全天候电网运行监测系统.docx
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全天候电网运行监测系统.docx
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全天候电网运行监测系统
区县电网配电台
运行智能监测系统
1配电台区运行监测系统在电网应用
1.1电网配电台运行监测的应用原理
配电台运行监测系统是电力营销自动化系统的一个重要组成部分,可以实现对公用配电变压器的工作状态进行监测,并具有电能计量、终端抄表等功能,采用GPRS/CDMA方式和主站进行通讯。
对增强用电监测,防止窃电、降低线损、提高运行管理和经济运行水平等提供科学依据。
配电台区运行监测仪可以24小时全天候对三相电流、电压、分相有功、分相无功、功率因数跟踪监测,并将其存入随机U盘中,根据需要可随时将U盘取回,由计算机上位机软件读取数据,并计算出三相不平衡率,且能自动将三相电流、电压、有功、无功、三相不平衡率以曲线形式直观地表示出来,从而为调整负荷及变压器运行管理,有效降低线损,提供科学的依据。
1.2区县电网配电台区运行监测系统运行实例
中心机房监测系统计算机后台运行状态
(一)
中心机房监测系统计算机后台运行状态
(二)
1.3运行监测系统拓扑图
2配电台运行监测仪的具体技术参数
2.1范围
本技术规范规定了配电台区运行监测仪(以下简称监测仪)的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。
本标准适用于低压电网内使用的配网运行监测和统计的电子式仪器或仪表。
2.2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
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标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T6593—1996电子测量仪器质量检验规则
GB6738—1986电测量指示和记录仪表及其附件的安全要求
DL/T614-1997多功能电能表
GB/T4208—1993外壳防护等级(IP代码)
GB/T17626.2—1998静电放电抗扰度试验
GB/T17626.4—1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5—1999浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T17626.8—1998工频磁场抗扰度试验
DL/T500-2009电压监测仪使用技术条件
GB/T17626.12-2008振荡波抗扰度试验
2.3术语和定义
存U盘间隔时间
监测仪将实时监测到的线路三相电压、三相电流、零线电流、分相有功功率、分相无功功率、功率因数的数据存入到U盘的间隔时间,该时间可根据用户的不同需求进行设置,设置范围为1—99分钟。
失电保护时间
当监测仪失去工作电源后,其后备电源能保证监测仪保留所记忆的数据,且能继续走时的规定时间。
工作电源额定电压
监测仪的工作电源的额定电压值,其值为220V、380V等。
功率因数
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S。
使用条件
正常工作大气条件
a)环境温度:
-20℃~+50℃
b)相对湿度:
<90%
c)大气压力:
79.5KPa—106.0KPa
周围环境要求
a)振动强度:
振动频率≤55Hz,振动幅值(峰值)0.19mm;
b)冲击强度:
加速度≤294m/s2,冲击波形为半个正弦波;
c)电磁场强度:
场强≤10V/m,频率80MHz——1000MHz;
d)不得有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质存在,不得含有爆炸危险的介质,相对湿度≤90%。
功能要求
数据监测
监测仪可实时监测线路的三相电压、三相电流、零线电流、分相有功功率、分相无功功率、功率因数,且其精度应满足精度要求。
参数设置功能
监测仪应提供本地维护接口,支持手持设备设置参数和现场抄读当前各相电流、电压、有功功率、无功功率等数据其设置的内容应包括:
●设置日历时钟;
●设置存U盘时间间隔(1-99分钟);
●设置表台地址。
其他内容可根据用户的需要而定。
显示功能
液晶依次轮显A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流、A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率、A相无功功率、B相无功功率、C相无功功率、A相功率因数、B相功率因数、C相功率因数等。
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电压显示界面:
其中:
Ua表示A相电压;单位为伏特V。
电流显示界面:
其中:
Ia表示A相电流;单位为安培A。
有功功率显示界面:
其中:
A表示A相;P表示有功功率,单位为千瓦KW。
无功功率显示界面:
其中:
A表示A相;q表示无功功率。
功率因数显示界面:
其中:
A表示A相;PF表示功率因数。
日期显示界面:
时间显示界面:
监测数据存U盘功能
监测仪应能将实时监测到的数据保存在U盘内,且数据存U盘的时间从1-99分钟可设置,保存的内容包括三相电压、三相电流、分相有功功率、分相无功功率、功率因数。
精度要求
监测仪工作在基准条件下,其监测到的数据精度应满足以下要求:
表1监测仪精度要求
数据项目
精度要求(%)
三相电压
0.5
三相电流
0.5
分相有功功率
0.5
分相无功功率
0.5
功率因数
1.0
数据分析功能(上位机软件中进行)
对存取的U盘数据进行分析处理,计算出电流不平衡率,可以直观查看三相电流波形、三相电压波形、有功功率波形、无功功率波形、功率因数波形和三相不平衡率波形。
通过鼠标或者键盘操作波形显示状态、具体时间点的数据,亦可通过指针滑块在坐标上移动动态的显示某一时刻的数值,并能分析某一时段的数据,可生成报表。
工作电源
供电方式
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。
额定值及允许偏差
额定值及允许偏差如下:
——额定电压:
220V,允许偏差-60%~+60%;
——频率:
50Hz,允许偏差-5%~+5%。
绝缘性能要求
绝缘电阻
监测仪各电气回路对外壳的绝缘电阻要求如表2所示:
表2监测仪绝缘电阻要求
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
≥5
≥2
250
60<U≤250
≥5
≥2
500
U>250
≥5
≥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。
绝缘强度
电源回路对地,应耐受如表6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3绝缘强度试验电压(单位为伏)
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
冲击耐压
电源回路对地和无电气联系的各回路之间,应耐受如表7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4冲击电压峰值(单位:
伏)
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
电磁兼容性要求
表5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
30V/m
整机
辐射电磁场抗扰度
终端应能承受工作频带以外如表表5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。
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6kV接触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。
电快速瞬变脉冲群抗扰度
终端应能承受如表表5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。
浪涌抗扰度
终端应能承受如表5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。
试验方法
外观检查
监测仪处于非工作状态,用目测法结合操作进行检查,监测仪的面板应整洁美观,字迹应清楚醒目,各显示器件及调整器件应安装得当,各紧固部位无松动。
塑料件无气泡、变形等缺陷。
绝缘性能检查
绝缘电阻测量
监测仪处于非工作状态,在正常试验条件和湿热试验条件下,用500V兆欧表测量电源进线对外壳及地的绝缘电阻,其值应符合4.4.1的规定。
绝缘强度
用50Hz正弦波电压对以下回路进行试验,时间1min,施加如表6规定的试验电压。
被试回路为:
——电源回路对地;
——输出回路对地;
——状态输入回路对地;
——交流工频电量输入回路对地;(试验时,应将被试回路的接地线断开。
)
——以上无电气联系的各回路之间;
——输出继电器常开触点之间;
——交流电源和直流电源间;
表6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间的试验电压不低于1500V;对于交直流双电源供电的终端,交流电源和直流电源间的试验电压不低于2500V。
冲击电压
——脉冲波形:
标准1.2/50μs脉冲波;
——电源阻抗:
50050;
——电源能量:
0.50.05J;
每次试验分别在正、负极性下施加5次,两个脉冲之间最少间隔3s,试验电压按表7规定。
表7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
注:
RS-485接口与电源回路间试验电压不低于4000V
被试回路为:
——电源回路对地;
——输出回路对地;
——状态输入回路对地;
——交流工频电量输入回路对地(试验时,应将被试回路的接地线断开);
——以上无电气联系的各回路之间。
功能性检查
在正常使用条件下,试验可在允许温度的上、下限及常温下分别进行。
数据监测
监测仪在正常工作状态下,可实时监测线路的三相电压、三相电流、零线电流、分相有功功率、分相无功功率、功率因数,且其精度应满足4.2.5的精度要求。
参数设置
监测仪在正常工作状态下,可通过手持设备对监测仪的如下参数进行设置、读取:
a)监测仪日历时钟;
b)存U盘时间间隔(1-99分钟);
c)监测仪通信地址。
显示功能
液晶显示界面上依次轮显A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流、A相有功功率、B相有功功率、C相有功功率、A相无功功率、B相无功功率、C相无功功率、A相功率因数、B相功率因数、C相功率因数等。
按翻页键可以手动查阅。
同时查看显示的各项监测数据是否与预测值相符。
监测数据存U盘的功能
监测仪的存U盘间隔时间设置为1,将U盘(U盘的文件系统为FAT32)安装到监测仪上,当监测时间大于1min后,检查实时监测到的三相电压、三相电流、零线电流、分相有功功率、分相无功功率、功率因数数据是否存入到U盘之中。
数据分析功能(在上位机软件中进行)
读取U盘中的数据,由上位机软件将数据自动分析整理出来,计算出电流不平衡率,且能自动将各相电流、电压、有功功率、无功功率、电流不平衡率以曲线形式直观地表示出来,并能够自动分析某一时段的数据,输出报表。
精度试验
试验应在基准工作条件下进行,输入电压Un(10-400V),输入电流In(0-800A),输入功率因数PF(-1—1)如表8所示:
表8监测仪精度试验
输入电压
输入电流
输入功率因数
测量电压
误差限(%)
测量电流
误差限(%)
测量有功
误差限(%)
测量无功
误差限(%)
测量功率因数
误差限(%)
Un
In
PF
±0.5
±0.5
±0.5
±0.5
±1.0
电磁兼容试验
静电放电抗扰度试验
监测仪处于正常工作状态下,在操作人员通常可接触到的外壳和操作点上,按GB/T17626.2的有关规定,在下述条件下进行试验:
d)接触放电;
e)试验等级:
3级;
f)试验电压:
6KV;
g)放电次数:
正、负极性各10次;
试验后,对监测仪进行精度试验,统计值误差符合精度试验的规定要求。
电磁场辐射抗扰度试验
监测仪处于正常工作状态下,按GB/T17626.3、GB/T17626.8和GB/T17626.10的有关规定,分别在下表规定的条件下,对监测仪进行试验。
试验后,对监测仪进行精度试验,统计值误差符合精度规定的要求。
表9电磁场辐射抗扰度试验条件
试验类别
等级
试验场强(V/m)
频率范围(MHz)
工频磁场
4
30
——
阻尼振荡磁场
4
30
——
辐射电磁场
3
10
80-1000
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
监测仪处于正常工作状态下,按GB/T17626.4的有关规定,在下述条件下,对监测仪的电源及信号输入回路进行试验:
a)直接耦合;
b)极性:
正极性和负极性;
c)试验等级:
3级;
d)试验电压:
电源回路2KV,信号回路1KV。
试验后,对监测仪进行精度试验,统计值误差符合精度的规定要求。
浪涌(冲击)抗扰度试验
监测仪处于正常工作状态下,按GB/T17626.5的有关规定,在下述条件下,对监测仪的电源及信号输入回路进行试验:
a)试验等级:
3级;
b)试验电压:
2KV;
c)波形:
1.2/50us;
d)极性:
正、负;
e)试验次数:
正、负极性各施加5次。
试验后,对监测仪进行精度试验,统计值误差符合精度的规定要求。
阻尼振荡波抗扰度试验
监测仪处于正常工作状态下,按GB/T17626.12的有关规定,在下述条件下,对监测仪的电源及信号输入回路进行试验:
a)试验等级:
3级;
b)波形:
衰减振荡波,包络线在3周-6周之间衰落至峰值的50%;
c)频率:
100KHz;
d)重复率:
应不少于40次/s;
e)脉冲群持续时间:
不小于2s;
f)试验电压:
共模2500V,差模1000V。
试验后,对监测仪进行精度试验,统计值误差符合精度的规定要求。
质量评定程序
试验类别
监测仪的试验分鉴定检验、质量一致性检验、用户验收检验和周期检验。
鉴定检验
鉴定检验在新产品制出时进行。
在生产中,当产品的结构、材料或工艺有改变,且其改变有可能影响产品的性能时;当批量生产间断一年以上,又重新生产时,均应进行鉴定检验。
鉴定检验周期一般为2年。
检验项目如下:
a)外观检查
b)绝缘性能检查;
c)功能性检查;
d)精度试验;
e)测量范围试验;
f)电磁兼容试验;
质量一致性检验
质量一致性检验是对生产的全部产品或对一个检验批中的全部样本所进行的非破坏性试验。
试验项目如下:
a)外观检查;
b)绝缘性能检查;
c)功能检查;
d)精度试验;
验收检验
用户验收检验除应进行外观检查、绝缘性能检查、功能检查、精度测试外,用户可根据需要进行其他项目的试验。
周期检验
监测仪作为工作计量器具,必须进行周期检验。
周期检验应进行绝缘性能检查和精度试验。
检验周期一般为1年。
标志、包装、运输、贮存
标志
产品铭牌上应有的明显标志
a)制造厂名称和商标;
b)仪器名称、型号;
c)执行标准Q/71303950-0.01;
外包装箱上应有的不易洗掉的涂料标明
d)制造厂名称、地址和商标;
e)仪器名称、型号;
f)“向上”、“小心轻放”、“防潮”等标志;
包装
包装前检查
g)技术资料、附件、产品合格证、备品备件及装箱清单是否齐全;
h)外观有无损坏,是否整洁。
包装要求
监测仪应装在防潮、防震和防尘的包装箱内,护垫在箱内不应使包装箱胀凸,也不应再运输中使监测仪在箱内移动。
在经过正常条件的运输后不应出现在包装箱损坏。
运输
监测仪在运输和装卸中必须严格遵守包装箱上的标志规定,允许采用各种方式运输。
贮存
监测仪应放在温度为-40—+60℃,相对湿度不90%的库房中,室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体,不受飞尘雨雪的侵蚀。
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