電站電氣部分集中控制裝置通用技術(shù)條件

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中華人民共和國國家標準 電站電氣部分集中控制裝置通用技術(shù)條件 GB 11920—89 General specification of central control equipments for electrical parts in power stations and substations 國家技術(shù)監(jiān)督局 1989-12-21 批準 1990-07-01 實施 本標準參照采用國際電工委員會 IEC 439-1《低壓開關(guān)設(shè)備和控制裝置》(1985 年版)。1 主題內(nèi)容與適用范圍 本標準規(guī)定了電站電氣部分集中控制裝置技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等。 本標準適用于電力系統(tǒng)及其他工礦企業(yè)中不同容量變電站或發(fā)電廠所設(shè)置的地面電氣部分集中控制裝置(以下簡稱集控裝置 )。 本標準是設(shè)計、制造、測試、貯運集控裝置及制訂其產(chǎn)品標準的依據(jù)。 本標準不適用于與一次設(shè)備裝于一體的當?shù)乜刂蒲b置和以計算機鍵盤直接控制斷路器的控制裝置。 2 引用標準 GB3047 面板、架和柜的基本尺寸系列 GB2421 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 總則 GB4728 電氣圖用圖形符號 GB191 包裝儲運圖示標記 JB616 電力系統(tǒng)二次電路用屏( 臺)通用技術(shù)條件 3 術(shù)語 3.1 電氣部分集中控制裝置 central control equipments for electrical parts 對發(fā)電廠或變電站的電氣設(shè)備的投入和退出運行在控制屏(臺) 上集中操作，并對運行情況進行集中監(jiān)視，測量主要運行參數(shù)，對異常情況進行報警，或配備有其他自動化功能的整套電控裝置。 3.2 一對一控制方式 one-to-one control mode 每個控制開關(guān)對應(yīng)于一臺斷路器，由這只控制開關(guān)直接對這臺斷路器進行跳合閘操作。3.3 選線控制方式 selective control mode 用某種方式對斷路器進行預(yù)選，而后由公用的跳合閘開關(guān)(按鈕) 對斷路器進行跳合閘操作。 4 產(chǎn)品分類 4.1 分類原則 4.1.1 按斷路器控制方式分為：一對一控制；選線控制。 4.1.2 按控制回路的電壓等級分為：控制回路額定電壓在 60V 以上的為強電控制，額定電壓 60V 及以下的為弱電控制。 4.1.3 按實現(xiàn)功能所使用元器件分為：電磁元件型；半導(dǎo)體邏輯電路型。 4.2 結(jié)構(gòu)尺寸 4.2.1 屏(柜) 外形尺寸應(yīng)符合 JB616 中 1.4.1 條的規(guī)定。 臺的尺寸暫不規(guī)定。對拼接式控制臺每個臺的寬度的推薦值為 800、1000、1400mm 。 4.2.2 插件插箱的外形尺寸應(yīng)符合 GB3047 的規(guī)定。 5 技術(shù)要求 5.1 基本功能要求 5.1.1 控制屏、臺上應(yīng)有反映主接線圖的模擬接線圖，應(yīng)有表示主設(shè)備投入或斷開的手柄位置或燈光顯示。 5.1.2 手動投入斷路器，每次操作只允許投入一臺斷路器，并應(yīng)有防跳躍措施。對有非同期合閘可能的系統(tǒng)，應(yīng)配置手動或自動準同期裝置，以確保斷路器合閘時的同期條件。 5.1.3 斷路器操作回路接點的容量應(yīng)保證斷路器可靠跳、合閘。 5.1.4 裝置應(yīng)有完善的信號告警系統(tǒng)，包括預(yù)告信號系統(tǒng)與事故信號系統(tǒng)。事故信號系統(tǒng)應(yīng)能即時發(fā)出音響信號同時亮出相應(yīng)的燈光信號，指出事故的對象和性質(zhì)。預(yù)告信號系統(tǒng)應(yīng)能延時(時間可以調(diào)整)或即時發(fā)出音響，同時有燈光信號指示信號內(nèi)容。 5.1.5 集中控制裝置應(yīng)裝設(shè)必要的常測或選測儀表，裝設(shè)儀表的品種、數(shù)量與準確度按被控對象的特點確定。 5.2 環(huán)境條件 5.2.1 工作環(huán)境條件 a.環(huán)境溫度：5～40℃； b.相對濕度：5%～95%(最大絕對濕度 28g/m3 )； c.大氣壓力 86～108kPa；66～108kPa。 5.2.2 周圍環(huán)境 無爆炸危險、無腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃、無嚴重霉菌、無劇烈振動沖擊源。有防塵及防靜電措施。 5.2.3 傾斜度 安裝設(shè)備的地面要平整光潔，臺或柜的立面傾斜度不大于 5°。 5.2.4 基準環(huán)境條件 確定產(chǎn)品基本性能及準確度或作仲裁試驗時的環(huán)境條件： a.環(huán)境溫度：20±2℃； b.相對濕度：85%； c.大氣壓力：86～108kPa。 5.2.5 正常試驗大氣條件 a.環(huán)境溫度：15～35℃； b.相對濕度：45%～75%； c.大氣壓力：86～108kPa。 5.3 電源 5.3.1 交流電源 a.額定電壓，單相 220V，三相 380V； b.允許偏差-15%～+10%； c.波形為正弦波，失真度小于 5%； d.頻率 50Hz，允許偏差±5% 。 5.3.2 直流電源 a.額定電壓 48V，110V， 220V； b.允許偏差-15%～+10%( 蓄電池浮充供電時，允許偏差 +20%)； c.紋波系數(shù)小于 5%。 5.4 弱電測量直流信號額定值 5.4.1 當集控裝置采用弱電測量時，儀表輸入直流電流額定值4～20mA，0～±1mA，0～±10mA。 5.4.2 當集控裝置采用弱電測量時，儀表輸入直流電壓額定值1～5V，0～±5V，0～±10V。 5.5 絕緣電阻 5.5.1 正常試驗大氣條件下絕緣電阻的要求見表 1。 5.5.2 濕熱條件(溫度 40±2℃ ，相對濕度 90%～95%，大氣壓力 86～108kPa) 下絕緣電阻的要求見表 2。 表 1 額定絕緣電壓 UiV絕緣電阻要求MΩUi≤60 ≥5(用 250V 兆歐表)Ui＞60 ≥5(用 500V 兆歐表)表 2額定絕緣電壓 UiV絕緣電阻要求MΩUi≤60 ≥1(用 250V 兆歐表)Ui＞60 ≥1(用 500V 兆歐表)5.6 絕緣強度 在正常試驗大氣條件下，裝置的被試部分應(yīng)能承受表 3 中規(guī)定的 50Hz 交流電壓歷時1min 絕緣強度的試驗，無擊穿與閃絡(luò)現(xiàn)象。 試驗部位：非電連接的兩個獨立電路之間；各帶電回路與金屬外殼之間。 表 3 V額定絕緣電壓 Ui 試驗電壓有效值Ui≤60 50060＜ Ui≤125 1000125＜ Ui≤250 15005.7 電源影響 5.7.1 交流電源影響 在正常試驗大氣條件下，按 5.3.1 條規(guī)定的參數(shù)中任一項的選定極限變化(其余為額定值)，裝置應(yīng)可靠工作，性能及參數(shù)符合技術(shù)要求。 5.7.2 直流電源影響 在正常試驗大氣條件下，按 5.3.2 條規(guī)定的參數(shù)中任一項的選定極限變化(其余為額定值)，裝置應(yīng)可靠工作，性能及參數(shù)符合技術(shù)要求。 5.8 高頻干擾 在正常試驗大氣條件下裝置處于工作狀態(tài)時，施加下述 5.8.1 條和 5.8.2 條所規(guī)定的暫態(tài)高頻干擾，由電子邏輯電路組成的回路或部件應(yīng)不誤動也不誤發(fā)信號，性能符合技術(shù)要求。 5.8.1 高頻干擾特性 波形：衰減振蕩波，包絡(luò)線在 3～6 周期后衰減到峰值的 50%； 頻率：1±0.1MHz ； 重復(fù)率：400 次/s。 5.8.2 高頻干擾電壓值 5.8.2.1 下列回路按共模 1kV、串模 0.5kV(均指干擾發(fā)生器未與被試品連接的空載情況下的第一半波峰值)進行試驗： a.裝置接于專用的穩(wěn)壓電源或逆變電源，從電源到裝置的引線長度小于 50m 的電源回路； b.不直接與電流互感器或電壓互感器連接的信號輸入回路； c.引線有較好屏蔽接地的信號輸入電路。 5.8.2.2 下列回路按共模 2.5kV、串模 1kV(均指干擾發(fā)生器在未接入被試品的空載情況下的第一半波峰值)進行試驗： a.直接接于站內(nèi)公用蓄電池的直流電源回路； b.直接與電流互感器連接的輸入回路； c.引線長度在 50m 以上又沒有采取有效屏蔽接地的輸入信號回路； d.與負載的連接線長度在 50m 以上的輸出回路。 5.9 功率消耗 裝置在額定負載下所消耗的功率，應(yīng)在各自裝置的技術(shù)條件中規(guī)定，交流用 VA 表示，直流用 W 表示。 5.10 連續(xù)通電試驗 裝置完成調(diào)試后，在出廠前進行不少于 72h 連續(xù)穩(wěn)定通電試驗，交直流電壓為額定值，各項參數(shù)和性能均應(yīng)符合技術(shù)要求。 5.11 振動 在正常試驗大氣條件下，裝置的關(guān)鍵部件在經(jīng)受頻率 10～150Hz(偏差±2%)單振幅0.075mm(偏差±15%) 兩個互相垂直的方向(同一平面內(nèi))，各持續(xù) 2h 的振動后，主要參數(shù)與性能仍應(yīng)滿足技術(shù)要求。結(jié)構(gòu)與元件無松動及損壞。 5.12 機械結(jié)構(gòu)要求 5.12.1 屏、臺面板應(yīng)采用金屬或其他阻燃材料并保證機械強度。 5.12.2 屏、臺組裝后底腳平穩(wěn)，面板平整，屏、臺正面不允許向前傾斜。 5.12.3 屏、臺殼體的內(nèi)外敞露部分應(yīng)涂漆，幾面屏、臺組裝一起時，色澤要一致。 5.12.4 插件應(yīng)插拔方便。帶電插拔插件時應(yīng)保證電流互感器二次回路不開路，電壓回路不短路。 5.12.5 為保證檢修安全，屏、臺內(nèi)部應(yīng)有安全接地構(gòu)件，連接處應(yīng)保證可靠接地并有明顯接地標記。 5.12.6 屏、臺架應(yīng)具備與地基固定的構(gòu)件，并應(yīng)有供運輸?shù)跣兜臉?gòu)件。 5.13 主接線模擬圖的要求 5.13.1 屏、臺正面或操作面上的主接線模擬圖的圖形符號應(yīng)符合 GB 4728 的規(guī)定。 5.13.2 模擬母線的顏色應(yīng)符合電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)定，詳見附錄 A(補充件) 。 5.14 導(dǎo)線連接的要求 5.14.1 屏、臺內(nèi)各電氣部件之間的連接導(dǎo)線應(yīng)為銅質(zhì)導(dǎo)線，其額定絕緣電壓不低于 500V。 5.14.2 導(dǎo)線與電氣元件的端子或端子排之間應(yīng)通過壓接的連接片連接。 5.14.3 接線端子的額定電壓、電流應(yīng)滿足連接電路的要求，電流互感器二次回路的連接端子應(yīng)為專用試驗端子，以保證在換接前把電路可靠短接。 5.14.4 端子排離屏頂不小于 400mm，離地面距離不小于 200mm，兩排端子排之間的距離不小于 150mm。 5.14.5 導(dǎo)線與可拆卸的端子排連接處必須有標號片，標志符號應(yīng)與圖紙一致。 5.15 電氣元件安裝要求 5.15.1 開關(guān)面板、把手與位置指示器線條的顏色一般應(yīng)為黑色或深灰色。當選擇其他顏色時，應(yīng)與模擬母線條的顏色接近。 5.15.2 裝于交流三相電路或直流電路，分相裝設(shè)的電氣元件，以面對設(shè)備正面為準，元件安裝位置見表 4。 表 4 安 裝 位 置電 路從左到右 從上到下 從前到后交流三相電路 A、B、C 、零 A、B、C 、零 A、B、C 、零直流電路 +、— +、— +、—5.15.3 開關(guān)按鈕等操作元件的面板上應(yīng)具有表示功能的文字符號，如“分” 、 “合” 、 “投入” 、“退出” 、 “增” 、 “減”等。 5.15.4 在屏上安裝需要讀數(shù)的指示儀表，離地面高度不得大于 2m。 6 試驗方法 6.1 絕緣電阻 按 5.5 條規(guī)定對裝置的臺和屏用相應(yīng)電壓的兆歐表測量絕緣電阻，測量時間不小于5s。 在試驗整機對地絕緣電阻時，應(yīng)取出裝有半導(dǎo)體器件的印制板。 6.2 絕緣強度 按 5.6 條的規(guī)定用擊穿電壓測試儀進行絕緣強度試驗。試驗電壓從零起始，在 5s 內(nèi)逐漸升到規(guī)定值并保持 1min，隨后迅速平滑地降到零值。測試完畢斷電后用接地線對被試品進行安全放電。 對額定電壓為 60V 以下的半導(dǎo)體器件，在對整機進行絕緣強度試驗時應(yīng)采取防護措施，如拔出有關(guān)插件或短接有關(guān)電路等。 6.3 低溫試驗 低溫室的溫度偏差不大于±2℃。裝置在低溫室內(nèi)各表面與相應(yīng)的室內(nèi)壁之間的最小距離不小于 150mm。低溫室以不超過 1℃/min 速度降溫，待溫度達到+5℃并穩(wěn)定后開始計時，保溫 2h。再將裝置連續(xù)通電 2h(交、直流電壓均為額定值) ，檢查裝置的各種功能應(yīng)正常，然后將裝置斷電，以不超過 1℃/min 速度升溫，待低溫室內(nèi)溫度恢復(fù)到正常溫度并穩(wěn)定后，將裝置取出低溫室進行外觀檢查。 6.4 高溫試驗 高溫室的溫度偏差不大于±2℃，相對濕度不超過 50%(+35℃) 。裝置在高溫室內(nèi)各表面與相應(yīng)的室內(nèi)壁之間的最小距離不小于 150mm。高溫室以不超過 1℃/min 速度升溫，待溫度達到+40℃并穩(wěn)定后開始計時，保溫 2h。再使裝置連續(xù)通電 2h(交、直流電源電壓均為額定值)，檢查裝置的各種功能應(yīng)正常。然后將裝置斷電，以不超過 1℃/min 速度降溫，待高溫室內(nèi)溫度恢復(fù)到正常溫度并穩(wěn)定后，將裝置取出高溫室進行外觀檢查。 6.5 濕熱試驗 試驗室的溫度偏差不大于±2℃，相對濕度偏差不大于±2%。裝置各表面與相應(yīng)的室內(nèi)壁之間最小距離不小于 150mm，凝結(jié)水不得滴落在試驗樣品上。試驗室以不超過 1℃/min 速度升溫，待溫度達到+40℃并穩(wěn)定后再加濕到 90%～95%范圍內(nèi)，保持 48h。在試驗過程最后 1～2h 內(nèi)，按 5.5 條規(guī)定用相應(yīng)電壓的兆歐表測量絕緣電阻，測量時間不小于5s。 試驗結(jié)束后，先把試驗室內(nèi)的相對濕度在半小時內(nèi)降到 75±3%，然后在半小時內(nèi)將試驗室的溫度恢復(fù)到正常溫度并穩(wěn)定后，將裝置取出試驗室進行外觀檢查。 注：上述 6.3、6.4、6.5 條各項試驗對不便進行整機試驗的大型產(chǎn)品，根據(jù) GB2421 可按裝置技術(shù)條件中的規(guī)定對關(guān)鍵部件進行相應(yīng)試驗。 6.6 抗高頻干擾試驗 按 5.8 條規(guī)定，以暫態(tài)高頻干擾波發(fā)生器在被試裝置處于工作狀態(tài)下進行試驗。 a.共模干擾試驗：將干擾波加在每組輸入(或輸出) 端子與地之間； b.串模干擾試驗：將干擾波加在被試回路端子之間。 試驗時間 2～2.2s，試驗接線見附錄 B(參考件)。 6.7 振動試驗 將裝置的關(guān)鍵部件按實際使用情況固定在振動臺上，給裝置施加額定電參數(shù)，按 5.11條規(guī)定進行振動試驗。 7 檢驗規(guī)則 產(chǎn)品檢驗分出廠檢驗(交收檢驗 )和型式檢驗(例行檢驗)兩種。 7.1 出廠檢驗 7.1.1 每套裝置出廠前必須由制造廠技術(shù)檢驗部門在正常試驗大氣條件下，按以下項目進行成品檢驗。 a.絕緣電阻； b.絕緣強度； c.連續(xù)通電； d.功能檢驗； e.外觀檢驗。 7.2 型式檢驗 在正常試驗大氣條件下，由制造廠技術(shù)檢驗部門對出廠檢驗合格的裝置進行型式檢驗。7.2.1 型式檢驗周期 a.新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定； b.大批量生產(chǎn)的裝置(每年 100 臺以上) 每二年一次； c.小批量生產(chǎn)的裝置每三年一次； d.正式生產(chǎn)后，如設(shè)計、工藝材料、元件有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時； e.國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗的要求時； f.產(chǎn)品長期停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時； g.出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時。 7.2.2 型式檢驗抽樣與復(fù)驗 從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中任意抽取 1～2 臺進行型式檢驗。 型式檢驗各項目全部符合技術(shù)要求為合格，發(fā)現(xiàn)有不符合技術(shù)要求的項目應(yīng)分析原因，處理缺陷，對產(chǎn)品進行整頓后，再按全部型式檢驗項目檢驗。 7.2.3 型式檢驗項目與順序： a.外觀檢查； b.絕緣電阻； c.絕緣強度； d.電源影響； e.抗高頻干擾； f.低溫； g.高溫； h.濕熱； i.振動； j.功率消耗； k. 通電試驗； l.現(xiàn)場試運行。 注：上述 e、h、i、l 四項檢驗項目產(chǎn)品定型時進行。 8 標志、包裝、運輸、貯存 8.1 標志 8.1.1 每套裝置應(yīng)在屏、臺上裝銘牌，銘牌上應(yīng)有下列內(nèi)容： a.裝置名稱； b.產(chǎn)品型號； c.制造廠名稱和商標； d.出廠年月、編號。 8.1.2 外包裝箱上應(yīng)以不能洗刷的涂料作以下標記： a.發(fā)貨廠名、產(chǎn)品名稱、型號及交付托運的包裝箱件數(shù)； b.收貨單位名稱及地址； c.箱子總重量、外形尺寸； d.按 GB 191 在箱子外面加上“防潮” 、 “向上”等標志。 8.2 包裝 8.2.1 產(chǎn)品包裝前的檢查： a.產(chǎn)品的附件、備品、合格證和有關(guān)技術(shù)文件是否齊備； b.產(chǎn)品外觀有無損壞； c.產(chǎn)品表面有無灰塵。 8.2.2 包裝的一般要求： 產(chǎn)品應(yīng)有內(nèi)包裝和外包裝箱，插件插箱應(yīng)鎖緊扎牢，包裝箱應(yīng)有防塵、防雨、防震措施，并有吊裝設(shè)施及標志。 8.3 運輸 裝置應(yīng)適于陸運、水運(海運) 或空運，運輸及裝卸按包裝箱上的標記進行。 8.4 貯存 包裝好的裝置應(yīng)貯存在環(huán)境溫度-25～+65 ℃，相對濕度不大于 85%的庫房內(nèi)，室內(nèi)無酸、堿、鹽及腐蝕性、爆炸性氣體，不受灰塵雨雪的侵害。 附 錄 A 模擬母線涂色的規(guī)定 (補 充 件) 序 號 電 壓kV顏 色 備 注1 直流 褐 a.模擬母線的寬度一般為 6～12mm2 交流 0.10 淺灰b.設(shè)備模擬的涂色應(yīng)與相同電壓等級的母線顏色一致3 交流 0.22 深灰 4 交流 0.38 黃褐 5 交流 3 深綠 6 交流 6 深藍 7 交流 10 絳紅 8 交流 13.8～18 淺綠 9 交流 35 鮮黃 10 交流 60 橙黃 11 交流 110 米紅 12 交流 154 天藍 13 交流 220 紫 14 交流 330 白 15 交流 500 淡黃 附 錄 B 抗高頻干擾試驗電路 (參 考 件) B1 抗共模高頻干擾試驗電路 試驗電路如圖 B1 所示。對被試裝置施加額定電壓的電源，當對某回路進行抗干擾試驗時，應(yīng)將電感 L 串入該輸入(輸出或電源) 回路的外回路中。此處所指的外回路，是模擬5.8.21 條與 5.8.2.2 條所指的外部回路。高頻干擾波通過電容 C 加于裝置被試回路與外殼之間，外殼應(yīng)接地。 圖 B1 B2 抗串模高頻干擾試驗電路 試驗電路如圖 B2 所示。電源、外電路的連接與抗共模干擾試驗相同，不同的是，干擾波加于同一組的兩條回路之間。 圖 B2 ___________________ 附加說明： 本標準由中華人民共和國能源部提出。 本標準由全國電力遠動通信標準化技術(shù)委員會歸口。 本標準由南京電力自動化設(shè)備廠負責起草，許昌繼電器研究所、華北電力設(shè)計院、東北電力設(shè)計院、鐵道部專業(yè)設(shè)計院、太原煤礦設(shè)計研究院參加。 本標準主要起草人林士鋒、宋慕貞、陳鼎坤、蔣秉權(quán)。