及一次长过程振荡的大扰动时,能可靠地按要求记录全部故障数据,无一遗漏。

配有大容量掉电保持RAM（128Mb），记录的录波数据不丢失；大容量的笔记本电脑硬盘（80G）可保存2000次以上的故障文件。

故障满后采用循环刷新技术，遵循先进先出原则。

11

通信功能

装置应具有高速远程通信手段，通信规约符合国家及地方调度的要求。

装置具有高速远程通信功能，通信规约符合国家及地方调度的要求。

规约采用DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准（IEC60870-5-103）。

COM组件化网络通讯接口程序设计，支持各种联网及数据远传方式：

可适应于电话交换网的拨号方式、专线MODEM方式、RS232/485数字通道、基于TCP/IP的网络连接方式。

提供双以太网口、RS232/485口以及GPS对时接口等。

12

供电电源

AC：

220V±10%

DC：

220V±10%

AC：

220V±20%

DC：

220V±20%

13

屏的尺寸

原屏体

原屏体

14

屏体颜色

原屏颜色

2.7改造要求

投标方应根据现场端子排的布置，要求与原屏的端子布置相同，原则是不更换电缆和屏体的情况下完成新故障录波器的改造工作。

更换原屏体主机升级，尽量不改变原端子排高度和外部接线，更换变送模块，更换屏内各种接线电缆，用现场组屏调试的方式升级。

具体位置可参考现故障录波器端子排图。

投标方应先设计新故障录波器端子排位置图，经招标方审核同意后方可生产。

3供货范围

3.1故障录波装置

序号

名称

规格型号

单位

数量

产地

生产厂家

备注

1

录波器主机

（含软件）

WDGL-V/X

台

1

济南

山大电力

2

变送箱

WDGL-V/BS

组

8

济南

山大电力

3

配套材料等

凤凰端子等

组

1

南京

菲尼克斯

4

专用工具

套

2

录波器主机采用ETX嵌入式模块化CPU、32位浮点数字信号处理器（DSP）、大规模可编程逻辑器件（CPLD）、分层分布式多CPU并行技术；实现了高性能、高可靠性、免风扇、低能耗的整机一体化工业级设计。

内存2G，笔记本电脑硬盘（160G），工控一体化12.1”液晶显示器，鼠标,小键盘，Windows2000操作系统，提供双以太网口、RS232/485/422口、USB口（3个）和GPS对时接口等。

4技术服务

4.1项目管理

合同签定后，投标方应指定负责本工程的项目经理，负责协调工程全过程的各项工作，如工程进度、设计制造、图纸文件、制造确认、包装运输、现场安装、调试验收等。

4.2现场服务

4.2.1设备在现场安装时，投标方应派人到现场配合进行柜内设备安装和调试，负责解决设备在安装调试、试运行中发现的制造及性能等方面的有关问题，同时负责与其他设备的接口及现场的验收等。

4.2.2投标方应选派有经验的技术人员，对检修和运行人员免费培训，讲解技术常识和注意事项。

5双方责任

5.1　招标方责任

准确提供设备的规格型号和有关技术参数。

5.2　投标方责任

5.2.1投标方保证所提供的技术和备件是成熟的、可靠的。

5.2.2投标方对所提供的产品及设备质量负责。

6质量保证和试验

6.1设备性能保证

6.1.1投标方所提供的新产品除应满足本协议书外，投标方还应提供产品的鉴定证书。

6.1.2投标方应保证制造过程中的所有工艺、材料等（包括投标方的外构件在内）均应符合本协议书的规定。

若需根据运行经验指定投标方提供某种外购零部件，投标方应积积配合。

6.1.3投标方应遵守本协议书中各条款和工作项目的ISO9001-GB/T19001质量保证体系，该质量保证体系经过国家认证和正常运转。

6.1.4投标方对工程整体质保一年，质保期为投标方设备安装试转正常后双方在验收单上签字认可的日期开始计算，质保期内发生的质量问题由投标方免费负责维修，所产生的一切费用均由投标方负责，由于投标方产品质量原因所造成的对招标方损失全部由投标方负责。

6.2试验

6.2.1试验项目

投标方应提供出厂试验及型式实验报告，项目见表6.1示。

如果双方取得协议，对于试验要求可另作规定，试验项目也可以增减。

表6-1工厂型式试验和出厂试验项目

序号

试验项目

型式试验项目

出厂试验项目

1

外观及结构检查

*

*

2

绝缘电阻检查

*

*

3

工频耐压试验

*

*

4

录波误差检查

*

*

5

启动试验

*

*

6

冲击电压试验

*

7

抗干扰试验

*

8

电源波动影响试验

*

9

过载能力试验

*

10

装置功耗测量

*

11

高温老化试验

*

*

12

高低温影响试验

*

13

交变湿热试验

*

注：

1.鉴于计算机软件对相同信号的处理方法是一样的，因此，对于多个相同的通道，每个机箱至少抽查一个通道。

机箱后输入信号端子与内部电路联接的可靠性和正确性，在各通道作比例系数时可自行得到验证。

2.检验录波误差时，可以额定值为主（额定值时误差要求较高），也可检查其他值的录波误差。

现场试验进行以下项目：

1.外观检查

a.屏体和部件完整、无松动；

b.屏体无划痕、漆面无剥落。

2.起动试验

a.模拟量启动，包括各模拟量通道；

b.突变量起动，包括各模拟量通道；

c.正序电压过量起动；

d.正序电压欠量起动；

e.负序电压稳态量起动；

f.负序电流突变量起动；

g.开关量起动。

3.开关量检查

a.录波起动触点；

b.装置异常触点；

C.复归触点。

4.录波数据可靠性检查，检查所有录波起动后文件是否保存完整。

5.录波分析软件功能检查。

6.2.2试验方法和要求

试验方法和要求应符合DL/669-1999《220kV～500kV电力系统故障动态记录检验准则》的要求。

7包装、运输和贮存

7.1装置制造完成并通过试验后应及时包装，否则应得到切实的保护和铁路、公路和海运部门的有关规定。

7.2所有部件经妥善包装或装箱后，在运输过程中尚应采取其他防护措施，以免散失损坏或被盗。

7.3在包装箱外应标明招标方的订货号、发货号。

7.4各种包装应等确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀。

7.5包装箱上应有明显的包装储运图示标志（按GB191标准执行）

7.6整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。

7.7随产品提供的技术资料应完整无缺，提供份数应符合GB11032和合同条款规定的要求。

8其他

未尽事宜双方协商解决。