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配电线路暂态录波型智能故障指示器技术规范
来源: | 作者:供电2401王照鹏 | 发布时间: 2026-01-10 | 581 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

目录


前言

1 范围

2 规范性引用文件

3 属于和定义

4 类别

5 使用条件

6 技术条件

7 功能要求

8 电磁兼容

9 高级功能及应用

10 选型原则

11 试验项目、方法及要求

12 包装、标志

附录 A (规范性)  型号、ID号、硬件版本号、软件版本号与二维码信息定义

附录 B (规范性)  采集单元及悬挂安装的汇集单元外接端子及结构

附录 C (规范性)  日志记录

附录 D (规范性)  信息体地址定义点表

附录 E (规范性)录波文件格式及压缩算法说明

 

 配电线路暂态录波型智能故障指示器技术规范

 

前言



本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件中的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由中国电力企业联合会提出。

本文件由能源行业配网系统标准化技术委员会(NEA/TC42)归口。

本文件起草单位:。

本文件主要起草人:

本文件为首次发布。


1 范围

 

本文件规定了配电线路暂态录波型智能故障指示器(以下简称指示器)的使用条件、技术要求、功能要求、高级功能及应用、选型原则、试验项目及方法等。

本文件适用于额定电压 6.6 kV~35 kV、额定频率 50 Hz 的三相交流配电线路中监测负荷、指示、上报短路和接地故障线路区段信息的暂态录波型智能故障指示器。


2 规范性引用文件

 

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 2423.1—2008  电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 A:低温

GB/T 2423.2—2008  电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 B:高温

GB/T 2423.4—2008  电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db:交变湿热试验方法

GB/T 2423.17—2008  电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ka:盐雾

GB/T 2423.24—2022 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 S:模拟地面上的太阳辐射及太阳辐射试验和气候老化试验导则

GB/T 4208  外壳防护等级( I P代码)

GB/T 5169.11  电工电子产品着火危险试验 第 11 部分:灼热丝/灼热丝基本试验方法  成品的灼热丝可燃性试验方法

GB/T 11022—2011  高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB/T 17626.2  电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3  电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T 17626.4  电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T 17626.5  电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T 17626.8  电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

GB/T 17626.10  电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/T 22386—2008 电力系统暂态数据交换通用格式

 

3 术语和定义

 

下列术语和定义适用于本文件。

 3.1 暂态录波型智能故障指示器 transient recording type intelligent  fault indicator

由采集单元和汇集单元组成,安装在配电线路上,监测线路运行数据,检测和指示各类短路、接地故障,以线路电压或电流等电气特征作为录波触发条件,向配电主站上送监测信息和故障监测数据。

3.2 采集单元 acquisition unit

安装在配电线路上,能判断并指示各类短路故障,采集、捕获单相接地故障特征数据,采集负荷电流等信息,并将故障信息、负荷电流等信息上传至汇集单元。

3.3 汇集单元 collection unit

接收、处理采集单元上传的配电线路故障、电流等信息,同时与配电主站进行通信的装置。

3.4 相电场强度 phase voltage intensity

某相架空载流导体对地电场强度,与导体对地电压呈线性关系。

3.5 零序电压启动单元 zero-sequence voltage starting unit

能实时监测配电线路零序电压变化,同时与配电主站进行通信的装置,具备带时标上送零序电压变化事件至配电主站的功能。

 

4 类别

 

4.1 架空暂态录波型智能故障指示器(电场启动型)

该类型产品适用于架空配电线路,以故障瞬间电场或电流的突变为启动录波的条件,并将故障时段波形主动上送主站。

4.2 架空暂态录波型智能故障指示器(零序电压启动型)

该类型产品适用于架空配电线路,采用实时录波方式,辅以零序电压启动单元确定接地故障时刻,并将故障时段波形主动上送主站。

4.3 电缆暂态录波型智能故障指示器

该类型产品适用于电缆配电线路,以故障瞬间零序电流或零序电压的突变为启动录波的条件,并将故障时段波形主动上送主站。


5 使用条件

 

5.1 正常使用条件

5.1.1 环境温湿度

环境温度、湿度分级见表 2 。

5.1.2 盐雾

盐溶液的浓度应为( 5±1 )%(质量比),pH 值应在 6.5~7.2 内( 35±2 )℃。

5.1.3 太阳辐射

每周期总辐照量为 21.8(kW·h)/m²,周期为 24 h,低温 25℃,高温 40℃。

5.1.4 大气压力

70 kPa~106 kPa 。

5.1.5 海拔高度

安装场地的海拔不超过 2000 m 。

5.1.6 污秽等级

不低于 V 级。

5.2 特殊使用条件

特殊使用条件包括:

a) 凡是需要满足 5.1 条规定正常环境条件之外的特殊使用条件,由项目单位在招标文件中明确提出。

b) 对于安装在海拔高于 2000 m 处指示器的外绝缘,应满足GB/T 11022—2011 第 2.3.2 条的要求。

 

6 技术要求

 

6.1 总体要求

总体要求包括:

a) 对于架空录波型指示器,由至少 3 个采集单元和 1 个汇集单元组成,汇集单元分为太阳能取电型、线路取电型和外部供电型,且最少支持 1 组采集单元(每组共 3 个)的数据汇集。

b) 对于电缆录波型指示器,包括 3 个采集单元(电流互感器或传感器)、故障指示面板和 1 个汇集单元组成,1 个汇集单元可配置支持 1~8 个间隔的 3 相电流信息和至少一个间隔 3 相电压信息采集,汇集单元通过电流互感器或传感器采集线路电流,并进行后续数据处理与状态显示。

c) 汇集单元应具备基于内嵌安全芯片实现的信息安全防护功能,安全防护功能至少包括基于国产商用密码算法的统一密钥和数字证书,可与配电主站实现双向身份认证、参数配置等的签名验证、数据的加解密与完整性保护。

d) 采用小型化、低功耗、免维护、高可靠设计。

e) 指示器使用寿命不小于 8 年,采集单元后备电源不低于设备使用寿命。

f) 指示器平均无故障时间 MTBF 不小于 70000 h 。

g) 汇集单元具备自身保护功能,且具有自检功能。

6.2 外观与结构

外观与结构要求包括:

a) 采集单元和汇集单元应具备唯一硬件版本号、软件版本号、类型标识代码、ID 号标识代码和二维码,并按照附录 A 方式统一进行识别;

b) 架空录波型指示器采集单元重量不大于 3.5 kg ,电缆录波型指示器采集单元重量不大于 1.5 kg ,架空导线悬挂安装的汇集单元重量不大于 3.5 kg ;

c) 对于架空录波型指示器,采集单元报警指示灯应采用不少于 3 只超高亮红色发光二极管,布置在采集单元正常安装位置的下方,地面 360° 可见。汇集单元的底部应具备绿色运行闪烁指示灯,在杆下明显可见;对于电缆录波型指示器,在显示面板上应具备指示间隔中各相故障状态的红色指示灯,且标示相别,汇集单元的前部应具备绿色运行闪烁指示灯,明显可见;

d) 采集单元宜有外接测试端子。汇集单元应有SIM卡槽,外接端子及SIM卡规格参数应按照附录 B ;

e) 汇集单元应至少具有 1个通讯串口,且满足DL/T 634.5101—2002 规约实施细则、DL/T 634.5104—2009 规约实施细则要求;

f) 架空型采集单元宜采用双 TA 回路设计,取电回路宜采用耐腐蚀、耐氧化、高磁导率的磁芯,电流采样回路宜采用罗氏线圈;

g) 采集单元、线路取电型汇集单元以及电缆指示器采用的电流互感器或显示面板外壳应采用非金属阻燃材料,能承受GB/T 5169.11 规定的 5 级着火危险。指示器外壳应采用抗紫外线、抗老化、抗冲击和耐腐蚀材料,应有足够的机械强度,能承受使用或搬运中可能遇到的机械力,满足长期户外应用免维护要求;

h) 卡线结构应在不同截面线缆上安装方便可靠,安装牢固且不造成线缆损伤,架空指示器支持带电(不停电)安装和拆卸(含汇集单元)。结构件经 50 次装卸应到位且不变形,主要元件和外观无损坏,不影响故障检测功能和性能;

i) 外观应整洁美观、无损伤或机械形变,内部元器件、部件固定应牢固,封装材料应饱满、牢固、光亮、无流痕、无气泡;

j) 汇集单元应设有和铭牌相结合的 RFID 电子标签,并满足以下要求:

1) 电子标签应符合ISO/IEC 18000-6 TypeC 空中接口要求,可识别距离不少于 3 米,可擦写次数不少于 1 万次,数据保持时间为 10 年以上,硬性标签应符合GB 4208 中防护等级 IP 67 的规定,在低温或高温(-40℃~85℃)高湿( 5%~100% )条件下能正常工作;

2) 电子标签的数据存储应符合国家电网公司有关技术要求,并具备必要的安全防护功能,避免非授权人的非法写入、篡改和识别,确保标签具备很好的防伪性能;

3) 电子标签宜与设备铭牌结合使用,采用塑壳封装方式嵌入或铆钉在汇集单元外壳表面。RFID 电子标签应放在汇集单元外部铭牌附近。

6.3 电源要求

6.3.1 采集单元

采集单元要求包括:

a) 对于架空采集单元,应采用 TA 取电并可辅以超级电容作为主供电源,宜采用能量密度不低于锂电池的非充电电池作为后备电源。主供电源和后备电源相互独立,当主供电源不能维持全功能工作时,后备电源自动投入。当主供电源恢复时,自动切回主供电源供电;

b) 对于架空采集单元,线路负荷电流不小于 2 A 时,TA 取电30 s 内宜能满足全功能工作要求。线路负荷电流低于2A时,应能判断短路故障,定期采集负荷电流,并上传至汇集单元;

c) 对于架空采集单元,非充电电池额定电压应不小于DC 3.6 V ,容量不低于8.5 Ah 。在不更换电池情况下,持续工作时间应不低于 8 年,且满足闪光报警大于 2000 小时;

d) 对于架空采集单元,支持卫星对时功能和无线远传功能的采集单元无后备电源,采用可充电电池作为主电源,额定电压应不小于DC 3.6 V ,容量不低于3.0 Ah。在可充电电池单独供电时,最小电流应不大于40 mA 。支持卫星对时功能和无线公网远传功能的采集单元可以采用其他形式的充电电源作为主供电源,在充满电时应独立维持全功能工作不小于 24 h ;线路负荷电流不小于;6 A 时,TA 取电 1 小时(首次投运)内应能满足全功能工作要求。

6.3.2 汇集单元

汇集单元要求包括:

a) 可采用太阳能板、TA 、外部供电等方式,并辅以可充电电池作为后备电源;

b) 采用太阳能板供电的汇集单元太阳能板额定输出电压不低于 DC 15 V ,容量不低于15VA;电池额定电压不低于DC12 V,容量不低于 7 Ah 。采用TA取电的汇集单元电池额定电压应不低于DC3.2 V,容量不低于 3.3 Ah ;

c) 架空汇集单元整机功耗(在线,不通信)不大于0.3VA;电缆汇集单元整机功耗(在线,不通信)不大于0.5 VA ;具有汇集多套采集单元波形进行集中研判实现故障定位功能的汇集单元整机功耗(在线,不通信)不大于4.5 VA ;

d) 太阳能取电型汇集单元采用电池独立供电的情况下,应能全功能工作不少于 12 天;线路取电型汇集单元采用电池独立供电的情况下,应能全功能工作不少于 2 天;

e) 对于TA取电的汇集单元线路负荷电流不小于 6 A 时,TA 取电 120 s 内应能满足获取     采集单元信息、数据和波形,在取电 1 h (首次投运)内能够将信息、数据和波形上送主站。

6.4 绝缘性能

6.4.1 绝缘电阻

汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻满足以下要求:

a) 汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻≥ 5 MΩ (使用 250 V 绝缘电阻表,额定绝缘电压 Ui≤ 60 V );

b) 汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻≥ 5 MQ (使用 500 V 绝缘电阻表,额定绝缘电压 Ui> 60 V );

c) 在湿热环境下汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻≥ 1 MQ (使用 250 V 绝缘电阻表,额定绝缘电压 Ui≤ 60 V );

d) 在湿热环境下汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻≥ 1 MQ(使用 500 V 绝缘电阻表,额定绝缘电压 Ui> 60 V )。

6.4.2 绝缘强度

汇集单元电源回路与外壳之间额度绝缘电压满足以下要求:

a) 汇集单元电源回路与外壳之间额定绝缘电压 Ui≤ 60 V 时,施加 500 V/1min 工频电压应无击穿、无闪络;

b) 汇集单元电源回路与外壳之间额定绝缘电压 60 V<Ui≤ 125 V 时,施加 1000 V/1min工频电压应无击穿、无闪络;

c) 汇集单元电源回路与外壳之间额定绝缘电压 Ui> 125 V 时,施加 2500 V/1min 工频电压应无击穿、无闪络。

6.5 通信要求

6.5.1 采集单元与汇集单元之间通讯机制

采集单元与汇集单元间通讯满足以下要求:

a) 采集单元应能主动实时上送故障信息,并每 5 min 记录一次负荷数据;

b) 应支持实时故障、负荷等信息召测,同时并能根据工作电源情况定期或定时上送至汇集单元;

c) 采集单元定时发送信息给汇集单元,汇集单元在 10 min 内没有收到采集单元信息或 1 h 内没有收到卫星对时信息,即视为通信异常。采集单元与汇集单元通信故障时应能将报警信息上送至配电主站;

d) 采集单元和汇集单元之间应具备抗干扰能力,支持 15 套及以上采集单元和汇集 单元正常通信。

6.5.2 汇集单元与主站之间通讯机制

汇集单元与主站间通讯满足以下要求:

a) 汇集单元与主站之间以无线公网方式进行通讯,并兼容 2G/3G/4G ,采用实时在线工作模式,具有网络管理功能;满足安全接入的要求;具有上电、在线、数据收发等运行状态就地指示功能;支持远程维护和升级,可远程导入、导出配置文件;

b) 可通过配电主站对汇集单元和采集单元进行参数设置;

c) 汇集单元应支持数据定时上送、负荷越限上送、重载上送和主动召测,最小上送时间间隔为 15 min ;

d) 波形数据上送主站时间不大于 5 min ;

e) 悬挂安装线路取电型的汇集单元线路应支持实时在线与非实时在线模式。

6.5.3 通讯距离及规约

通信距离及规约满足以下要求:

a) 采集单元与汇集单元通过无线双向通信,可视无遮挡通信距离应不低于 50 米;

b) 采集单元与汇集单元之间如通过无线中继或路由方式通信,采集单元之间通信距离应不低于 500 米;

c) 汇集单元与配电主站通过无线公网双向通信,通信规约应遵循DL/T 634.5101—2002 规约实施细则、DL/T 634.5104—2009 规约实施细则。

6.5.4 对时及守时

三相同步误差级守时精度满足:

a) 录波型(电场启动型)每组采集单元三相时间同步误差不大于 50 μs ,录波型(零序电压启动型)每组采集单元三相时间同步误差不大于 20 μs ;

b) 汇集单元应支持主站及北斗或其他同步时钟装置对时,守时精度≤ 2 s/ 24 h 。

 

7 功能要求

 

7.1 短路和接地故障识别

具备短路和接地故障识别功能,具体要求如下:

a) 指示器短路故障判别应自适应负荷电流大小和分布式电源接入,当检测到电流突变且突变启动值宜不低于 150 A ,突变电流持续一段时间后,各相电流大幅下降,应能就地采集故障信息,以闪光形式就地指示故障,且能将故障信息上传至主站;

b) 发生接地故障,当指示器不能判断出接地故障处于安装位置的上游和下游时,指示器应能就地采集故障信息和波形,且能将故障信息和波形传至主站进行判断,同时汇集单元应能接收主站下发的故障数据信息,采集单元以闪光形式指示故障;

c) 发生接地故障,当指示器能就地判断出接地故障处于安装位置的上游和下游时,采集单元应能就地采集故障信息和波形,且能将故障信息和波形传至汇集单元进行集中研判,实现故障定位,同时汇集单元能将故障信息和波形传至主站进行判断,能接收主站下发的故障数据信息,采集单元以闪光形式指示故障;

d) 指示器宜支持合成零序电流,并支持零序电流告警阈值设定,当零序电流越限时能进行告警;

e) 指示器应能监测线路三相负荷电流、故障电流、相电场强度或相电压等运行信息和主供电源 ( 零序电压启动型故障指示器应具备线路零序电压的监测功能 ) 、后备电源等状态信息,并将以上信息上送至主站,同时采集单元具备故障录波功能;

f) 对于录波型 ( 零序电压启动型 ) 故障指示器可与零序电压启动装置配合使用;当零序电压启动单元监测到零序电压的变化达到了阀值,能上送波形、零序电压数据及时标至配电主站进行判断,配电主站也可依据零序电压变化的时标召测故障指示器存储的波形数据;

g) 接地故障判别应自适应线路运行方式变化,适应中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地等配电网中性点接地方式,以及不同配电网网架结构;满足金属性接地、弧光接地、电阻接地等不同接地故障检测要求;

h) 指示器宜应备检测配电线路断线故障并上送断线故障时刻录波的功能。

7.2 故障识别与复位

故障识别与复位功能满足以下要求:

a) 当线路发生故障后,指示器应能正确识别故障类型,并能根据故障类型选择复位形式;

b) 能识别重合闸间隔为不小于 0.2 s 的瞬时性和永久性短路故障,并正确动作;

c) 线路永久性故障恢复后上电自动延时复位,瞬时性故障后按设定时间复位或执行主站远程复位。

d) 接地故障发生后按设定时间复位或执行主站远程复位;

e) 就地故障信号上电自动复位时间小于 5 min 。定时复位时间可设定,设定范围小于 48 h ,最小分辨率为 1 min ,定时复位时间允许误差不大于 ±1% ,且有相关故障复归遥信上送主站。

7.3 故障录波

故障录波满足如下要求:

a) 故障发生时,故障指示器应能实现三相同步录波,并上送至汇集单元合成零序电流波形,用于故障的判断;

b) 故障指示器(电场启动录波型故障指示器)录波范围包括不少于启动前 4 个周波、启动后 8 个周波,每周波不少于 256 个采样点,录波数据循环缓存,波形内容至少包括 A 相电场、B 相电场、C 相电场、A 相电流、B 相电流、C 相电流、零序电流 I0 ;

c) 故障指示器(零序电压启动录波型故障指示器)录波范围包括不少于启动前 4 个周波、启动后 8 个周波,每周波不少于 256 个采样点,录波数据循环缓存,波形内容至少包括 A  相电场、B 相电场、C 相电场、A 相电流、B 相电流、C 相电流、零序电流 I0、零序电压 UO;

d) 汇集单元应能将 3 只采集单元上送的故障信息、波形,合成为一个波形文件并标注时间参数上送给主站,电场启动型故障指示器时标误差不大于 50 μs ,零序电压启动型故障指示器时标误差不大丁20 μs ,电缆故障指示器时标误差不大于 30 μs ;

e) 电缆指示器录波范围包括不少于启动前 4 个周波、启动后 8 个周波,每周波不少于 256 个采样点,录波数据循环缓存,波形内容至少包括 A 相电流、B 相电流、C 相电流、零序电流 I0,若接有三相电压,波形内容还应包括A 相电压、B 相电压、C 相电压、零序电压 UO;若接有两个线电压和零序电压,波形内容还应包括线电压、零序电压 UO;

f) 录波启动条件可包括电流突变、相电场强度突变、零序电压、零序电流突变等,应实现同组触发、阈值可设;

g) 零序电压启动型故障指示器应支持循环存储至少最近 1 个小时的历史波形,并支持召唤近1小时内任意时刻的录波,可配合零序电压启动单元实现零序电压越限启动录波;

h) 录波数据可响应主站发起的召测,上送配电主站的录波数据应符合 Comtrade 1999 标准的文件格式要求,且只采用 CFG 和 DAT 两个文件,并且采用二进制格式;

i) 录波稳态误差应符合表 3 要求;

j) 故障录波暂态性能中最大峰值瞬时误差应不大于 10%;

k) 故障发生时间和录波启动时间的时间偏差宜不大于 20ms。

7.4 防误报警

具备防误报警功能,具体要求如下:

a) 负荷波动不应误报警;

b) 大负荷投切不应误报警;

c) 合闸 ( 含重合闸 ) 涌流不应误报警;

d) 采集单元、悬挂安装的汇集单元带电安装拆卸不应误报警;

e) 非故障相重合闸涌流不应误报警。

7.5 数据存储

数据存储满足以下要求:

a) 汇集单元可循环存储每组采集单元或每个电缆间隔至少 31 天的电流、相电场强度或相电压定点数据、64 条故障事件记录和 64 次故障录波数据,且断电可保存,定点数据固定为 1 天 96 个点;

b) 零序电压启动型故障指示器应支持循环存储至少最近 1 个小时的历史波形,并支持召唤近 1 小时内任意时刻的录波;

c) 支持采集单元和汇集单元参数的存储及修改,断电可保存;

d) 具备日志记录及远程查询召录功能,日志内容及格式应按照附录 C。

7.6 维护要求

指示器应支持远程配置和就地维护功能:

a) 短路、接地故障的判断启动条件;

b) 故障就地指示信号的复位时间、复位方式;

c) 故障录波数据存储数量和汇集单元的通信参数;

d) 采集单元上送数据至汇集单元时间间隔和汇集单元上送数据至主站时间间隔;

e) 采集单元故障录波时间、周期和汇集单元历史数据存储时间;

f) 汇集单元、采集单元备用电源投入与告警记录。具备自诊断功能,应能检测自身的电池电压,当电池电压低于一定限值时,上送低电压告警信息;

g) 汇集单元支持通过无线公网远程升级,采集单元支持接收汇集单元远程程序升级,升级前后应功能兼容;

h)应能监测指示器的实时状态信息;

i)支持无线运维。

7.7 录波文件数据压缩要求

录波文件可支持位宽压缩格式、二阶差分压缩格式上送至主站,压缩算法及说明详见附录 E 。

7.8 机械性能

7.8.1 振动耐久

应能承受频率为 2 Hz~9 Hz,振幅为 0.3 mm 及频率为 9 Hz~500 Hz ,加速度为 1 m/s² 的振动。振动之后,不应发生损坏和零部件受振动脱落现象,且功能正常。

7.8.2 自由跌落

采集单元和悬挂安装的汇集单元应能承受跌落高度为 1000 mm ,跌落次数为一次,角度为 0° 的自由跌落,白由跌落之后,不应发生损坏和零部件受振动脱落现象,且功能正常。

7.9 卡线结构握力

采集单元、悬挂安装的汇集单元在下列情况下应不产生位移(电缆型除外):

a) 在垂直于压线弹簧所构成平面方向的向下拉力不小于 8 倍采集单元整体自重;

b) 质量小于 1.5 kg 的采集单元和悬挂安装的汇集单元,安装到截面积为 35 mm²~240 mm² 裸导线或绝缘导线后,沿导线方向横向水平拉力不小于 50 N ;

c) 质量大于 1.5 kg 的采集单元和悬挂安装的汇集单元,安装到截面积为 35 mm²~240 mm² 裸导线或绝缘导线后,沿导线方向横向水平拉力不小于 150 N。

7.10 耐受短路电流冲击能力

采集单元和悬挂安装的汇集单元应能承受表 3 中规定的耐受短路电流冲击能力要求

 


7.11 临近抗干扰

应满足以下临近干扰防误报警要求:

a) 当相邻 300 mm 的线路出现故障时,不应发出本线路误报警;

 b) 当木线路发生故障时,相邻 300 mm 的导线不应影响发出本线路正常报警。

7.12 防护等级

防护等级要求如下:

a) 采集单元、悬挂安装的汇集单元防护等级不低于 IP 68 ;

b) 电杆固定安装汇集单元防护等级不低于 IP 55;

c) 电缆指示器汇集单元防护等级不低于 IP 54;

d) 电缆型指示器采集单元(传感器)和显示面板防护等级不低于 IP 54 。

7.13 测量要求

测量精度要求如下:

a) 负荷电流为 0 A ~100 A 时,测量误差为 ±0.5 A ,100 A~600 A 时,测量误差为 ±0.5% 。

b) 故障录波稳态误差应符合表 4 要求。

 


c) 故障录波暂态性能中最大峰值瞬时误差应不大于 ±10% 。

d) 故障发生时间和录波启动时间的时间偏差不大于 ±20ms

7.14 故障识别要求

故障识别要求如下。

a) 短路故障报警启动误差应不大于±5%,高低温运行环境下启动误差应不大于±5%。

b) 最小可识别短路故障电流持续时间应不大于 40 ms 。

c) 接地故障识别正确率:

1) 金属性接地应达到 100% ;

2) 小电阻接地应达到 100% ;

3) 弧光接地应达到 90% ;

4) 高阻接地 ( 1kΩ以下 ) 应达到90%。

d)  就地故障信号上电自动复位时间小于 5 min 。定时复位时间可设定,设定范围小于 48 h ,最小分辨率为 1 min ,定时复位时间允许误差不大于 ±1% ,且有相关故障复归遥信上送主站。

 

8 电磁兼容

 

指示器应能承受以下电磁兼容抗干扰能力的要求。

8.1 静电放电抗扰度

应能承受GB/T 17626.2 中规定的5级静电放电抗扰度能力,试验条件见表 4 。


8.2 射频电磁场辐射抗扰度

应能承受GB/T17626.3中规定的射频电磁场辐射抗扰度能力,试验条件见表6和表7。

8.3 浪涌(冲击)抗扰度

应能承受GB/T17626.5中规定的4级浪涌(冲击)抗扰度能力,试验条件见表8。

8.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度

应能承受GB/T17626.4中规定的4级电快速瞬变脉冲群抗扰度能力,试验条件见表9。

8.5 工频磁场抗扰度

应能承受GB/T17626.8中规定的5级工频磁场抗扰度能力,试验条件见表10。

8.6 阻尼振荡磁场抗扰度

应能承受GB/T17626.10中规定的5级阻尼振荡磁场抗扰度能力,试验条件见表11。


9 高级功能及应用

 

9.1 统一运维,统一软件及界面进行运维

运维满足如下要求:

a) 维护工具应支持在安卓系统和 IOS 系统上运行;

b) 维护工具应具备软件升级、参数读取和设置、实时数据获取、日志查询、点表修改、波形读取等功能;

c) 维护通道应支持微功率无线通信。

9.2 自检、自维护

具备自检和自维护功能,具体要求如下:

a) 硬件自检:指示器应能够自行检查其通信模块、存储器、时钟电路、取电电路、电池等硬件是否正常,并能通过维护工具一键读取自检结果;

b) 异常记录及上报:当指示器自检或其他异常情况发生时,应能自动记录日志信息并保存,以便于后期查询和分析,并能通过告警方式通知主站。

9.3 运维功能支持

具体要求如下:

a)  为减少指示器录波文件传输延迟,可由应用层每帧报文均等待确认改为网络层 ( TCP ) 确认,应用层不等待确认帧报文,其他情况仍遵守DL/T 634.5101-2002规约实施细则:

b)指示器与主站之间的对时机制,主站对时应采用DL/T 634.5101 中定义的时钟同步机制,对时间隔不大于 6 h;指示器优先使用卫星对时方式,仅在信号差导致卫星信号无法锁定的情景下才使用主站对时;

c)汇集单元应具备自动识别指示器挂接方向是否正确,并上报主站。

 

10 选型原则

 

选线原则如下:

a)线路日平均负荷电流大于等于 10 A 时,汇集单元可选用线路取电型。在阳光照度不足的区域,汇集单元宜采用线路取电型或外部供电型;

b)线路日平均负荷电流小于 10 A 时,汇集单元可选用太阳能取电型,太阳能板应采用自洁、防污型的纳米玻璃面板。

 

11 试验项目、方法及要求

 

11.1 试验分类

指示器的试验分型式试验、出厂试验、抽查试验、到货试验。各类型试验的试验项目见表 11。

11.1.1 型式试验

11.1.1.1 型式试验的时机

在以下情况下应进行型式试验:

a) 新产品定型或老产品转厂生产时;

b) 正式生产后,在设计工艺、材料、结构有改变,并可能影响产品性能时;

c) 合同规定有型式试验要求时;

d) 型式试验周期为 2 年。

11.1.1.2 型式试验的要求

型式试验需满足如下要求:

a) 型式试验应在不少于 3 套样品上进行,每套样品包含采集单元 3 个,汇集单元 1 个。功能、性能、电磁兼容等试验项目必须用相同的 1 套指示器完成试验,中途不得更换;

b) 指示器生产企业应提供采集单元和架空导线悬挂安装的汇集单元样品外壳材质覆盖关键参数的第三方检测报告;

c) 型式试验开始前应先对指示器的包装、标志进行检查,全部符合要求后才能进行试验;

d) 型式试验项目全部符合才视为合格。发现有不符合要求的项目应分析原因、处理缺陷,对产品进行整改后,再按全部型式试验项目进行试验。

11.1.2 出厂试验

每套指示器在出厂前必须进行出厂试验,全部出厂试验项目合格后才发放产品合格出厂。

11.1.3 抽查试验

在成批指示器采购时,或根据指示器的运行工况,可安排进行抽样检测。每种型号按不低于15%开展抽查试验,每批抽检数量不少 6 套。

11.1.4 到货试验

指示器到货后,在安装至现场前,按表12试验项目进行到货检测。

 11.2 试验方法及要求

11.2.1  外观与结构检查

外观与结构检查要求如下:

a) 检查指示器在显著部位有无设置持久明晰的铭牌或标志,铭牌应包含产品型号、名称、制造厂名、出厂编号、制造年月及二维码信息;

b) 利用二维码软件扫描指示器二维码,设备的 ID 号、硬件版本号应可通过二维码方式识别;

c) 对于架空型录波型指示器,检查采集单元报警指示灯不少于 3 只,地面 360° 可见,且应布置在采集单元正常安装位置的下方,汇集单元的底部应具备绿色运行闪烁指示灯,在杆下明显可见;对于电缆录波型指示器,检查显示面板上指示间隔中各相故障状态的红色指示灯,应包括 A 相、 B 相、C 相,汇集单元的前部应具备绿色运行闪烁指示灯,明显可见;

d) 采集单元应有电源、电池正负极等外接端子。汇集单元应有SIM卡槽,外接端子及 SIM 卡规格参数应按照附录 B ;

e) 汇集单元应至少具有 1 个通讯串口,且满足国家电网公司配电自动化DL/T 634.5101—2002 规约实施细则要求;

f) 检查指示器外观是否整洁美观、损伤或机械形变;内部元器件部件固定是否牢固;封装材料是否饱满、牢固、光亮、无流痕、无气泡;

g) 检查卡线结构在不同截面线缆上是否安装方便可靠,安装牢固且不造成线缆损伤,架空指示器支持带电(不停电)安装和拆卸(含汇集单元)。结构件经 50 次装卸应到位且不变形,主要元件和外观无损坏,不影响故障检测功能和性能;

h) 采用称重设备对采集单元和悬挂安装的汇集单元进行称重,架空录波型指示器采集单元重量不大于 3.5kg ,电缆录波型指示器采集单元重量不大于 1kg ,架空导线悬挂安装的汇集单元重量不大于 3.5kg 。

11.2.2 绝缘性能试验

11.2.2.1 绝缘电阻试验

 使用相应等级的绝缘电阻表测试电杆固定安装汇集单元电源回路与外壳之间的绝缘电阻,测试时间不小于5s,试验结果应满足 6.4.1 条要求。

11.2.2.2 绝缘强度试验

使用相应等级的绝缘强度耐压仪测试电杆固定安装汇集单元电源回路与外壳之间的绝缘强度,试验电压在5s内从0V逐渐升至相应电压,并保持 1 min ,试验过程中应无击穿闪络现象。

11.2.3 功能试验

11.2.3.1 短路和接地故障识别功能

模拟与实际短路、单相接地现象相符的试验环境,当回路中的电流值、零序电流值、电场值超过设定的报警动作值并满足所有其他故障判据条件时,采集单元(电缆型显示面板)应能以就地闪光形式指示短路、接地故障,能将故障信息、接地故障波形合成零序电流后上传至主站,同时汇集单元应能接收主站下发的故障信息,采集单元以闪光形式指示短路、接地故障,且能按规定方式复位。检测结果应符合 7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.2 条要求。

11.2.3.2 监测功能

模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将指示器接入模拟试验系统中,指示器应能监测到负荷电流、故障电流、主供电源、后备电源状态和相电场强度或相电压变化趋势等信息。检测结果应符合 7.1.5 条要求。

11.2.3.3 故障录波功能

模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将指示器接入模拟试验系统中,指示器应能检测到短路、接地故障并录波,汇集单元应能将 3 只及以上采集单元上送的故障信息、波形,并标注时间参数合成为一个波形文件上送给主站。检测结果应符合 7.3 条要求。

11.2.3.4 防误报警功能试验

试验要求如下:

a) 负荷波动防误报警试验:将采集单元接入模拟试验系统中,施加大幅度波动的负荷电流,持续时间大于 1 s,后降为正常负荷电流,采集单元不应误报警;

b) 大负荷投切防误报警试验:将采集单元接入模拟试验系统中,施加故障电流,持续时间小于 100 ms ,后降为正常负荷电流,采集单元不应误报警;

c) 合闸涌流防误报警试验:将采集单元接入模拟试验系统中,施加模拟涌流的电流,持续时间大于 100 ms ,后降为正常负荷电流,采集单元不应误报警;

d) 采集单元、悬挂安装的汇集单元带电安装、拆卸防误报警试验:通过模拟试验系统模拟线路正常负荷状态,通过安装工具将其安装到模拟试验系统或从模拟试验系统拆卸时,采集单元、悬挂安装的汇集单元不应误报警;

e) 非故障相重合闸涌流防误报警试验:将采集单元接入模拟试验系统中,在非故障相施加模拟涌流的电流,采集单元不应误报警。

11.2.3.5 数据存储功能

数据存储功能应满足以下要求:

a) 模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将采集单元接入模拟试验系统中,汇集单元可循环存储每组采集单元至少 31 天的电流、相电场强度定点数据、64 条故障事件记录和 64 次故障录波数据,且断电可保存,定点数据固定为 1 天 96 个点。检测结果应符合 7.5 条要求;

b) 通过模拟试验系统主控软件对采集单元和汇集单元进行参数修改,并能存储,且断电能保存,同时具备日志记录功能。检测结果应符合7.5条要求。

11.2.3.6 维护功能

模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将采集单元接入模拟试验系统中,通过模拟主站依次对指示器进行配置,试验过程中应能正确配置。检测结果应符合 7.6 要求。

11.2.4 电气性能试验

模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将采集单元接入模拟试验系统中,当回路中的电流值或电场值超过设定的报警动作值并满足所有其他故障判据条件时,指示器应能正确识别短路故障和接地故障,检测结果应满足如下要求:

a) 在线路依次施加输入电流值 ( 600A ) 的 0%、5%、20%、40%、60%、80%、100%,指示器上送的负荷电流误差应符合7.13条的要求;

b) 在线路上施加短路和接地故障,指示器能正确识别故障,并启动故障录波,检测结果应符合 7.13、7.14 、条的要求。

11.2.5 低温性能试验

按标准要求,将指示器置于低温试验箱中并处于正常工作状态,低温试验箱按表 13 规定温度参数运行,在要求温度下保温 4 h,待指示器内部各元件达到热稳定后,测试其电气性能。

 11.2.6 高温性能试验

将指示器置于高温试验箱中并处于正常工作状态,高温试验箱按表 12 规定温度参数运行,在要求温度下保温 4 h ,待指示器内部各元件达到热稳定后,测试其电气性能。

11.2.7 交变湿热试验

按GB/T 2423.4 要求,将指示器置于湿热试验箱中,湿热试验箱按表 12 规定温度、湿度等参数运行,待湿热试验后在指示器恢复至常温状态下,进行外观、绝缘及功能测试。

11.2.8 盐雾试验

盐雾试验应满足以下要求:

a) 按GB/T 2423.17 要求,将指示器置于盐雾腐蚀参数如表 14 所示的盐雾试验箱中并处于正常工作状态,待试验结束后,对指示器进行外观检查及功能测试;

b) 盐雾试验结束后,应开启水龙头对指示器外壳用水冲洗 5 min,用蒸馏水或软化水漂净,再甩动或用吹风出去水珠,然后将指示器存放在正常使用条件下 2 h ,然后进行外观检查,指示器外观应无裂痕和损坏,采集单元卡扣及汇集单元外壳应无锈痕。

 11.2.9 太阳辐射试验

太阳辐射老化试验应满足以下要求:

按GB/T 2423.2 4要求,试验程序Sa 2 要求,将采集单元置于太阳辐射老化试验箱中,并处于正常工作状态,待试验结束后,对指示器进行外观检查及功能测试,外观应无裂痕和损坏,功能正常,参数如表15所示。

 11.2.10 振动耐久试验

按照 7 .8.1 的要求对指示器进行振动耐久试验,试验结束后进行外观与结构检查、功能试验。

11.2.11 自由跌落试验

按照 7.8.2 的要求对指示器进行自由跌落试验,试验结束后进行外观与结构检查、功能试验。

11.2.12 卡线结构的握力试验

将采集单元和悬挂安装的汇集单元按照正常安装线路及位置进行安装,按照 7.9 条施加各个方向的力,不应产生位移。

11.2.13 静电放电抗扰度试验

试验要求如下:

a) 壳体导电且未说明漆膜为绝缘层时,以正负8kV(标称值)对操作人员通常可能接触到的外壳、操作点及壳体紧固螺钉进行接触放电:

1) 正负极性放电各 10 次;

2) 单次放电间隔时间应大于 1 s 。

b) 壳体为绝缘材料时,以正负 15 kV ( 标称值 ) 对指示器的外壳进行空气放电:

1) 正负极性放电各 10 次;

2) 单次放电间隔时间应大于 1 s 。

c) 施加以上静电放电参数干扰过程中,试验结果应满足以下要求:

1) 在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2) 在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3) 施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.14 射频电磁场辐射抗扰度试验

试验要求如下:

a) 进行射频电磁场辐射抗扰度试验,试验等级4级,试验场强 30 V/m ;

b) 施加 80 MHz~1000 MHz、1.4 GHz~2 GHz 扫频射频电磁场辐射干扰过程中,应满足以下要求:

1) 在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2) 在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3) 施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.15 浪涌(冲击)抗扰度

试验要求如下:

a) 进行浪涌(冲击)干扰过程中,试验等级4级,施加参数如下:

1)电压波形:1.2/50 μs;

2)试验电压峰值:4 kV;

3)极性:正/负,各 5 次;

4)重复率:每分钟至少一次。

b) 施加浪涌(冲击)干扰过程中,应满足以下要求:

1)在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2)在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3)施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.16 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

试验要求如下:

a) 进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,试验等级 4 级,施加参数如下:

1)试验电压峰值:2 kV ;

2)重复率:每分钟至少 1 次。

b) 施加电快速瞬变脉冲群干扰过程中,应满足以下要求:

1)在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2)在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3)施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.17 工频磁场抗扰度试验

试验要求如下:

a) 进行工频磁场抗扰度试验,试验等级 5 级,施加参数如下:

1)电流波形:持续正弦波形;

2)磁场参数:100 A/m。

b) 施加工频磁场抗扰度干扰过程中,应满足以下要求:

1)在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2)在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3)施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.18 阻尼振荡磁场抗扰度试验

试验要求如下:

a) 进行阻尼振荡磁场抗扰度试验,试验等级 5 级,施加参数如下:

1)电流波形:衰减振荡波;

2)磁场参数:100 A/m。

b) 施加阻尼振荡磁场抗扰度干扰过程中,应满足以下要求:

1)在无故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持无故障报警状态;

2)在故障报警状态下施加干扰,干扰施加过程中应能保持故障报警状态且复位正常;

3)施加干扰的同时施加故障电流,应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。

11.2.19 耐受短路电流冲击试验

将采集单元接入试验回路中,通以表2规定的短路电流冲击,采集单元外观应无破损、紧固件无松动现象,之后进行功能试验应符合要求。

11.2.20 临近抗干扰试验

将采集单元接入试验回路中进行临近抗干扰试验,应满足以下要求:

a) 用于架空线路的采集单元,当相邻 300 mm 的导线出现超过故障报警电流时,本线路采集单元不应发生误报警;

b) 用于架空线路的采集单元,当本线路发生故障时,相邻 300 mm 的导线不应影响本线路采集单元正常报警动作。

11.2.21 着火危险试验

按照 6.2 节g)条级别要求对采集单元、悬挂安装的汇集单元的绝缘外壳进行着火危险试验,应满足以下要求:

a) 无火焰或灼热;

b) 火焰或灼热应在移开灼热丝之后的 30 s 内熄灭;

c) 使用规定的包装绢纸铺底层时,绢纸不应起燃;

d) 试验结果符合以上结果之一,则认为此项试验合格。

11.2.22 电源及功率消耗试验

试验要求如下:

a) 模拟不满足采集单元主供电源正常工作的小线路负荷,后备电源应能自动投入,采集单元全功能工作。模拟不满足采集单元主供电源正常工作的小线路负荷,并断开采集单元的电池供电回路,超级电容在充满电时应可独立维持全功能工作不小于 12 h ;

b) 支持卫星对时功能和无线远传功能的采集单元无后备电源,采用可充电电池作为主电源,模拟不满足采集单元主供电源正常工作的小线路负荷,在充满电时应独立维持全功能工作不小于24 h ;

c) 模拟线路负荷电流不小于 2 A 时,且超级电容和后备电源失去供电能力的情况下,采集单元 TA 取电 30 s 内应能满足全功能工作要求;模拟线路负荷电流低于 2 A 且超级电容失去供电能力,后备电源独立供电情况下,采集单元应至少能判断短路故障,定期采集负荷电流,并上传至汇集单元;

d) 测量采集单元非充电电池电压应不小于DC 3.6V ,断开采集单元的电池供电回路,测量采集单元在电池单独供电时,最小工作电流应不大于100 μA ;

e) 测量采用太阳能板供电的汇集单元,太阳能板额定输出电压不低于 DC 15V ,电池额定电压为 DC 12V 。测量采用TA取电的汇集单元电池额定电压应不小于 DC 3.2V ;

f) 测量汇集单元整机功耗 ( 在线,不通信 ) ,架空汇集单元整机功耗 ( 在线,不通信 ) 不大于 0.3 VA ;电缆汇集单元整机功耗 ( 在线,不通信 ) 不大于 0.5 VA ;具有汇集多套采集单元波形进行集中研判实现故障定位功能的汇集单元整机功耗 ( 在线,不通信 ) 不大于 4.5 VA。

 11.2.23 防护等级试验

按GB 4208 标准要求,将指示器放置在防尘、防水试验环境中进行防护等级测试,检测结果应符合 7.12 节要求。

11.2.24 通信及规约一致性试验

试验要求如下:

a) 模拟与实际负荷、短路和单相接地现象相符的试验环境,将指示器接入模拟试验系统中,指示器信息体地址定义应按照附录D,在规约检测系统中应能正确显示负荷监测数据、故障遥信状态、接地故障波形等信息,指示器并能正确执行相关指令,检测结果并应满足 5.5 节要求;

b) 指示器与模拟试验系统主站软件建立连接时间应小于 15 min 。

 

12 包装、标志

 

12.1 包装

具体要求如下。

a) 采集单元包装上应具有圆形 ( ø25 mm ) 相序颜色标识。

b) 指示器用下述任意形式进行包装,并有防水、防潮、防碰撞、摆放标识。

1) 整体泡沫塑料;

2) 纸箱内衬泡沫塑料包角;

3) 其他有效的包装方法。

12.2 标志

具体要求如下。

a) 采集单元上应具有永久性圆形 ( ø25 mm ) 相序颜色标识 ( A 相、B 相、C 相、0 相分别对应黄、绿、红、蓝三种颜色),安装对线路潮流方向有要求的采集单元应在外壳以“→”永久标识方向。

b) 每套(只)指示器都应设有永久性铭牌,铭牌字迹应清楚、耐久。铭牌上至少应包含以下内容:

1) 型号及名称;

2) 制造厂名;

3) 出厂编号;

4) 制造年月;

5) 二维码信息。

12.3 随机文件

随机文件应至少包含以下内容:

a) 出厂检测报告;

b) 合格证;

c) 装箱清单;

d) 使用说明书;

e) 参数配置表。

12.4 储运条件

应无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及严重的霉菌存在,不得含有爆炸危险的介质存在。

 

附  录  A

(规范性)

型号、ID号、硬件版本号、软件版本号与二维码信息定义

 

A.1 暂态录波型智能故障指示器型号代码

 

A.2 ID号标识代码

 

ID号由24位英文字母和数字组成,ID号结构由5部分组成,其结构和代码见表A.2。

指示器 ID 号的第 1~3 位代表类型标识代码;第 4~9 位代表厂商代码,其中第 4~7 位,由英文字母组成,由国家电网公司统一进行分配,第 8~9 位由厂商自定义,以数字组成;后 15 位由数字组成,第 10~12 位代表生产批号;第 13~20 位代表生产日期,第 21~24 代表生产流水。

示例1:

指示器 ID 号:JYLXXXXXX010202310011009 表示生产日期为 2023 年 10 月 1 日的架空暂态录波型智能故障指示器。


A.3 硬件版本号标识代码

 

指示器硬件版本号由6位英文字母和数字组成,其结构由2部分组成,见表A.3。

 

指示器硬件版本号的第 1~2 位为英文字母 HIV ,代表硬件版本;第 3~4 位为采集单元硬件版本号,第 5~6 位为汇集单元硬件版本号,具体定义方式由厂商自定义,第 4 位和第 5 位中间加点间隔,其标识方式图 A.1。

示例 1:

指示器硬件版本号:HV 22.02 表示硬件版本号为 22.02。

示例 2:

采集单元硬件版本号:HV 22. XX ,汇集单元硬件版本号 HVXX.02

 

A.4 软件版本号标识代码

 

软件版本号由7位英文字母和数字组成,其结构由2部分组成,见表A.4。

软件版本号的第 1~2 位为英文字母 SV ,代表软件版本;第 3~4 位是采集单元软件版本号,第 5~7 位是汇集单元软件版本号,具体定义方式由厂商自定义,第 4 位和第 5 位中间加点间隔,其标识方式见图 A.2 。

示例1:

指示器软件版本号:SV 56.023 表示软件版本号为 56.023。T/CECXXX

示例2:

采集单元软件版本号 SV5 6.XXX,汇集单元软件版本号 SVXX.023。

 

A.5 二维码信息

 

指示器的二维码信息结构由6部分组成,见表A.5。

 示例:

类型:类型:JYL ,厂商:XX公司或集团,型号:JYL-FF, ID:JYLXXXXXX010202310011009 ,硬件版本号:HV 22.02 ,生产日期:2023 年 10 月 1 日的二维码见图 A.3。

  

 附 录 B

(规范性)

采集单元及悬挂安装的汇集单元外接端子及结构

 

B.1 外接端子

 

采集单元及悬挂安装的汇集单元,应具备无工具拆卸测试接口,接口采用 5 位 2.54 mm 间距插拔式接线端子,分别为:VBAT ( 电池正极 ) 、VDD ( 外部电源输入端 ) 、GND ( 电池负极、电源地 ) 、PTIN ( 相电场强度模拟输入端 ) 、NC ( 备用 )。

正常工作时,通过将插头的 VBAT 和 VDD 短接,将电池接入采集单元或悬挂安装的汇集单元电源回路。在检测或调试时,可方便的将 VBAT 和 VDD 回路断开,并可在 PTIN 上外接幅值较小的交流电压信号模拟相电场强度。

 

 

B.2 悬挂安装的汇集单元

 

对悬挂安装的汇集单元,应具备无工具拆卸 SIM 卡功能。

 

 

 

 

附 录 C

(规范性)

日志记录

C.1 日志信息类型

 

日志信息类型见表C.1。

 C.2 日志信息存储及文件格式

 

应具备环存储不少于 1024 条 LOG 事件记录的功能并满足采用文件传输方式上送最新的 1024 条记录。

LOG 记录格式要求:1 字节类型 +7 字节时间 +128 字节 ASCI I 码字符串;LOG 记录条目内容见表 C.2, LOG 记录文件的格式见表 C.3。

 LOG记录文件中说明性字符(ASCII码)采用字符十六进制存储,文件内容传输时采用数据流方式传输,采用101或104规约的文件传输报文进行传输,每条LOG为一节上送。


附 录 D

(规范性)

信息体地址定义点表

 

D.1 链路地址


规约中链路地址设置为1。


D.2 地址长度


链路地址和 ASDU 公共体地址长度为 2 字节,传送原因为 2 字节,信息对象地址长度为 2 字节,遥测上送短浮点数和归一化值 ( 支持可配置,默认短浮点数。其中归一化值系数,电流系数为 0.1,电压系数为 0.001,电场系数为 1 ) ,电流单位为“ A ” ,电压单位为 “ V ” ,遥信上送双点信息。


D.3 报文格式


链路地址和和公共体地址为 2 个字节,信息体地址为 2 个字节,传送原因为 1 个字节。

暂态录波型故障指示器遥信、遥测信息体地址、文件传输信息体地址。


D.4 遥信信息体地址

 

   

   

   

  

   

   


 附 录 E

(规范性)

录波文件格式及压缩算法说明

 

E.1 录波文件格式规范


录波文件格式遵循 Comtrade 1999 标准中规定的格式 ( 详见 GB/T 22386-2008《 电力系统暂态数据交换通用格式 》),本规范只采用 CF G和 DAT 两个文件,其中 CFG ( 配置文件 )采用 ASC II 格式,DAT ( 数据文件)采用ASCII格式、BINARY 格式或紧凑( COMPACT ) 格式(该格式由本文扩展定义)。


E.2 录波配置(.CFG)文件定义


E.2.1模拟通道信息

规范通道标识的命名如表E.1所示。

 如装置支持更多组数,按以上规则进行扩展。通道数据缺失时,省略该通道。

 E.2.2 数据文件类型

在标准类型 ASC II 文件和二进制 ( BINARY ) 文件之外,增加一个紧凑 ( COMPACT ) 文件格式,即ft域除了 ASC II 或 ascii、BINARY 或 binary 之外,还允许 COMPACT 或 compact 取值。


E.3 DAT文件格式


E.3.1 ASC II 格式

详见GB/T 22386—2008《电力系统暂态数据交换通用格式》规范。

E.3.2 BINARY格式

详见GB/T 22386—2008《电力系统暂态数据交换通用格式》。

E.3.3 COMPACT 格式

COMPACT 格式由头和体两部分组成,头中包含了对体的描述,体中为录波数据。

E.3.3.1 数据头

数据头格式如表 E.2 所示。

E.3.3.2 数据体

数据体按照表 E.3 所示的顺序排列。

 每个数据通道的内容格式如表E.4所示。

 E.3.3.3 16位二阶差分压缩存储

本压缩算法适用于每周波采样点为 256 点、最大采样位宽为 16 位的录波。

本压缩算法以周波为单位进行,周波间无相互依赖。压缩算法会根据每周波的数据特点选择合适的压缩位宽 ( 4,8,12,16 ) ,不同的压缩位宽对应的压缩率不一样,因此每个周波压缩后的数据长度不固定。每周波压缩数据前有2字节表示此周波压缩数据的长度。

数据体的存储结构表E.5所示.

 具体要求如下:

a) 原始数据

把压缩前的数据叫做原始数据,表示为 256 个 12 比特整数 SO , S1 , S2 ,…, S255 ;

b) 帧

把压缩后的数据叫做称为帧,其长度最小为 1088 比特,最大为 4160 比特,并且是 32 比特的倍数;

c) 帧的存储顺序

帧在存储器中的存储顺序为:比特顺序和字节顺序均为 “ 小端 ” ;

 d) 帧的数据顺序

帧由若干整数紧凑连接而成。每个整数的比特顺序为 “ 小端 ” ,如表 E.7 所示.

帧中的各个整数的顺序如表E.8所示。

 

其中包括:

位宽标记:HO , H1 , H2 ,…, H15 。其中 Hi=0 ,1 , 2 , 3 分别对应于 Bi=4 , 8 , 12 , 16(i=0 , 1 , 2 ,…, 15 ) 。

原始数据:S0 , S1 。

差分数据:D2 , D3 , D4 ,…, D255 ( D0 , D1 不用 ) ,分为 16 组,每组的位宽分别为 B0 , B1 , B2 ,…, B15 比特。其中 Di 均为 “ 2 补码 ” 有符号数,并且满足 S i = ( Si -1 + Si-1-Si-2 + Di ) &0 x FFFF ( i=2 , 3 , 4 ,…, 255 ) 。

e) 压缩算法

输入:原始数据 SO , S1 , S2 ,…, S255 。

输出:帧。

算法:

1) 计算 D₁= ( S₁-Si-1-Si - 1 + Si - 2 ) &0x FFFF ( i= 2 , 3 , 4 ,…, 255 ) ,视为 “ 2 补码 ” 有符号数。

2) 添加D0 =D1 = 0,将 D0 , D1 , D2 ,…, D255 分为 16 组,对每组数据分别按以下算法确定其位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B15 及其对应的标记 HO , H1 , H2 ,…, H15 :

· 如果该组数据均属于区间 [ -8,7 ],那么该组的位宽 B=4 比特,标记 H=0;

· 否则如果该组数据均属于区间 [ -128,127 ] ,那么该组的位宽 B=8 比特,标记 H=1 ;

· 否则如果该组数据均属于区间 [ -2048,2047 ] ,那么该组的位宽 B=12 比特,标记 H=2 ;

· 否则该组数据均属于区间 [ -32768,32767 ] ,因此该组的位宽 B=16 比特,标记 H=3 。

3) 根据位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B15 ,将 D0 , D1 , D2 ,…, D255 填入帧中。

4) 将 HO , H1 , H2 ,…, H15 及 S0 , S1 填入帧中。

f) 解压算法

输入:帧。

输出:原始数据 SO , S1 , S2 ,…, S255 。

算法:

1) 从帧中取出 HO , H1 , H2 ,…, H15 及 S0 , S1 。

2) 对每个标记 H0 , H1 , H2 ,…, H15 分别按以下算法确定其对应的位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B15 :

· 如果标记 H=0 ,那么位宽 B=4 比特;

· 如果标记 H=1 ,那么位宽 B=8 比特;

· 如果标记 H=2 ,那么位宽 B=12 比特;

· 如果标记 H=3 ,那么位宽 B=16 比特。

3) 根据位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B15 ,从帧中取出 D0 , D1 , D2 ,…, D255 ,视为 “ 2 补码 ” 有符号数。

4) 计算 S₁=(Si-1+Si - 1- S i - 2 + D )  &0 x FFFF ( i=2 , 3 , 4 ,…, 255 )

E.3.3.4 12位二阶差分压缩存储

本压缩算法只适用于每周波采样点为 256 点,且采样位宽为 12 位的录波数据。

本压缩算法以周波为单位进行,周波间无相互依赖。压缩算法会根据每周波的数据特点选择合适的压缩位宽 ( 4 , 6 , 8 , 12 ) ,不同的压缩位宽对应的压缩率是不一样的,因此每个周波压缩后的数据长度是不固定的。每周波压缩数据前有2字节表示此周波压缩数据的长度。

数据体的存储结构如表E.9所示。

 g) 原始数据

把压缩前的数据叫做原始数据,表示为 256 个 12 比特整数 S0 , S1 , S2 ,…, S255 ;h ) 帧

把压缩后的数据叫做称为帧,其长度最小为 1056 比特,最大为 3104 比特,并且是 32 比特的倍数;

i) 帧的存储顺序

帧在存储器中的存储顺序为:比特顺序和字节顺序均为 “ 小端 ” ,如表 E.10 所示。

 j) 帧的数据顺序

帧由若干整数紧凑连接而成。每个整数的比特顺序为 “ 小端 ” ,如表 E.11 所示。

 

帧中的各个整数的顺序如表E.12所示。

 

其中包括:

位宽标记:HO,H1,H2,…,H7。其中Hi=0,1,2,3分别对应于Bi=4,6,8,12(i=0,1,2,…,7)。

原始数据:S0,S1。

差分数据:D2,D3,D4,…,D255(D0,D1不用),分为8组,每组的位宽分别为B0,B1,B2,…,B7比特。其中Di均为“2补码”有符号数,并且满足Si=(Si-1+Si-1-Si-2+Di)&0xFFF(i=2,3,4,…,255)。

k) 压缩算法

输入:原始数据S0,S1,S2,…,S255。

输出:帧。

算法:

1) 计算 Di=(Si-Si- 1 -Si-1 +Si -2 ) &O x fff ( i= 2 , 3 , 4 ,…, 255 ) ,视为 12 比特 “ 2 补码 ” 有符号数。

2) 添加 D0 = D1 = 0 ,将 D0 , D1 , D2 ,…, D255 分为 8 组,对每组数据分别按以下算法确定其位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B7 及其对应的标记 HO , H1 , H2 ,…, H7 :

·如果该组数据均属于区间 [ -8,7 ] ,那么该组的位宽 B=4 比特,标记 H=0 ;

·否则如果该组数据均属于区间 [ -32,31 ] ,那么该组的位宽 B=6 比特,标记 H=1 ;

·否则如果该组数据均属于区间 [ -128,127 ] ,那么该组的位宽 B=8 比特,标记 H=2 ;

·否则该组数据均属于区间 [ -2048,2047 ] ,因此该组的位宽 B=12 比特,标记 H=3 。

3) 根据位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B7 ,将 D0 , D1 , D2 ,…, D255 填入帧中。

4) 将 H0 , H1 , H2 ,…, H7 及 S0 ,S1 填入帧中。

l) 解压算法

输入:帧。

输出:原始数据  SO , S1 , S2 ,…, S255 。

算法:

1) 从帧中取出 HO , H1 , H2 ,…, H7 及 S0 , S1 。

2) 对每个标记 HO , H1 , H2 ,…, H7 分别按以下算法确定其对应的位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B7 :

·如果标记 H=0 ,那么位宽 B=4 比特;

·如果标记 H=1 ,那么位宽 B=6 比特;

·如果标记 H= 2 ,那么位宽 B=8 比特;

·如果标记 H=3 ,那么位宽 B=12 比特。

3) 根据位宽 B0 , B1 , B2 ,…, B7 ,从帧中取出 D0 , D1 , D2 ,…, D255, 视为 “ 2 补码 ” 有符号数。

4) 计算 Si=(Si- 1 + Si - 1 - Si - 2 + Di ) &0 x FFF ( i= 2 , 3 , 4 ,…, 255 ) 。

E.3.3.5位宽压缩存储

当采样数据点位宽不足 16 位时,采用位宽压缩存储可节约空间。如当采样点数据为 12 位位宽时,每个采样点数据的最高 4 位总为 0 ,可用 3 字节表示 2 个吗采样点数据。采用位宽压缩时,仍按照最低位  ( LSB ) 在前,最高位 ( MSB ) 在后的存储方式,并对未使用的位采用后续采样点的数据进行填充。

示例:

采样点数据 1 为 “ 0x0123 ” ,采样点数据 2 为 “ 0 x0456 ” ,位宽压缩存储为 “ 0x231456 ” ,比特流格式为:《 DatalLow : 8 ,DatalHigh : 4 ,Data2 High : 4 ,Data 2 Low : 8 》。

 位宽压缩存储时压缩率固定,每个周波压缩数据的长度也固定,无需特别指出。

 



友情链接

参考文献

标准规程

设计手册

作业指导书

经典教材