QGDW436配电线路故障指示器技术规范要点.docx
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QGDW436配电线路故障指示器技术规范要点
ICS29.240
备案号：
CEC364-2010
Q/GDW
国家电网公司企业标准
Q/GDW436—2010
配电线路故障指示器技术规范
TechnicalSpecificationoffaultindicatorindistributionnetwork
2010-03-18发布2010-03-18实施
国家电网公司发布
目次
前言2
1范围3
2规范性引用文件3
3术语和定义4
4分类5
5使用条件6
6技术要求6
7试验方法12
8试验分类18
9标志、包装20
配电线路故障指示器技术规范21
前言
本标准根据《关于下达2009年国家电网公司标准制（修）订计划的通知》（国家电网科〔2009〕217号）文件要求，由中国电力科学院开展标准制定工作。
在配电网系统中，线路分支多、运行情况复杂，发生短路、接地故障时，故障区段（位置）难以确定，给检修工作带来不小的困难，尤其是偏远地区，查找起来更是费时费力。
而线路故障指示器可以做到在线路发生故障时及时确定故障区段、并发出故障报警指示（或信息），大大缩短了故障区段查找时间，为快速排除故障、恢复正常供电，提供了有力保障。
为规范市场、控制产品质量、统一产品标准要求，为电力企业提供采购和验收配电线路故障指示器的技术依据，特制定本标准。
本标准根据配电线路的运行情况，给出了故障指示器的分类、技术要求、试验方法，试验结果的判定准则等要求。
本标准由国家电网公司农电工作部提出并负责解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准主要起草单位：
中国电力科学研究院。
本标准主要起草人：
邓宏芬、张重乐、盛万兴、陈俊章、解芳、白雪峰、侯雨田、李柏奎、刘赟甲、袁钦成、淡文刚。
配电线路故障指示器技术规范
1范围
本标准规定了额定电压3kV～35kV、额定频率50Hz的三相交流配电线路故障指示器（以下简称指示器）的分类、使用条件、技术要求、试验方法、试验分类等要求。
本标准适用于配电线路中指示短路故障或接地故障线路区段的位置。
本标准作为国家电网公司所属供电企业选用指示器的主要依据之一。
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/T191—2008包装储运图示标志
GB/T2336—2000防振锤技术条件
GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第二部分：
试验方法试验A低温（IEC60068—2—1：
2007，IDT）
GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第二部分：
试验方法试验B低温（IEC60068—2—1：
2007，IDT）
GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验规程：
试验Db：
交变湿热试验方法（IEC60068—2—30—2005，IDT）
GB/T4208—2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529—2001，IDT）
GB/T11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（IEC60694：
1996，EPV）
GB/T11287—2000量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震实验第一篇：
振动实验（正弦）（IEC255—21—1：
1988，IDT）
GB/T17626.2—2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（IEC61000—4—2—2001,IDT）
GB/T17626.3—2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC61000—4—3—2002，IDT）
GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（IEC61000—4—5:
2005，IDT）
GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（IEC61000—4—8:
2001，IDT）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准
3.1配电线路故障指示器distributionlinefaultindicator
安装在配电线路上，用于检测线路短路故障和单相接地故障，并发出报警信息的装置。
3.2架空线型故障指示器overheadlinefaultindicator
传感器和显示（指示）部分集成一个单元内，通过机械方式固定于架空线路（包括裸导线和绝缘导线）的某一相线路上的指示器。
3.3电缆（母缆）型故障指示器faultindicatorforcable（bus-bar）
传感器和显示（指示）部分集成于一个单元内，通过机械方式固定于某一相电缆线路（母排）上，通常安装在电缆分支箱﹑环网柜﹑开关柜等配电设备上的指示器。
3.4面板型故障指示器panelmountedfaultindicator
由传感器和显示单元组成，通常显示单元镶嵌于环网柜﹑开关柜的操作面板上的指示器。
传感器和显示单元采用光纤或无线等方式通信，一﹑二次之间应可靠绝缘。
3.5故障电流faultcurrent
配电线路中线路发生短路或单相接地故障时产生的电流。
3.6故障电流报警动作值alarmsettingvalue
使指示器发出报警信息或指示的故障电流（或突变）值。
3.7接地故障特征值earthfaulteigenvalue
用于判断接地故障的采样参数
3.8复位时刻resettime
从指示器报警开始至报警状态复归的时间
3.9临近干扰nearbydisturbance
发生短路（接地）故障线路对临近未发生短路（接地）故障线路上的故障指示器状态的影响。
3.10静态功耗quiescentpowerconsumption
指示器在无报警指示状态下的待机功耗。
3.11动态功耗alarmingpowerconsumption
指示器在报警指示状态时的整机功耗。
3.12动作误差operationerror
动作误差（%）=（实测值—设定值）/设定值×100%
3.13数据传输datatransmission
利用无线或光纤等通信方式进行的故障信息传输。
3.14最小重合闸识别时间minimumreclosingrecognitiontime
指示器能够识别的线路重合闸动作的最短断电时间。
4分类
4.1按使用环境分类
a）户外型：
b）户内型。
4.2按使用场所分类
a）架空线型：
b）电缆（母排）型：
c）面板型。
4.3按功能分类
a）短路故障指示器：
b）单相接地故障指示器：
c）短路单相接地故障指示器（又称二合一故障指示器）。
4.4按故障报警类型分类
a）机械翻转型：
b）闪烁发光型：
c）数据传输型：
d）复合型。
4.5按故障检测方式分类
a）在线（线路不停电）检测型：
b）离线（线路停电）检测型。
5使用条件
依据GB/T11022—1999第二章标准要求如下：
5.1环境温度
户内型：
最低周围环境温度优选值为—5℃﹑—15℃和—25℃；最高周围环境温度为+40℃、+55℃和+70℃；并且在24h内测得的平均温度不超过+35℃.
户外型：
最低周围环境温度优选值为—10℃﹑—25℃﹑—30℃和—40℃；最高周围环境温度为+40℃、+55℃+70℃；并且在24h内测得的平均温度不超过+35℃.。
5.2相对湿度
在24h内相对湿度平均值不得超过95%。
5.3海拔高度
安装场地的海拔高度不超过1000m.
对于安装在海拔高于1000m处的设备依据GB/T11022—1999第二章2.2.1条要求执行。
5.4其他环境条件
有特殊要求的，与制造商商议确定。
6技术要求
6.1外观与结构
6.1.1外观应整洁美观、无损伤或机械形变，封装材料应饱满、牢固、光亮、无流痕、无气泡。
6.1.2外形及安装尺寸、元件的焊接、装配应符合产品图样及有关标准的要求。
6.1.3外壳应用足够的机械强度，以承受使用或搬运中可能遇到的机械力。
6.1.4对于架空线型指示器，应使安装结构合理、安装方便、牢固；结构件经50次装卸应到位且不变形。
6.1.5对于架空线型和电缆型指示器，其卡线结构应有合适的握力，既要保证安装牢固，又不能造成电缆（线）损伤。
6.1.6对面板型可更换电池的指示器，电池应便于安装维护，且保证指示器的防护等级满足要求。
6.1.7传感器的安装应方便可靠，且保证在不同截面﹑不同外径的电缆（线）上安装时，不影响故障检测性能。
6.2额定工频耐受电压
面板型指示器显示单元应能承受持续时间为1min的额定耐受电压2kV。
海拔超过1000m的应按GB/T11022—1999要求修正。
6.3功能
6.3.1短路故障指示
当配电线路发生短路故障时，故障线路段对应相线上的指示器应检测到短路故障，并发出短路故障报警指示。
6.3.2单相接地故障指示
当配电线路发生单相接地故障时，故障线路段上的指示器应检测到接地故障，并发出接地故障报警指示。
6.3.3故障远传报警
当发生短路﹑单相接地故障后，指示器除进行相应的本地报警指示外，至少具备以下功能之一：
a）通过开关触点输出故障状态信息。
b）通过无线通讯形式输出故障数据信息。
c）通过光纤通信形式输出故障数据信息。
d）其他。
6.3.4故障报警复位
a）自动复位：
指示器应能根据规定时间或线路恢复正常供电后自动复位，也可以根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复位方式。
b）手动复位：
面板型应能手动复位。
6.3.5电池低电量故障指示
对于面板型由电池供电的指示器，当电池电压降到相应值时，指示器应具有电池低电量报警功能。
6.3.6自检（测试）功能
对于面板型指示器，应具备手动检测功能，并能显示自检结果。
6.3.7短路故障自动判定功能
指示器应自动跟踪线路负荷电流变化情况，自动判定短路故障电流并报警。
6.3.8防止负荷波动误报警功能
在线路电流非故障波动时指示器不应误报警。
6.3.9自动躲避合闸涌流功能
在判定线路进行送电合闸（或重合闸）时，安装在此线路的指示器应躲过冲击电流且不误动作。
6.3.10带电装卸功能
架空线型和电缆型指示器应能带电装卸，装卸过程中不应误报警。
6.3.11重合闸最小识别时间0.2s
a）故障指示器应能识别重合闸间隔为0.2s的瞬时性故障，并正确动作。
b）非故障分支线上安装的故障指示器经受0.2s重合闸间隔停电后，在感受到重合闸涌流后不应误动作。
6.4静态功率消耗
对装有电池的指示器，其电源容量理论待机时间应大于10年报警指示时间大于2000h。
6.5使用寿命
能耐受2000次电气寿命试验或使用寿命不低于8年。
6.6电气性能
6.6.1架空线型的指示器
a）短路故障报警：
指示器应能根据线路负荷变化自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20%；高低温运行环境下动作误差应不大于±25%。
b）可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间。
c）接地故障报警：
有定量设置的特征值，其动作误差应不大于±20%；高低温运行环境下动作误差应不大于±25%。
d）自动复位时间：
规定（2~48）h,推荐值2h、4h、8h、16h、24h.。
复位时间允许误差不大于±1%。
6.6.2电缆型和面板型指示器
a）短路故障报警：
指示器应能根据线路负荷变化自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20%；高低温运行环境下动作误差应不大于±25%。
b）可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间。
c）接地故障持续时间：
由生产厂家提供，其允许误差值不大于±10%。
d）自动复位时间：
规定（2～48）h,推荐值2h、4h、8h、16h、24h.。
复位时间允许误差不大于±1%。
e）具有低电量报警功能的指示器，其报警电压允许误差不大于±2%。
6.7交变湿热
验证设备耐潮湿能力，其参数规定如下：
表格1交变湿热试验
参考试验
GB/T2423.4试验D
严酷等级
户内型：
+40℃、户外型+55℃
湿度
90%±3%
循环次数（周期）
（1﹑2﹑6）次
恢复气候条件
按GB/T2423.4所述的受控条件下
注1：
指示器再次检测前，应通风除去所有外部和内部的凝露。
注2：
型式试验严酷等级不低于2周期。
6.8握力试验
对于架空线型和电缆型指示器，其卡线结构的握力应满足下列要求：
a）在垂直于压线弹簧所构成的平面方向的乡下拉力应不小于指示器整体自重的8倍。
b）架空型故障指示器安装到钢芯铝绞线后，其沿铝绞线方向的横向拉力应不小于50N。
c）面板型电缆型故障指示器安装到单芯电缆后，其沿电缆方向的横向拉力应不小于30N。
6.9振动耐久性
面板型指示器的显示单元应按GB/T11287—2000进行振动耐久试验，试验等级见表2.
表2振动耐久性试验主要参数
等级
峰值加速度α
m/s2
每一轴线方向的扫频循环数
0
—
—
1
10
20
2
20
20
注：
等级说明
0级不要求进行振动试验的产品。
1级正常用于发电厂、变电站及其他工业设备并适用于正常运输条件的产品。
2级安全系数要求很高或使用场所振动强度很高及运输条件很恶劣（如船上）的产品。
6.10静电放电抗扰度
根据指示器的安装环境，推荐试验等级4级（有特殊情况应在试验结果中说明）。
试验等级见表3
表3静电放电试验主要参数
试验项目
等级
接触放电
kV
空气放电
kV
静电放电抗扰度试验
1
2
2
2
4
4
3
6
8
4
8
15
X
待定
待定
注：
等级说明
1级外壳选用防静电材料（其可能产生的电平不大于2kV）。
2级安装在有防静电的设施的环境中。
3级安装在有适度控制的环境中。
4级安装在无湿度控制的环境中。
X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。
该等级可以在产品标准中规定。
6.11射频电磁场辐射抗扰度
根据指示器的安装环境，推荐试验等级3级（有特殊情况应在试验结果中说明）。
试验等级见表4
表4射频电磁场辐射试验主要参数
试验项目
等级
试验场强
V/m
静电放电抗扰度试验
1
1
2
3
3
10
X
待定
注：
等级说明
1级安装在低电平电磁辐射环境中。
2级安装在中等的电磁辐射环境中。
3级安装在严重电磁辐射环境中。
X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。
该等级可以在产品标准中规定。
6.12浪涌（冲击）抗扰度
根据指示器的安装环境，推荐试验等级4级（见表5）（有特殊情况应在试验结果中说明）。
试验等级见表5
表5试验等级
开路试验电压
kV/±10%峰值
等级
电源端口
在I/O（输入/输出）信号、数据和控制端口
1
0.5
0.25
2
1
0.5
3
2
1
4
4
2
X
待定
待定
注1：
电源端口：
对于低压（≦60V）直流输入/输出端，如果次级电路（与交流电源端口隔离）不会遭受瞬态过电压，则不用对该低电压直流输入/输出端进行浪涌试验。
注2：
在有几个相同线路情况下，可能只需选择一定数量的线路进行典型测量即可。
注3：
进行线—地试验时如果没有其他规定，应一次每根线进行试验。
注4：
X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。
该等级可以再产品标准中规定。
6.13工频磁场抗扰度
根据指示器的安装环境，推荐试验等级5级（见表6）（有特殊情况应在试验结果中说明）。
表6试验等级
等级
磁场强度
A/m
1
1
2
3
3
10
4
30
5
100
X
特定
注1：
“X”是一个开放等级，可在产品规范中给出。
注2：
磁场强度用A/m表示，1A/m相当于自由空间的磁感应强度为1.26µF。
6.14临近干扰
用于电缆线路的指示器，当相邻100mm的线路出现超过短路故障报警电流时，本线路指示器不应发生误报警。
用于架空线路的指示器，当相邻300mm的线路出现超过短路故障报警电流时，本线路指示器不应发生误报警。
6.15耐受短路冲击电流能力
短路试验电流参数（推荐值）如下：
1.短路故障电流（有效值）16kA、20kA、25kA、31.5kA；
2.短路故障电流持续时间：
2s、3s、4s；
3.短路故障峰值电流及持续时间：
2.5倍短路故障电流；时间0.3s。
6.16着火危险
着火危险试验用于验证外壳为非金属材料的阻燃性。
试验严酷等级见表7.
表7严酷等级
等级
优先选用的试验温度
℃
允许偏差
K
1
550
±10
2
650
±10
3
750
±10
4
850
±15
5
960
±15
X
待定
待定
注：
X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。
该等级可以在产品标准中规定。
6.17防护等级
按GB4208—2008标准要求，指示器防护等级要求如下：
a）电缆型和架空线型指示器防护等级不低于IP67.
b）面板型防护等级：
传感器部分不低于IP65，显示单元不低于IP30.
c）有耐浸水能力的架空线型和户外电缆型指示器不低于IP68.
7试验方法
7.1试验条件
除非另有规定，测量和试验的标准大气条件不超过下列范围：
a）试验环境温度：
+10℃～+30℃。
b）大气压力79.5kPa～106.0kPa.
7.2外观与结果检查
指示器的外壳、安装机构应符合6.1条规定的要求。
7.3额定工频耐受电压试验
在面板型指示器显示单元的端子与外壳之间施加额定工频电压2000V持续时间1min，施加过程中，若没有发生破坏性放电，则认为指示器通过试验。
7.4功能试验
7.4.1短路故障报警及复位功能试验
在正常环境温度下对指示器进行短路功能试验，将指示器接入模拟回路（见图1）中，当回路中的电流值超过设定故障电流报警动作值并满足所有其他故障判据条件时，指示器应能发出短路故障报警并在规定时间复位；试验结果应符合6.3.1、6.3.3和6.3.4条规定要求。
在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，当回路中的电流值变化超过设定的故障电流报警动作值，在大于规定的动作延时后又下降为零，停电0.2s后，重合闸成功，电流恢复到故障前的负荷水平时，指示器应该正确动作，试验结果应符合6.3.11的规定要求。
7.4.2接地故障报警及复位功能试验
在正常环境温度下对指示器进行接地功能试验，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值超过设定故障电流报警动作值并满足故障报警特征值要求时，指示器应能发出接地故障报警并在规定时间复位，试验结果应符合6.3.2～6.3.4条规定要求。
7.4.3短路故障防误动功能试验
a）负荷波动防误报警试验：
在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常电流，当回路中的电流变化超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为电流变化前的负荷水平，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.8的规定要求。
b）变压器空载合闸涌流防误报警试验：
在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值从零突变并超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为零时，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.9的规定要求。
c）线路突合负载涌流防误报警试验：
在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为正常负荷水平时，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.9的规定要求。
d）人工投切大负荷防误报警试验：
将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，当回路中的电流值变化超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的最长动作延时后又下降为零时，指示器应不误动，试验结果应符合6.3.8的规定要求。
e）非故障相重合闸合闸涌流防误报警试验;在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，停电0.2s后，回路中的电流值又从零突变并超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为零时，此时指示器不应误动作，试验结果应符合6.3.11的规定要求。
7.4.4自检测试验功能
对于面板型指示器，当手动操作自检（测试）开关时，指示器能自动检测其工况，并能显示自检结果。
7.5电气性能试验
在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中，在回路中分别施加短路故障和接地故障电流，当回路中的电流值超过设定的故障电流报警动作值，并满足所有其他故障判据条件或回路中出现超过设定故障报警特征值时，指示器应能发出故障报警并在规定时间复位。
其动作指标应符合6.6的规定要求。
对由电池供电的面板型指示器，当电池供电电压达到低电量报警电压时，指示器应报警。
其报警电压允许误差应符合6.6.2条规定要求。
7.6低温性能试验
按GB/T2423.1要求，将指示器置于低温试验箱中并处于正常工作状态，在5.1条规定温度下保温2h，待指示器内部各元件达到热稳定后，测试其电气性能。
试验结果应符合6.6条规定要求。
7.7高温性能试验
按GB/T2423.2要求，将指示器置于高温试验箱中并处于正常工作状态，在5.1条规定温度下保温2h，待指示器内部各元件达到热稳定后，测试其电气性能。
试验结果应符合6.6条规定要求。
7.8交变湿热试验
按GB/T2423.4—2008要求，将不通电的指示器置于低温试验箱中，在6.7条规定温度湿度等参数要求下运行，待指示器恢复至常温状态下，进行外观绝缘及功能测试，指示器应符合以下要求：
a）外观与结构检查应符合6.1条要求。
b）接点对外壳的绝缘电阻不小于5MΩ.
c）指示器功能应符合6.3.1～6.34要求。
7.9振动耐久性试验
面板型指示器的显示单元应根据试验等级Ⅰ级（见表2）进行振动耐久试验,试验结束后指示器应符合以下要求:
a）外观与结构检查应符合6.1条要求。
b）指示器功能应符合6.3.1～6.3.4要求。
7.10倾斜跌落试验
跌落高度：
面板型0.1m，架空线型和电缆型为1m；
跌落次数：
面板型以底面4个边为轴各跌落一次，共4次。
架空线型和电缆型跌落1次。
试验在无包装状态下进行，试验结束后指示器应符合以下要求：
a）外观与结构检查应符合6.1条要求。
b）指示器功能应符合6.3.1～6.34要求。
7.11电气寿命试验
将指示器接入模拟回路中，当回路中出现故障电流时，指示器应能发出故障报警信息并在规定时间复位（复位时间应调至最短），从故障报警状态至报警状态
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