品概述 故障录波装置包括两种型号:“线路、主变录波测距装置”和“发变组录波监测装置”。装置采用两级嵌入式设计,对电网运行电压、电流进行高速同步采样,实现对电网运行状况的监视,当电网发生扰动或故障时,对电网故障数据(故障前、故障中、故障后)进行详细记录,装置提供丰富的分析功能可以实现对故障数据进行故障分析、故障测距、波行查看、打印等功能。装置还可实现对电网运行时的稳态数据(有效值)进行连续记录,装置的存储容量可保存30天以上的稳态数据。 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。有新标准颁布时,执行新标准。 GB 14050-2008 《系统接地的型式及安全技术要求》 GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》 DL/T 5136-2001 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》 DL/T 5004-2004 《电力工程直流系统设计技术规程》 DL/T 873-2004 《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》 DL/T 553-1994 《220~500kV电力系统故障动态记录技术准则》 DL/T 478-2001 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 DL/T 663-1999 《220~500kV电力系统故障动态记录检测要求》 2.2 环境条件 2.2.1 周围空气温度:(室内)Z高温度: +40℃;Z低温度: -5℃。 2.2.2 环境相对湿度:日平均值: 58 %(25℃) 月平均值: 58 %(25℃) 2.2.3 地震烈度:7 度水平加速度:0.2 g 垂直加速度:0.1 g 2.2.4 海拔高度:1395m 2.3 工程条件 2.3.1 工程概况(本期)变电站:220kV变电站主变容量: 100 MVA × 1 台电气控制方式: 微机监控 2.3.2 电压等级:#1主变共二个电压等级,额定电压分别为220kV、35kV,额定频率50Hz。 2.3.3主变系统接地方式 220kV系统为中性点直接接地系统,35kV系统为中性点经电阻接地系统。 2.3.4主变容量与接线方式:#1主变压器:电压比:230±8×1.25%/36.75 /10.5kV(平衡线圈)接线方式:YN,yn0,d11 容量:100000kVA/100000kVA 2.4 基本技术条件 2.4.1 型式: 2.4.2 额定参数 (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=;允许过电流20In。 (2)直流电压、电流输入信号: 额定值为变送器输出4~20mA或0~10mV。 (3)开关量:无源空触点(常开或常闭)输入。 (4)工作电源: AC:220V±10%,50Hz±0.5Hz DC:220V±10% 波纹系数小于2% 2.4.3 录波通道容量(按照2台主变配置) 模拟量:64 路 开关量:96 路(可接入常开、常闭空接点信号) 2.4.4 同步采样频率:10kHz 2.4.5 采样精度:1% 2.4.6 开关量事件分辨率应不大于1ms 2.4.7 谐波分辨率应不低于11 次。 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,Z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: A时段:大扰动开始前的状态数据,输出原始记录波形及有效值。记录时间可整定,短应不小于0.1S。 B时段:大扰动后的状态数据,输出原始记录波形及有效值。记录时间可整定,短应不小于3S。 B段数据记录采用相同的采样频率,其频率应不小于2.4KHz。(3)起动条件一次起动:符合2.4.10的任一条件时自动起动,按A-B时段顺序执行。重复起动:在已经起动记录的过程中,如又满足新的自动起动条件,则重新进入B时段重复执行。(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:记录故障前0.5S及故障后3S的录波数据,采样频率为10点/mS。若系统发生振荡,记录10min包络线值,其中前5min每间隔0.1秒记录1次,后5min每间隔1秒记录1次。 装置前置机的微机系统内存容量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。 2.4.10 故障启动方式故障启动方式包括模拟量启动、开关量启动和手动启动。在程序设计中应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(a) 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。(b) 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。(c) 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。(d)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。(e) 振荡启动:含频差启动和频率变化率启动。(f)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,并由装置带的接口输出。(2)打印机自动完成故障报告的打印。报告内容应包括名称、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。 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 故障录波装置计算机系统应为开放式分层分布结构,由后台机、前置屏和打印机等组成,它们之间通过通信网卡相连,构成完整的局域通信网络。 2.5.2 后台机应采用性能先进可靠的工业控制机,具有良好的抗干扰能力,适合于变电站的工业现场使用。后台机主要完成装置的运行、调试管理、定值整定、录波数据存储、故障报告形成和打印、远程传送、配置GPS时钟通信接口,实现全网统一时钟等功能。并具备与故障信息远传系统接口功能,规约符合IEC-60870-5-103。后台机要求有友好的人机界面,后台机内部存贮器大于2GB,后台机硬盘存贮器大于320GB. 2.5.3 前置机 前置机主要完成模拟量和开关量的采集和记录、故障启动判别、信号转换及上传等功能。提供独立的电源输入、输出。前置机应采用小板插件式结构,便于运行、调试维护,抗干扰性能强。面板应便于监测和操作。应具有装置自检、装置故障或异常的报警指示等。 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。 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IRIG-B(DC)时码对时接点。 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800mm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。屏顶装设双层小母线(28根)支架,每层14个,共28个。带防尘罩。 3 设备规范 3.1 本工程订购的设备规范和数量见表3.1。 表3.1 设备规范和数量序号 用途 型式 型号 交流输入信号 直流输 入信号 开关量输入信号 单位 数量 备注 电压 电流 1 变压器 57.7V 无 源 面 1