靜態(tài)發(fā)電機匝間保護裝置技術條件

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中華人民共和國電力行業(yè)標準 靜態(tài)發(fā)電機匝間保護裝置技術條件 DL/T529—93 中華人民共和國電力工業(yè)部 1993-12-22 批準 1994-05-01 實施 1 主題內容與適用范圍 本標準規(guī)定了靜態(tài)發(fā)電機匝間短路保護裝置的型式、額定參數、技術要求、試驗方法及檢驗規(guī)則等。 本標準適用于單元件式橫差、零序電壓和轉子二次諧波電流原理的靜態(tài)發(fā)電機匝間短路保護裝置。 2 引用標準 GB6162 靜態(tài)繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗 GB7261 繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法 DL478 靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術條件 3 產品分類、額定參數 3.1 產品分類 按構成發(fā)電機匝間保護的原理劃分，有如下三種： a.單元件橫差式匝間保護裝置 裝于發(fā)電機中性點的直接反應發(fā)電機兩個并聯分支的不平衡電流的匝間保護裝置。 b.零序電壓式匝間保護裝置 裝于中性點直接與發(fā)電機中性點相連的電壓互感器開口三角側的濾過式過電壓繼電器，直接反應發(fā)電機三相電壓不平衡的匝間保護裝置。 c.轉子二次諧波電流式匝間保護裝置 裝于發(fā)電機轉子回路電抗互感器的副方，直接反應轉子中的二次諧波電流分量的匝間保護裝置。 以上不同原理構成的發(fā)電機匝間保護，按所用元件又分為晶體管型、集成電路型和微機型。 3.2 額定參數 3.2.1 交流額定電壓：100V。 3.2.2 交流額定電流：1、5A 。 3.2.3 額定頻率：50Hz。 3.3 外形尺寸 裝置的外形尺寸由企業(yè)標準規(guī)定。 3.4 重量 裝置的重量由企業(yè)標準規(guī)定。 4 技術要求 4.1 工作大氣條件 a.環(huán)境溫度：-5 ～+40 ℃； b.相對濕度：5%～95%； c.大氣壓力：86～106kPa。 4.2 仲裁大氣條件 a.環(huán)境溫度：20±2℃； b.相對濕度：60%～70%； c.大氣壓力：86～106kPa。 4.3 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：86～106kPa。 4.4 運輸、貯存極限溫度 裝置的運輸、貯存、安裝允許的環(huán)境溫度為-25～+70℃，在不施加任何激勵量的條件下，不出現不可逆變化，溫度恢復后，裝置的誤差應符合本標準 4.11 條要求。 4.5 周圍環(huán)境 裝置的使用地點應無爆炸危險，無腐蝕性氣體及導電塵埃，無嚴重霉菌，無劇烈振動源，有防御雨、雪、風、沙、塵及防靜電措施。 4.6 直流電源 4.6.1 輸入電壓 a.額定電壓：110、220V ； b.允許偏差：-20%～+10%； c.紋波系數：不大于±5%。 4.6.2 逆變電源輸出電壓 a.額定電壓：+24V、±12V(±15V) 、+5V； b.允許偏差及紋波系數由企業(yè)標準規(guī)定。 4.7 直流電源功率消耗 由企業(yè)標準規(guī)定。 4.8 交流回路功率消耗 a.交流電壓回路在額定電壓下每相功率消耗小于 1VA； b.交流電流回路在額定電流下每相功率消耗小于 1VA。 4.9 特征量和其他性能要求 4.9.1 單元件式橫差繼電器 a.動作電流整定范圍：額定電流 5A 時，0.5～3.5A ，額定電流 1A 時，0.1～0.7A； b.濾過比：基波對三次諧波濾過比大于 50； c.返回系數：大于 0.9； d.最大動作時間：在 1.2 倍動作值下小于 35ms； e.最大返回時間：激勵電流由 1.2 倍動作值突然下降到零時，最大返回時間小于50ms。 4.9.2 零序電壓繼電器 a.動作電壓整定范圍：2～10V ； b.濾過比：基波對三次諧波濾過比大于 50； c.返回系數：大于 0.9； d.最大動作時間：在 1.2 倍動作值下小于 35ms； e.最大返回時間：激勵電壓由 1.2 倍動作值突然下降到零時，最大返回時間小于50ms。 4.9.3 轉子二次諧波電流式繼電器 a.動作電壓整定范圍：1～10V ； b.濾過比：二次諧波對基波濾過比大于 100； c.返回系數：大于 0.9； d.最大動作時間：1.2 倍動作值下小于 35ms； e.最大返回時間：激勵電壓由 1.2 倍動作值突然下降到零時，最大返回時間不大于50ms。 4.9.4 電壓互感器斷線閉鎖繼電器 a.電壓互感器一次側和二次側斷線都能發(fā)信號，在電壓互感器一次側斷線時閉鎖保護出口； b.動作時間小于 20ms。 4.9.5 負序功率方向繼電器 a.最大靈敏角：-100 ±5°； b.動作范圍：160°～180°； c.最小動作負序相電壓：小于 0.2V； d.最小動作負序電流：5A 時小于 0.5A，1A 時小于 0.1A； e.最大動作時間：小于 30ms； f.最小返回時間：不大于 60ms。 4.9.6 觸點要求 a.各種型式保護輸出觸點數均不少于 2 對； b.觸點的技術要求應符合 DL 478 的規(guī)定。 4.9.7 其他性能要求 a.發(fā)電機匝間短路保護裝置應能反應發(fā)電機定子繞組的匝間短路故障和定子繞組的開焊故障； b.零序電壓式匝間保護應具備電壓互感器斷線閉鎖措施，使在匝間保護用電壓互感器的高壓熔絲熔斷時也不應誤動； c.轉子二次諧波電流式匝間保護應具備負序功率方向閉鎖功能。當發(fā)電機外部不對稱短路時不應誤動。勵磁可控硅掉相時不應誤動。 4.10 過載能力 4.10.1 交流電壓回路：1.1 倍額定電壓連續(xù)運行。 4.10.2 交流電流回路 a. 2 倍額定電流連續(xù)運行； b. 10 倍額定電流允許 16s； c. 40 倍額定電流允許 1s。 4.11 誤差要求 4.11.1 刻度誤差：不大于±5%。 4.11.2 溫度變差：在工作環(huán)境溫度范圍內不大于±5%。 4.12 絕緣性能 4.12.1 絕緣電阻 裝置的帶電部分和非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣上無聯系的各帶電電路之間，用開路電壓 500V 的兆歐表測量其絕緣電阻值應不小于 10MΩ。 4.12.2 介質強度 a.裝置應能承受頻率為 50Hz、歷時 1min 的工頻耐壓試驗，無絕緣擊穿或閃絡現象出現； b.試驗電壓值按表 1 進行選擇； 表 1 V被試電路 絕緣電壓等級 試驗電壓整機輸出端子及背板線對地 ＜250 2000直流輸入回路對地 ＜250 2000信號及報警輸出觸點回路對地 ＜250 2000整機帶電部分對地 ＜60 500c.試驗過程中，任一被試回路施加試驗電壓時，其余回路應等電位互聯接地。4.12.3 沖擊電壓 裝置的直流電壓輸入回路、信號報警輸出觸點回路對地及回路之間，應能承受1.2/50μs 的標準雷電波短時沖擊電壓試驗，開路試驗電壓 5kV，裝置應無絕緣損壞。 4.13 耐濕熱性能 裝置應能承受 GB7261 第 21 章規(guī)定的濕熱試驗，即最高試驗溫度+40±2℃，最大濕度95%，試驗周期數為 2d，每一周期歷時 24h 的交變濕熱試驗。在試驗結束前 2h 內，用開路電壓 500V 的兆歐表測量各導電電路對外露非帶電金屬部分及外殼之間，電氣上無聯系的各回路之間的絕緣電阻值，應不小于 1.5MΩ。介質強度不低于第 4.12.2 條規(guī)定的工頻耐壓試驗電壓幅值的 75%。 4.14 高頻電氣干擾 裝置應能承受 GB6162 規(guī)定的電氣干擾試驗，試驗電源頻率為 100kHz 和 1MHz，試驗電壓幅值：共模 2500V、差模 1000V 的衰減振蕩波。試驗時對被試裝置加直流電源，按GB6162 第 3.3 條表 1 所列臨界條件下疊加干擾試驗電壓。裝置不應誤動和拒動。裝置內電氣元件不應損壞。 4.15 振動 裝置應能承受 GB7261 第 16.3 條規(guī)定的嚴酷等級為 1 級的振動耐久能力試驗。試驗后，裝置應無機械損傷及緊固件松動、脫落。 4.16 沖擊 裝置應能承受 GB7261 第 17.5 條規(guī)定的嚴酷等級為 1 級的沖擊耐久能力試驗。試驗后，裝置應無機械損傷及緊固件松動、脫落。 4.17 碰撞 裝置應能承受 GB7261 第 18 章規(guī)定的嚴酷等級為 1 級的碰撞試驗。試驗后，裝置應無機械損傷及緊固件松動、脫落。 4.18 外觀及其他 4.18.1 裝置應有金屬機箱保護，機箱前面應有透明面罩。 4.18.2 裝置機箱應采取必要的防靜電及電磁輻射干擾的防護措施，機箱的不帶電金屬部分應在電氣上連成一體，可靠接地。 4.18.3 裝置面罩應設置鉛封，啟封后方可進行檢查或調試。 4.18.4 裝置模件應插拔靈活，接觸可靠，互換性好。 5 試驗方法 5.1 試驗條件 5.1.1 除另有規(guī)定外，各項試驗均應在第 4.3 條規(guī)定的正常試驗大氣條件下進行。 5.1.2 被試裝置和測試儀表必須良好接地。 5.2 外觀檢查 按第 4.18 條的要求逐項進行檢查。 5.3 技術性能試驗 5.3.1 單元件式橫差繼電器 a.整定值范圍試驗：將繼電器先后整定在最小和最大電流值上，從繼電器的輸入端加入頻率為 50Hz 的試驗電流，檢查繼電器的最小動作值和最大動作值。 b.濾過比試驗：將繼電器整定在最小整定值上，先從繼電器輸入端加入頻率為 50Hz 的試驗電流，測量動作值，再加入 150Hz 試驗電流，測量動作值，后者與前者之比即為繼電器的濾過比。 c.動作時間與返回時間試驗：用二極控制開關元件的一極施加 50Hz 試驗電流，另一極同時起動毫秒計。用繼電器的輸出觸點停毫秒計，測量繼電器的動作時間和返回時間。重復測量 10 次，取最大值。要求控制開關元件二極之間同期誤差不大于 1ms。 5.3.2 零序電壓式繼電器 a.整定值范圍試驗：將繼電器先后整定在最小和最大整定電壓值上，從繼電器的輸入端加入頻率為 50Hz 的試驗電壓，檢查繼電器的最小和最大動作電流值。 b.濾過比試驗：將繼電器整定在最小整定值上，先從繼電器的輸入端加入 50Hz 試驗電壓，測量動作電壓值，再加入 150Hz 試驗電壓，測量動作值，后者與前者之比即為繼電器的濾過比。 c.動作時間與返回時間試驗：用二極控制開關元件的一極施加 50Hz 電壓，另一極同時起動毫秒計，用繼電器的輸出觸點停毫秒計，測量繼電器的動作時間和返回時間，重復測量 10 次，取最大值。要求控制開關元件兩極之間同期誤差不大于 1ms。 5.3.3 轉子二次諧波電流式繼電器 a.整定值范圍試驗：將繼電器先后整定在最小和最大整定電壓值上，從繼電器的輸入端加入頻率為 100Hz 的試驗電壓，檢查繼電器的最小動作值和最大動作值。 b.濾過比試驗：將繼電器整定在最小整定值上，先從繼電器的輸入端輸入頻率為100Hz 的試驗電壓，測量動作值，再加入 50Hz 試驗電壓，測量動作值，后者與前者之比即為繼電器的濾過比。 c.動作時間與返回時間試驗：用二極控制開關元件的一極施加 100Hz 試驗電壓，另一極同時起動毫秒計，用繼電器的輸出觸點停毫秒計，測量繼電器的動作時間和返回時間。重復測量 10 次，取最大值。要求控制開關元件兩極之間同期誤差不大于 1ms。 5.3.4 電壓互感器斷線閉鎖繼電器 a.基本性能試驗：分別模擬電壓互感器二次側和一次側不同相別斷線，證實只有電壓互感器一次側斷線時才閉鎖保護出口，電壓互感器一次側和二次側斷線時都發(fā)信號。 b.動作時間試驗：取任一相(當三相分別斷線，靈敏度不同時，取靈敏度最低的一相) 進行，重復測量 10 次，取最大值。 5.3.5 負序功率方向繼電器 a.動作區(qū)和最大靈敏角試驗：采用模擬短路的方法進行試驗。電壓回路模擬 BC 相短路，在 A 相對 BC 相之間加電壓，此時負序電壓 U2A與所加電壓同相；電流回路模擬 A 相接地，此時負序電流與所加電流同相，加 100V 電壓和額定電流(5A 或 1A)進行試驗，測定繼電器的兩個動作邊界角為 ?1 和 ?2，則繼電器的動作區(qū)為 21??，最大靈敏角為 ??21??，并校驗 θ =0°，繼電器應不動作。 b.最小動作負序相電壓和最小動作負序電流試驗：在最大靈敏角下，加單相電流相當于負序電流為額定值(5A 或 1A)，測量最小動作負序相電壓，在最大靈敏角下，加單相電壓相當于負序電壓為額定值，測量最小動作負序電流。 c.動作時間與返回時間試驗：在最大靈敏角下，用二極控制開關元件的一極施加電流或電壓，另一極同時起動毫秒計，用繼電器的輸出觸點停毫秒計，測量繼電器的動作時間和返回時間，重復測量 10 次，動作時間取最大值，返回時間取最小值。 5.4 絕緣性能試驗 根據第 4.12 條絕緣性能要求，按 GB7261 第 20 章規(guī)定，分別進行絕緣電阻測量和介質強度及沖擊電壓試驗。試驗后，對裝置進行電氣性能復測。 5.5 潮濕試驗 根據第 4.13 條耐濕熱性能要求，按 GB7261 第 21 章的規(guī)定，對裝置進行潮濕試驗。 5.6 電氣干擾試驗 根據第 4.14 條要求，按 GB6162 的規(guī)定和方法，對裝置進行高頻電氣干擾試驗。試驗后，對裝置進行復測。 5.7 連續(xù)通電試驗 5.7.1 連續(xù)通電是裝置出廠檢驗的重要項目。 5.7.2 連續(xù)通電試驗的被試裝置只施加直流電源，必要時可施加其他激勵量進行功能檢測。 5.7.3 連續(xù)通電試驗時間為 100h。 5.7.4 在連續(xù)通電試驗過程中，裝置應工作正常、信號指示正確，不應有元器件損壞或其他異常情況出現。 5.8 溫度貯存試驗 按 GB7261 第 22 章的規(guī)定，進行溫度貯存試驗，嚴酷等級采用 22.2.1 條方法 1。 低溫溫度：-25℃； 高溫溫度：+70℃； 循環(huán)次數：1 次； 每一溫度下試驗持續(xù)時間：3h； 從低溫轉為高溫的轉換時間：2～3min。 試驗后裝置的電氣性能應滿足本標準第 4.9 條的要求。 5.9 振動試驗 根據第 4.5 條要求，按 GB7261 第 16 章規(guī)定，對裝置進行振動試驗后進行復測和檢查。5.10 沖擊試驗 根據第 4.16 條要求，按 GB7261 第 17 章規(guī)定，對裝置進行沖擊耐久試驗。試驗后進行復測和檢查。 5.11 碰撞試驗 根據第 4.17 條要求，按 GB7261 第 18 章規(guī)定，對裝置進行碰撞試驗。試驗后進行復測和檢查。 6 檢驗規(guī)則 產品檢驗分出廠檢驗(交收檢驗 )和型式檢驗(例行檢驗)兩種。 6.1 出廠檢驗 每臺裝置出廠前必須由制造廠檢驗部門進行出廠檢驗，出廠檢驗在正常試驗大氣條件下進行，檢驗項目如下： a.外觀檢驗； b.性能檢驗； c.絕緣電阻檢驗； d.介質強度試驗； e.連續(xù)通電試驗。 6.2 型式檢驗 由制造廠技術檢驗部門在出廠檢驗合格的裝置中抽取樣品進行型式檢驗。型式檢驗在正常試驗大氣條件下進行。 6.2.1 凡遇下列情況之一，應進行型式檢驗： a.新產品定型鑒定前； b.產品轉廠生產定型鑒定前； c.連續(xù)批量生產的裝置每四年一次； d.正式投產后，如設計、工藝材料、元器件有較大改變，可能影響產品性能時； e.產品停產一年以上又重新恢復生產時； f.國家技術監(jiān)督機構或受其委托的技術檢驗部門提出型式檢驗要求時； g.出廠檢驗結果與上批產品檢驗有較大差異時。 6.2.2 型式檢驗項目與順序 a.外觀檢查； b.性能檢查； c.功率消耗； d.高低溫試驗； e.溫度貯存試驗； f.抗干擾試驗； g.濕熱試驗； h.振動試驗； i.沖擊試驗； j.碰撞試驗。 上述試驗項目中 f、g、h 、i、j 五項具有破壞性，在產品設計定型時進行，在一般型式檢驗中慎做。 6.2.3 型式檢驗的抽樣與判定 6.2.3.1 型式檢驗從出廠檢驗合格的產品中任意抽取 2 臺作為檢驗樣品，然后分兩組分別進行檢驗。 A 組樣品按 6.2.2 條規(guī)定的 a、b、c、d、e 各條進行技術性能檢驗。 B 組樣品按 6.2.2 條規(guī)定的 f、g、h、i、j 檢驗內容進行具有某種破壞性的極限性能檢驗。 6.2.3.2 樣品經過型式檢驗，未發(fā)現主要缺陷，則判定產品合格。檢驗中如發(fā)現有一個主要缺陷，則進行第二次抽樣，重復進行型式檢驗，如未發(fā)現主要缺陷，仍判定該裝置型式檢驗合格。如第二次抽樣產品仍存在主要缺陷，則判定型式檢驗不合格。 6.2.3.3 裝置樣品型式檢驗結果達不到 4.9～4.14 條要求中任一條時，均按存在主要缺陷判定。 6.2.3.4 檢驗中裝置出現故障允許進行修復，修復內容如對已做過檢驗項目的檢驗結果沒有影響，可繼續(xù)往下進行檢驗；反之，受影響的檢驗項目要重做。 7 標志、包裝、運輸、貯存 7.1 標志 7.1.1 每臺裝置必須在機箱的顯著位置設置持久清晰的標志。產品標志的基本內容包括： a.裝置型號及代號； b.產品名稱的全稱； c.制造廠名全稱及商標； d.額定參數； e.對外端子接線圖( 或表) ； f.出廠年月及編號。 7.1.2 外包裝箱上以不易洗刷或脫落的涂料作如下標記： a.發(fā)貨廠名、產品名稱、型號； b.收貨單位名稱、地址、到站； c.包裝箱外形尺寸( 長×寬×高) 及毛重； d.包裝箱外書寫“防潮” 、 “向上” 、 “小心輕放”等標志字樣。 7.2 包裝 7.2.1 產品包裝前的檢查： a.產品的合格證書和技術文件、附件、備品備件齊全； b.產品外觀無損傷； c.產品表面無灰塵。 7.2.2 包裝的一般要求： 產品應有內包裝和外包裝，插件機箱及可動部分應鎖緊扎牢，包裝應有防塵、防雨、防水、防潮、防震等措施。 7.3 產品應適于陸運、空運、水運(海運) ，運輸裝卸按包裝箱上的標志進行操作。 7.4 貯存 包裝完好的裝置應滿足 4.4 條規(guī)定的貯存運輸的要求，長期不用的裝置應保留原包裝，在相對濕度不大于 85%的庫房內貯存，并不受酸、堿、鹽及腐蝕性、爆炸性氣體和灰塵、雨、雪侵害。 ________________________ 附加說明： 本標準由中華人民共和國電力工業(yè)部提出。 本標準由全國靜態(tài)繼電保護裝置分技術委員會歸口。 本標準由電力工業(yè)部南京電力自動化設備總廠負責起草。 本標準主要起草人：喬煥儒、艾德勝。