GB/T 19862-2016 电能质量监测设备通用要求

　　ICS 17.220.20 F 20

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 19862—2016代替 GB/T 19862—2005

　　电能质量监测设备通用要求

　　Generalrequirementsformonitoring equipmentofpowerquality

　　2016-08-29发布 2017-03-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 19862—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准代替 GB/T 19862—2005《电能质量监测设备通用要求》,与 GB/T 19862—2005相比主要技术变化如下 :

　　— 删除了通用的电能质量指标术语 ,包括 “电压偏差”“频率偏差”“(间)谐波”“三相不平衡度”“闪变 ”“电压暂降”“暂升”“短时中断 ”等 ;

　　— 增加了与描述电能质量监测设备性能相关的术语 ,包括 “影响量范围”“平均故障间隔时间 ”等 ;

　　— 第 4章标题 “分类及构成 ”改为 “分类及测量环节 ”,增加了按 “按待测指标测量方法 ”分类一节 ,引入 A级 、S级 、B级的概念 ;

　　—“5. 1基本功能要求 ”,增加了监测设备“通讯协议 ”的要求 ,引入 DL/T 860协议及 PQDIF数据

　　格式 ,原则要求以附录 A、附录 B给出 , 同时增加了 “与电子式互感器接口 ”要求内容 ;

　　— 增加了“5. 2测量方法及数据储存 ”内容 ;

　　—“5. 3 准确度要求 ”,引入 “信号影响量 ”概念 ,并按 A级 、S级给出最大允许误差要求 , 同时给出了暂态电能质量指标的测量误差要求 ;该条内容还修改了 2005年版表 2 三相电压不平衡度及三相电流不平衡度计算公式的错误 ;

　　—“5. 5气候环境条件 ”,引入了 “极限环境温度 ”的概念 , 在线式 、便携式两类设备的要求分别给出 ,包括储存运输 、户内户外运行气候环境要求 ;

　　— 第 6章试验部分 ,增加了暂态电能质量误差的测量方法 ;

　　— 第 8章增加了 “产品编码 ”内容 。

　　本标准由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会(SAC/TC1)提出并归 口 。

　　本标准主要起草单位 :西安博宇电气有限公司 、国网山西省电力公司电力科学研究院 、中机生产力促进中心 、国网上海市电力公司电力科学研究院 、国网河南省电力公司电力科学研究院 、国网江苏省电力公司电力科学研究院 、深圳市中电电力技术股份有限公司 、合肥金脑人科技发展有限责任公司 、中铁第四勘察设计院 、国网北京市电力公司电力科学研究院 、河南省计量科学研究院 、深圳供电局有限公司 、国网智能电网研究院 。

　　本标准主要起草人 :刘军 成 、王 金 浩 、刘 晶 、潘 爱 强 、李 琼 林 、袁 晓 冬 、王 昕 、徐 佩 、黄 足 平 、杜 晨 红 、陈清平 、史帅彬 、林海雪 。

　　电能质量监测设备通用要求

　　1 范围

　　本标准规定了电能质量监测设备的术语和定义 、分类及测量环节 、技术要求 、试验 、检验规则 、标志 、包装 、运输和贮存等通用要求 。

　　本标准适用于对交流电力系统电能质量进行监视测量的固定式监测设备和便携式监测设备 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 191 包装储运图示标志

　　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 电工电子产品基本环境试验 第 2 部分 :试验方法 试验 Db 交变湿热(12 h+ 12 h循环)

　　GB/T 2423. 5 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 Ea和导则 : 冲击

　　GB/T 2423. 10 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 Fc:振动(正弦)

　　GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)

　　GB/T 7408—2005 数据元和交换格式 信息交换 日期和时间表示法

　　GB/T 17626. 2—2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

　　GB/T 17626. 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

　　GB/T 17626. 4—2008 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—2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

　　GB/T 17626. 30—2012 电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测试方法

　　GB/T 18039. 4—2003 电磁兼容 环境 工厂低频传导骚扰的兼容水平

　　DL/T 860(所有部分) 变电站通信网络和系统

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　电能质量监测设备 monitoring equipmentofpowerquality

　　通过对引入的电压 、电流信号进行分析处理 ,实现对电能质量指标进行监测的专用装置 。 3.2

　　瞬态过电压 transientovervoltage

　　持续时间数毫秒或更短 ,通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压 。 它可以叠加于暂时过电压上 。

　　GB/T 19862—2016

　　[GB/T 18481—2001,定义 3. 1. 2] 3.3

　　极限运行条件 limitrangeofoperation

　　监测设备能够运行且不至于损坏的严酷条件 ; 当运行条件随机转化为额定运行条件后监测设备的测量功能及其准确度不受影响 。

　　注 : 极限运行条件下监测设备的准确度将会受到影响 。

　　3.4

　　额定运行条件 rated rangeofoperation

　　保证监测设备准确度的运行条件 。

　　3.5

　　影响量 influencequantity

　　任何可能会影响测量设备工作性能的量 。

　　注 : 该量通常来自于测量设备外部 。

　　[GB/T 17626. 30—2012,定义 3. 12] 3.6

　　影响量范围 rangeofinfluencequantity

　　单一影响量的取值范围 。

　　3.7

　　时间积累 timeaggregation

　　按照特定的数据合并算法 ,将特定时间间隔(累积周期)所包含的数据序列(等时间间隔) 进行数据合并而得到一个代表该时间间隔数据的过程 。

　　注 1: 该特定时间间隔定义为累积周期 ,例如 150周波 、10 min、2 h等 ;

　　注 2: 累积周期的一个测量数据定义为累积记录 ,简称记录 ,例如 150周波记录 、10 min记录 、2 h记录等 。

　　[GB/T 17626. 30—2012,3. 31改写] 3. 8

　　标记 flagging

　　用特定方式对电压暂降 、暂升 、短时中断期间稳态电能质量测量数据进行注明的行为 。

　　注 : (记录)标记仅针对 A级 、S级设备 。

　　3.9

　　标记数据 flagged data

　　被标记了的电能质量监测数据 。

　　3. 10

　　波峰系数 crestfactor

　　交流周期性电压或电流信号的峰值与有效值的比值 。

　　3. 11

　　平均故障间隔时间 mean timebetween failures;MTBF

　　可修复的产品两次故障之间持续运行的期望时间间隔 。

　　[IEV 192-05-13,改写]

　　4 分类及测量环节

　　4. 1 分类及分级

　　4. 1. 1 按信号的接入方式

　　4. 1. 1. 1 直接接入式

　　直接将待监测点一次电压 、一次电流信号接入监测设备 。

　　4. 1. 1.2 间接接入式

　　待监测点一次电压 、一次电流信号经互感器(传感器)接入监测设备 。

　　4. 1.2 按使用方式

　　4. 1.2. 1 便携式

　　便于携带 ,接线 、拆线方 便 , 由 使 用 者 现 场 操 作 完 成 相 关 电 能 质 量 指 标 测 试 全 部 功 能 过 程 的 测 量设备 。

　　4. 1.2.2 固定式

　　固定安装的 、适用于对电能质量相关指标进行长期在线监测的设备 。

　　4. 1.3 按待测指标测量方法

　　4. 1.3. 1 A级(Advanced,高级)

　　符合 GB/T 17626. 30—2012中 A级准确度测量方法 ,适用于要求精确测量电能质量指标参数的场合(例如供电合同约定的解决电能质量纠纷 、或验证是否满足相关电能质量标准等) 。

　　4. 1.3.2 S级(Surveys,调查)

　　符合 GB/T 17626. 30—2012中 S级准确度测量方法 ,适用于对电能质量常规测试及调查统计 、排除故障等场合 。

　　4. 1.3.3 B 级(Basic,基础)

　　不符合 A级和 S级要求的电能质量监测设备 。

　　注 : 更多的关于 A级 、S级 、B级设备的要求请参考 GB/T 17626. 30—2012。

　　4.2 测量环节

　　电能质量监测所包含的环节如图 1所示 。本标准侧重于其中的监测设备 。

　　图 1 电能质量监测环节示意

　　5 技术要求

　　5. 1 基本功能要求

　　5. 1. 1 监测要求

　　监测设备可监测的主要 电 能 质 量 参 数 见 表 1, 各 项 指 标 的 测 量 方 法 应 满 足 GB/T 17626. 30相 应

　　要求 。

　　注 1: 具有谐波监测功能的监测设备 ,A级监测设备要求能够测量到 50次谐波;S级监测设备要求能够测量到 40次谐波 。

　　注 2: 瞬态过电压指标的检测尚在考虑中 。

　　表 1 监测设备监测参数

　　5. 1.2 显示功能

　　监测设备可配置显示屏 ,就地显示被监测相关电能质量参数以及设置参数 。

　　5. 1.3 通讯

　　5. 1.3. 1 通讯接口

　　通讯接口配置要求如下 :

　　a) 监测设备应具备必要的通讯接 口 , 以实现监测设备的远程和就地管理 、参数的设置 、数据的实时传输或定时提取存储记录 ;

　　b) 监测设备应至少具备 1个以太网接 口 ,可配置 EIA RS-232/485接 口 ;

　　c) 监测设备宜配置 1个 USB接 口 , 以便在不具备通讯条件或紧急情况下读取数据 。

　　5. 1.3.2 通讯协议

　　通讯协议及实现方式要求如下 :

　　a) 固定式监测设备的数据建模和通讯规约宜采用 DL/T860标准 ,DL/T860建模原则参见附录 A;

　　b) 监测设备也可将监测数据传输到监控中心 ,保存为 PQDIF数据格式进行数据交换;PQDIF数据格式要求参见附录 B;

　　c) 其他协议 。

　　5. 1.3.3 与电子式互感器接口要求

　　通过电 子 式 互 感 器 进 行 电 能 质 量 监 测 的 监 测 设 备 , 其 信 号 输 入 接 口 应 与 GB/T 20840. 7—2007、 GB/T 20840. 8—2007标准规定的电子式互感器输出接口的要求相适应 。

　　5. 1.4 权限管理功能

　　监测设备宜具有权限管理功能 。

　　5. 1.5 设置

　　5. 1.5. 1 功能设置

　　应具有就地或远方实现相关基本数据的设置 、更改 、删除功能 。

　　5. 1.5.2 参数设置

　　所设置的基本参数包括(但不限于) :

　　a) 通讯参数 ;

　　b) 内部时钟 ;

　　c) 监测点信息 ,包括监测点名称 、电压互感器/电流互感器变比 、通道接线方式等 ;

　　d) 稳态电能质量监测数据时间累积周期 ;

　　e) 触发方式 、阈值 、波形记录要求 ;

　　f) 手动录波(可选) ,包括录波时间长度 、每周波采样点数/采样频率等 。

　　5. 1.5.3 远程升级

　　固定式监测设备应具有远程升级功能 。

　　5. 1.6 开关量输入/输出功能(可选)

　　根据实际需要 ,监测设备可配置必要的开关量输入 、输出接 口 。

　　5. 1.7 对时功能

　　5. 1.7. 1 对时方式

　　应具有网络对时及卫星对时功能 。

　　5. 1.7.2 时钟精度

　　实时时钟准确度相对于国际标准时间[Coordinated UniversalTime(UTC) ,见 GB/T 7408—2005]要求如下 :

　　a) A级 :外部对时 : ±20 ms;无外部对时 : ±1 s/24h;

　　b) S级 : ±5 s/24h;

　　c) B级 :厂家说明 。

　　5.2 测量方法及数据存储

　　5.2. 1 测量方法

　　电能质量各指标的测量应依据 GB/T 17626. 30规定的测量方法进行 。

　　5.2.2 时间累积及标记

　　5.2.2. 1 稳态电能质量监测数据的时间累积 、标记均应依据 GB/T 17626. 30规定进行 。

　　5.2.2. 2 累 积 周 期 可 根 据 需 要 进 行 设 置 , 可 设 置 的 累 积 周 期 为 : 150周 波 ; 1 min整 数 倍 (但 不 大 于10 min) ,例如 1 min、3 min、5 min等 ;2h(针对长时闪变) ;

　　5.2.2.3 除电压偏差外 ,标记数据不参与其他稳态电能质量指标的统计分析 。

　　5.2.3 记录存储

　　对于稳态电能质量监测数据 ,记录存储要求如下 :

　　a) 在线式监测设备当地应存储所设定的 1 min整数倍(但不大于 10min)累计周期的累积记录和2 h记录 ;

　　b) 便携式应可存储 150周波记录 、所设定的 1 min整数倍(但不大于 10 min) 累计周期的累积记录 、2 h记录 。

　　5.2.4 存储容量

　　对于固定式监测设备 , 当地存储容量应至少满足存储 30d稳态电能质量数据记录的要求(按 1 min累积周期考核) ,存储模式为循环存储 。

　　5.3 准确度要求

　　5.3. 1 稳态电能质量参数

　　5.3. 1. 1 误差

　　稳态电能质量指标参数的误差计算公式及最大允许误差要求见表 2、表 3。

　　5.3. 1.2 影响量及其对误差的影响

　　在表 4定义的信号测量范围内任意选择某参数 ,除该参数之外的其他参数在表 5 规定的影响量范围变化的条件下 ,监测设备测量到的该选定参数的最大允许误差应满足表 2、表 3 的对应要求 。

　　表 2 稳态电能质量指标误差计算公式及最大允许误差要求

　　表 3 (间)谐波误差计算公式及最大允许误差要求

　　表 3 (续)

　　表 4 信号测量范围

　　表 5 信号影响量范围

　　5.3.2 暂态电能质量指标

　　暂态电能质量指标测量的准确度要求如下 :

　　a) 暂态电能质量指标准确度应满足 GB/T 30137—2013相应要求 ;

　　b) A级性能监测设备事件过程中电压幅值测量误差不应超过公称输入电压的 ±0. 2%;S级性能监测设备事件过程中电压幅值测量误差不应超过公称输入电压的 ±1% ;

　　c) A级性能监测设备事件持续时间测量误差不超过 ±20ms;S级性能监测设备事件持续时间测量误差不超过 ±40 ms。

　　5.4 电气性能要求

　　5.4. 1 设备工作电源

　　5.4. 1. 1 工作电源电压选择

　　监测设备供电电源优先选择下述额定电压 :

　　a) 单相交流电压 :220V;

　　b) 直流 :220V,110V。

　　5.4. 1.2 工作电源电压变化影响要求

　　在电源电压下述变化范围内 ,监测设备应能可靠工作 ,测量准确度不受影响 :

　　a) 交流标称电压 ±20% ,标称频率 50 Hz±2. 5 Hz,谐波电压总畸变率不大于 10% ;

　　b) 直流标称电压 ±20% ,纹波系数不大于 5% 。

　　5.4.2 电压信号输入回路

　　5.4.2. 1 额定信号输入电压

　　直接接入式可选择的额定信号输入电压 :100V,220V,380V,690V。

　　间接接入式可选择的额定信号输入电压 :100/ 3V,100V。

　　5.4.2.2 电压信号输入回路性能要求

　　电压信号输入回路性能要求如下 :

　　a) 安全要求 :施加 4 倍 额 定 电 压 或 1 kV 交 流 电 压(取 小 者) , 持 续 1 s 时 间 , 监 测 设 备 应 不 致损坏 。

　　b) 波峰系数 :可承受的波峰系数应不小于 2。

　　c) 功耗 :额定信号输入电压下 , 回路(通道)消耗的视在功率应不大于 0. 5 VA/回路(通道) 。

　　5.4.3 电流信号输入回路

　　5.4.3. 1 额定信号输入电流

　　直接接入式可选择的额定信号输入电流(特殊要求可与用户协商) :0. 1 A;0. 2 A;0. 5 A; 1 A;2 A; 5 A;10A;20A;50A;100A。

　　间接接入式可选择的额定信号输入电流 :1 A,5 A。

　　5.4.3.2 电流信号输入回路性能要求

　　电流信号输入回路性能要求如下 :

　　a) 安全要求 :施加 10倍额定信号电流 ,持续 1 s时间 ,设备应不致损坏 。

　　b) 可承受的波峰系数 :

　　1) 施加电流小于或等于 5 A 时 ,不小于 4;

　　2) 施加电流大于 5 A小于或等于 10A 时 ,不小于 3. 5;

　　3) 施加电流大于 10A,不小于 2. 5。

　　c) 功耗 :额定信号输入电流下 ,各回路(通道)电压降不超过 0. 15V。

　　5.4.4 停电数据保持及停电工作时间

　　5.4.4. 1 停电数据保持

　　工作电源长时间断电时 ,监测设备不应出现误读数 ; 电源恢复时 ,数据应不丢失 。

　　5.4.4.2 停电工作时间

　　便携式监测设备在设备电源断电情况下应能保持至少 30 min的正常测试时间 。

　　5.5 气候环境条件

　　5.5. 1 固定式

　　固定式监测设备运行 、存储及运输气候环境条件如表 6所示 。

　　注 : 极限运行条件仅规定了极限环境温度 。

　　表 6 固定式监测设备运行、存储及运输气候环境条件

　　5.5.2 便携式

　　便携式监测设备运行 、存储及运输气候环境条件如表 7所示 。注 : 极限运行条件仅规定了极限环境温度 。

　　表 7 便携式监测设备运行、存储及运输气候环境条件

　　5.6 外壳、机械性能

　　5.6. 1 外壳

　　监测设备防护等级不应低于 GB 4208—2008规定的 IP 51级要求 。

　　5.6.2 机械性能

　　5.6.2. 1 机械振动

　　监测设备不包装 、不通电 , 固定在试验台中央 。试验按 GB/T 2423. 10规定进行 :

　　— 频率范围 :10 Hz~ 150 Hz;

　　— 交越频率 :60 Hz(f≤60 Hz:定振幅 0. 075 mm;f>60 Hz:定加速度 10 m/s2 ) ;

　　— 每一轴向扫频周期数 :10次 。

　　5.6.2.2 机械冲击

　　监测设备不包装 、不通电 , 固定在试验台中央 。试验按 GB/T 2423. 5 规定进行 :

　　— 脉冲波形 :半正弦波 ;

　　— 峰值加速度 :150 m/s2 ;

　　— 脉冲宽度 :11 ms;

　　— 次数 :3个互相垂直轴线上的 6个面各 3 次 。

　　5.7 电气安全性能

　　5.7. 1 绝缘电阻

　　监测设备各电气回路对地和无电气连接的各电气回路之间的绝缘电阻要求如表 8所示 。

　　表 8 绝缘电阻要求

　　5.7.2 冲击(耐受)电压

　　根据表 9选择电压峰值 ,波形为标准的 1. 2 μs/50 μs脉冲 。施加于所有电气回路对地之间 ,不应出现电弧 、放电 、击穿和损坏 。试 验 后 , 监 测 设 备 存 储 的 数 据 应 无 变 化 , 功 能 和 准 确 度 应 仍 符 合 5. 1、5. 3要求 。

　　表 9 冲击耐受电压峰值

　　5.7.3 工频耐受电压

　　在监测设备电气回路对地之间及无电气连接的各电气回路之间施加有效值如表 10所示的 50 Hz正弦波电压 1 min,不应出现电弧 、放电 、击穿和损坏 。试验后 ,监测设备存储的数据应无变化 , 功能和准确度应仍符合 5. 1、5. 3要求 。

　　表 10 工频耐受电压

　　5. 8 电磁兼容性(EMC)

　　监测设备应满足下述电磁兼容要求 :

　　a) 监测设备电快速瞬变脉冲群抗干扰度应满足 GB/T 17626. 4—2008 中规定的严酷等级 3 级的要求 ;

　　b) 监测设备射频电磁场辐射抗干扰度应满足 GB/T 17626. 3—2006 中规定 的 严 酷 等 级 3 级 的要求 ;

　　c) 监测设备静电放电抗干扰度应满足 GB/T 17626. 2—2006中规定的严酷等级 3 级的要求 ;

　　d) 监测设备浪涌抗扰度能力应满足 GB/T 17626. 5—2008中规定的严酷等级 3 级的要求 。

　　5.9 平均故障间隔时间

　　生产厂家应提供平均故障间隔时间技术指标 。

　　6 试验

　　6. 1 试验条件及流程

　　6. 1. 1 试验条件

　　除非特别说明 ,试验应在表 11所示条件下进行 。

　　表 11 试验条件

　　6. 1.2 试验步骤

　　为了简化试验步骤 ,建议最大允许误差试验放在所有试验之后进行 。

　　6.2 基本功能检验

　　分项检测监测设备是否具有 5. 1所描述的各项功能 。

　　6.3 最大允许误差

　　6.3. 1 稳态电能质量最大允许误差试验

　　对 A级或 S级监测设备 ,试验按如下步骤进行 :

　　— 第一步 :选择一种待试验参数 ,例如电压偏差 ;

　　— 第二步 :首先设定除该参数之外的其他参数为表 12状态 1 所规定的对应数值 ;其次对于所选定的待试验参数 ,在表 4 给定的信号测量范围内均匀选取 5个测试点(含上下限值) , 明确每个测试点对应的具体信号给定值 ,并逐一设定 ,其测量结果应在表 2、表 3 对应的 A 级或 S 级误差范围 。例如 :对于电压偏差 ,A级设备的有效值变化范围为 10%UN ~ 150%UN ,则五个等分点设定值为 :10%UN、45%UN、80%UN、115%UN、150%UN 。

　　— 第三步 : 除该参数之外的其他参数设定为表 12状态 2所规定的对应数值 ,重复上述试验 ;

　　— 第四步 : 除该参数之外的其他参数设定为表 12状态 3所规定的对应数值 ,重复上述试验 。

　　注 1: 按照该试验方法 ,频率 、电压 、三相不平衡度 、闪变等电能质量参数需要 15个测试数值进行误差判断 ;

　　注 2: 对于谐波 、间谐波包含多个电能质量指标的电能质量参数 ,在其频谱范围内任意选定一个进行试验 。

　　表 12 准确度测量参数设置一览表

　　6.3.2 谐波电流

　　对 A级或 S 级监测设备 ,根据监测设备的额定信号电流 ,基波频率设定为 50 Hz,依次对 3、5、7、 11、13、25次谐波根据表 13设定要求分别单独设置 ,最大允许误差应符合 5. 3要求 。

　　表 13 谐波电流最大允许误差测试设定值

　　6.3.3 电压暂降、暂升、电压短时中断最大允许误差

　　6.3.3. 1 电压暂降

　　选取电压暂降阈值为 90%UN ,按矩形电压暂降特征依据表 14分别设定电压暂降幅度 ,其事件持续时间及维持电压应满足 5. 3. 2误差要求 。

　　表 14 电压暂降设定值

　　6.3.3.2 电压短时中断

　　选取电压暂降阈值为 10%UN ,按矩形电压短时中断特征依据表 15分别设定电压短时中断幅度 ,其事件持续时间及维持电压应满足 5. 3. 2误差要求 。

　　表 15 电压短时中断设定值

　　6.3.3.3 电压暂升

　　选取电压暂升阈值为 110%UN ,按矩形电压暂升特征依据表 16分别设定电压暂升幅度 ,其事件持续时间及维持电压应满足 5. 3. 2误差要求 。

　　表 16 电压暂升设定值

　　6.4 电气性能试验

　　6.4. 1 电源电压

　　将工作电源电压调节到表 17给定值 ,监测设备应能正常工作 ,功能和最大允许误差应符合 5. 1、5. 3要求 。

　　表 17 电源电压变化测试设定值

　　6.4.2 信号回路功耗试验

　　在额定信号输入条件下 , 电压回路采用伏安法及功率表法测量回路功耗 , 电流回路采用电压表测量各信号回路的电压降 ,监测设备功率消耗应符合 5. 4. 2、5. 4. 3要求 。

　　6.4.3 停电数据保持

　　先读出监测设备内保存的数据及设置的参数 ,然后断电 8 h。 电源恢复后 ,保存的数据应无变化 。

　　6.5 气候防护试验

　　6.5. 1 高温影响

　　按 GB/T 2423. 2—2008规定的 Bb类进行 ,将监测设备在非通电状态下放入高温试验箱中央 ,升温至 5. 5 条规定的额定运行条件最高温度 , 保温 6 h, 然后通电 0. 5 h, 监测 设 备 功 能 和 准 确 度 应 仍 符 合5. 1、5. 3要求 。

　　6.5.2 低温影响

　　按 GB/T 2423. 1—2008规定的 Ab类进行 ,将监测设备在非通电状态下放入低温试验箱的中央 , 降温至 5. 5 条规定的额定运行条件最低温度 ,保温 6 h,然后通电 0. 5 h,监测设备功能和准确度应仍符合5. 1、5. 3要求 。

　　6.5.3 交变湿热试验

　　按 GB/T 2423.4 的规定进行试验 。试验最高湿度按 5. 5条的规定 ,试验周期为 2 d(最高温度 +45℃ ,便携式若仅运行在户内 ,则最高温度 +40℃) 。试验结束前在湿热条件下测绝缘电阻应不低于 5. 7. 1条的要求 ,试验结束后在大气条件下恢复 2 h,通电测试 ,监测设备功能和准确度应仍符合 5. 1、5.3要求 。

　　6.6 外壳及机械性能试验

　　6.6. 1 防护等级

　　设备在非通电状况下 ,依据 GB 4208—2008规定的 IP 51级试验要求试验 ,试验后设备通电应能正常工作 。

　　6.6.2 振动试验

　　按 5. 6. 2要求 ,试验后检查监测设备应无损坏和紧固件松动脱落现象 ,通电后功能和准确度应仍符合 5. 1、5. 3要求 。

　　6.6.3 机械冲击试验

　　按 5. 6. 2要求 ,试验后检查监测设备应无损坏和紧固件松动脱落现象 ,通电后监测设备功能和准确度应仍符合 5. 1、5. 3要求 。

　　6.7 电气安全性能试验

　　6.7. 1 绝缘电阻试验

　　用 5. 7. 1 表 8 规定电压的兆欧表测量监测设备各电气回路对地和无电气连接的各电气回路间的绝缘电阻 ,其值应符合表 8 的规定 。

　　6.7.2 冲击电压试验

　　根据 5. 7. 2 表 9选择电压峰值 ,波形为标准的 1. 2 μs/50 μs脉冲 。施加于所有电气回路对地之间 ,不应出现电弧 、放电 、击穿和损坏 。试验后 ,监测设备存储的数据应无变化 ,功能和准确度应仍符合 5. 1、 5. 3要求 。

　　6.7.3 工频耐压试验

　　用 50 Hz正弦波电压对 监 测 设 备 各 电 气 回 路 对 地 和 无 电 气 连 接 的 各 电 气 回 路 间 进 行 试 验 , 时 间1 min,施加如表 10规定的试验电压 。不应出现电弧 、放电 、击穿和损坏 。试验后 ,监测设备存储的数据应无变化 ,功能和准确度应仍符合 5. 1、5. 3要求 。

　　6. 8 电磁兼容试验

　　6. 8. 1 电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验

　　按照 GB/T 17626. 4 中规定 ,并在下述条件下进行 :

　　— 监测设备处于正常工作状态 ;

　　— 监测设备的供电电源端口和保护接地的试验电压峰值 :2 kV;

　　— 信号输入输出端口 、数据和控制端口试验电压峰值 :1 kV;

　　— 重复频率 5 kHz的脉冲群 ;

　　— 施加时间 10 min内等间隔地作用 3 次 。

　　应至少满足 :试验中 ,功能或性能暂时降低或丧失 但能自行恢复 ;试验后监测设备应能正常工作 。

　　6. 8.2 射频电磁场辐射抗扰度试验

　　按照 GB/T 17626. 3 中规定 ,并在下述条件下进行 :

　　— 频率范围 :80 MHz~ 1 000 MHz;

　　— 试验场强 :10V/m ;

　　— 监测设备处于正常工作状态 。

　　应至少满足 :试验中 ,功能或性能暂时降低或丧失 但能自行恢复 ;试验后监测设备应能正常工作 。

　　6. 8.3 静电放电抗干扰度试验

　　按照 GB/T 17626. 2 中规定 ,并在下述条件下进行 :

　　— 监测设备在正常工作条件 ;

　　— 接触放电 ;

　　— 在其外壳和工作人员经常可能触及的部位 ;

　　— 试验电压 :8 kV;

　　— 正负极性放电各 10次 ,每次放电间隔至少为 1 s。

　　应至少满足 :试验中 ,功能或性能暂时降低或丧失 但能自行恢复 ;试验后监测设备应能正常工作 。

　　6. 8.4 浪涌抗扰度试验

　　按照 GB/T 17626. 5 中规定 ,并在下述条件下进行 :

　　— 监测设备处于正常工作状态 ;

　　— 严酷等级 3;

　　— 试验电压 :相间 :1 kV;相对地 :2 kV;

　　— 波形 :1. 2/50 μs;

　　— 极性 :正 、负 ;

　　— 试验次数 :正负极性各 5 次 ;

　　— 重复率 :最快 1 次/min。

　　施加于供电电源端口之间 、供电电源端口与地之间 、信号输入回路之间 ;应至少满足 :试验中 ,功能或性能暂时降低或丧失 但能自行恢复 ;试验后监测设备应能正常工作 。

　　7 检验规则

　　7. 1 出厂检验

　　由制造厂检验部门对生产的每个产品进行检验 , 出厂检验项 目见表 18。合格后应加封印出厂 ,发给质量合格证明书 。

　　7.2 型式试验

　　下列情况之一应随机抽取一台样品按本标准所规定的全部技术要求进行试验 :

　　a) 新产品设计定型鉴定及批量试生产定型鉴定 ;

　　b) 当监测设备结构 、工艺或主要材料上有改变 ,可能影响其符合本标准要求时 ;

　　c) 停产一年后重新投产时 ;

　　d) 出厂检验与上次型式试验结果有较大差异的 ,需重新进行一次型式检验 ;

　　e) 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时 。

　　7.3 检验项目

　　表 18 检验项目

　　表 18 (续)

　　8 标志、包装、运输和贮存

　　8. 1 产品标志

　　产品应有下列标志 :

　　a) 产品型号 、名称 ;

　　b) 产品编码 ;

　　根据监测设备测量方法对应的 A 级 、S 级 、B 级 ,从左到右按照表 19顺序进行编码(A对应 A 级 、 S对应 S级 、B对应 B级 ,X表示无此项功能) 。 例如 : ASXASAA: 表示为 : 电压偏差 : A 级 ; 频率偏差 : S级 ;谐波 :无此项功 能 ; 间 谐 波 : A 级 ; 电 压 不 平 衡 度 : S 级 ; 闪 变 : A 级 ; 电 压 暂 降/暂 升/短 时 中 断 : A级 。

　　表 19 产品编码定义

　　c) 生产厂名 、商标 ;

　　d) 出厂编号 ;

　　e) 电源额定电压 、额定频率 。

　　8.2 包装

　　8.2. 1 包装箱标志

　　标志应按 GB/T 191 中有关规定 ,包装箱上应有下列标志 :

　　a) 生产企业名称 、地址 ;

　　b) 产品名称 、型号 、产品编码 ;

　　c) 毛重 ;

　　d) 外型尺寸 ;

　　e) 产品标准编号 。

　　8.2.2 装箱文件

　　装箱文件应包括 :

　　a) 装箱单 ;

　　b) 产品合格证 ;

　　c) 产品使用说明书 。

　　8.3 运输和贮存

　　8.3. 1 包装完整的产品在运输过程中应避免雨 、雪的直接淋袭 ,并防止受到剧烈的撞击和振动 。

　　8.3.2 产品存放时 ,应放在温度为 0 ℃ ~40 ℃ 、相对湿度不超过 85%、空气中无腐蚀性物质的室内 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　电能质量数据模型规范

　　A. 1 概述

　　本附录采用 DL/T 860和 IEC 61850(ED2)协议规定了电能质量监测设备中电能质量数据模型的基本要求 , 旨在实现不同厂商的电能质量监测设备的数据兼容 。

　　A.2 总体建模原则

　　A.2. 1 物理设备和服务器建模

　　一个电能质量物理监测装置宜建模为一个 IED对象 , 每个 IED应建模为一个 Server对象 ,Server对象中至少应有一个访问点(AccessPoint) 。

　　装置模型 ICD文件中 IED名依据 IEC 81346-1规范命名 ,例如 :“W1Q1BJQ1”(参见 IEC 61850-6: 2009,8. 5) ,实际系统中的 IED名由系统配置工具统一配置 。

　　A.2.2 逻辑设备建模

　　监测装置的 LD实例个数为 n+1,其中 n 为自然数 ,表示监测装置监测回路数 。第一个 LD 的实例名为 LD0,用于监测装置公用的 、与特定监测回路无关的信息和数据 ;后续 LD 的实例名为 × × ×n(这里 , × × ×为自定义的逻辑设备实例名称 ,下同) ,用于监测回路 n 的特定配置信息和数据 。

　　LD0主要实现对监测装置辅助输入输出功能 、运行状态信息 、以及部分配置参数的建模 。应用到LLN0、LPHD、GGIO 等逻辑节点 。 × × ×n 主要实现监测装置电能质量监测功能及其所产生数据的建模 ,主要应用到 LLN0、LPHD、GGIO、M 系列(MMXU、MHAI、MFLK、MSQI等) 、Q 系 列(QITR、 QVVR等) 、RDRE等逻辑节点 。

　　数据集包含的数据对象不应跨 LD。

　　A.2.3 逻辑节点建模

　　逻辑节点类见表 A. 1。

　　表 A. 1 逻辑节点

　　表 A. 1 (续)

　　A.2.4 数据对象和数据属性建模

　　数据对象类型和数据属性类型应符合 DL/T 860标准要求 ,不支持自定义数据对象类型和数据属性类型 。

　　A.3 逻辑节点实例建模

　　A.3. 1 稳态电能质量数据

　　稳态电能质量指标数 据 基 于 逻 辑 设 备 × × × 中 的 稳 态 测 量 类 逻 辑 节 点 MMXU、MSQI、MHAI、 MFLK建模 。

　　各逻辑节点通过不同的实例提供实时数据和统计数据 ,逻辑节点实例命名规范见表 A. 2。

　　MHAI的谐波序列(HA, HPHh, HPPV)的实时值应包括角度 ,统计值不包括角度 。

　　表 A.2 稳态测量类逻辑节点实例名称定义

　　A.3.2 暂态波形定义

　　暂态事件波形数据主要基于逻辑设备 × × × 中的录波类逻辑节点 RDRE建模 。 波形数据的产生由触发 、录波 、数据文件生成等多个环节组成 。其中触发功能可基于 QVVR等暂态事件检测逻辑节点 ,也可以基于 MMXU、MSQI、MHAI、MFLK等稳态监测逻辑节点 ,或基于 RDRE 的 RcdTrg控制参数 。当录波功能被触发后 , 由 RDRE控制 RADR进行录波 、并生成 COMTRADE文件 。

　　A.3.3 监测点及监测装置参数信息

　　监测点和监测装置参数信息基于逻辑设备 × × ×中的逻辑节点 LLN0建模 。

　　A.3.4 终端复归

　　LED复归对象采用 LLN0中的 LEDRs和直接控制方式 。

　　A.4 功能和实现服务

　　A.4. 1 关联服务

　　使用 Associate(关联) 、Abort(异常中止)和 Release(释放)服务 。

　　IED应支持同时与不少于 12个客户端建立连接 。

　　当终端与客户端的通讯意外中断时 ,终端通讯故障的检出时间不大于 1 min。

　　A.4.2 服务报告

　　A.4.2. 1 数据集

　　数据集在逻辑设备 × × ×的 LLN0逻辑节点下定义 。数据集的具体数据在 ICD文件中定义 ,不要求动态创建和修改数据集 。

　　数据集名称必须以 ds开头 。

　　监测装置模型中数据集定义见表 A. 3。

　　表 A.3 数据集定义

　　A.4.2.2 报告

　　BRCB和 URCB均采用多个实例可视方式 ,监测装置 ICD文件中应预先配置与预定义数据集相对应的报告控制块 ,报告控制块的名称应统一 。报告控制块在逻辑设备 PQM 的 LLN0逻辑节点下定义 。报告应支持完整性周期上送(IntgPd)和总召唤(GI) 。

　　非缓存报告控制块的名称必须以 urcb 开头 ,缓存报告控制块的名称必须以 brcb 开头 。

　　监测装置模型中报告控制块定义见表 A. 4。

　　表 A.4 报告控制块定义

　　A.4.3 服务日志

　　日志控制块在逻辑设备 × × × 的 LLN0逻辑节点下定义 。监测装置 ICD 文件中应预先预置与预定义数据集相对应的 日志控制块 , 日志控制块的名称应统一 。

　　日志控制块的名称必须以 lc开头 。

　　监测装置模型中 日志控制块定义见表 A. 5。

　　表 A.5 日志控制块定义

　　A.4.4 文件服务

　　文件服务主要用于传输 COMTRADE文件 、ICD文件等 。文件服务的参数应按照 DL/T 860. 81的规定执行 。

　　A.4.5 定值服务

　　定值管理采用定值组控制块 SGCB实现 ,每个 LD 只能有一个 SGCB。

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　电能质量数据交换文件(PQDIF)文件规范

　　B. 1 概述

　　PQDIF是 IEEE提出的一种电能质量数据的交换格式 ,它完全独立于监测设备的软 、硬件 ,不仅可以较好地解决多数据源数据的兼容问题 ,还可以实现电能质量物理属性的多角度观察功能 ,满足了电能质量监测技术的发展需要 。PQDIF应符合 IEEE 1159. 3—2003的规范要求 。

　　本附录根据 IEEE 1159. 3—2003,仅给出 PQDIF数据交换的基本要求 ,进一步详细内容可参考相应的行业标准 。

　　B.2 基本要求

　　PQDIF文件应符合下列基本要求 :

　　a) 一个 PQDIF文件应只包含一个监测点的电能质量数据 ,应包含并且只能包含一个容器记录 、一个数据源记录 ,应包含至少一个监测设置记录和一个观测值记录 。

　　b) 一个监测终端中同一监测点的各项电能质量数据应使用同一个数据源定义 。

　　c) 监测数据应是经过压缩的数据 ,压缩方式为记录级压缩 ,压缩算法为 ZLIB。

　　d) 电能质量监测设备宜以两 h为基本单位生成一个 PQDIF文件 , 以监测点名称为目录分开存储文件 。PQDIF文件中数据的结束时刻为整点时刻 ,时间格式采用 GTM+08:00。文件名的命名规则是“yyyymmddThhmmss.pqd(年月 日 T 时分秒. pqd,T 为 日期与时刻的分隔符 ,此时间表示 PQDIF文件所创建的时间) ”。

　　e) 符合本标准的 PQDIF文件版本信息为 1. 0。

　　B.3 数据源记录要求

　　数据源记录应符合下列规定 :

　　a) 通道定义以及序列定义不允许重复 ;

　　b) 每个通道至少包含 2个序列 ,其中第一个是时间序列 ,之后为数据序列 ;

　　c) 多个数据序列应通过不同的值类型标签(tagValueTypeID) 予以区分 ,如有效值 、最大值 、最小值 、平均值等 。

　　B.4 设置记录要求

　　监视设置记录应至少包含额定电压等级 、频率(tagNominalFrequency) 、接线方式(tagSettingPhys- icalConnection) 。

　　B.5 观测值记录要求

　　B.5. 1 总体要求

　　观测值记录的总体要求为 : 同一个观测值记录内 ,数据时标相同的不同电能质量监测数据序列实例

　　应共享时间序列 。

　　B.5.2 暂态数据

　　暂态数据是监测装置捕捉到的暂态事件触发记录 ,PQDIF文件存储的暂态数据主要是有效值数据和波形数据 ,应符合下列规定 :

　　a) 观测值记录中触发方式标签(tagTriggerMethodID)应设置为 ID_TRIGGER_METH_CHAN- NEL;

　　b) 每个暂态事件所触发存储的暂态数据应保存在一个独立的观测值记录中 ,暂态数据应包含监测点电压 、电流的波形数据 ,可包含有效值数据 ;

　　c) 电压暂降 、暂升及短时中断事件通过事件的触发时间(tagTimeTriggerd) 、触发通道(tagChan- nelTriggerIdx) 、事件 类 型(tagDisturbanceCategoryID) 、特 征 幅 值(tagCharactMagnitude) 、持续时间(tagCharactDuration) 等 特 征 值 标 签 来 描 述 , 并 利 用 数 据 序 列 基 准 值(tagSeriesBase- Quantity)给出序列实例的额定值 。

　　B.5.3 稳态数据

　　稳态数据是监测装置按一定时间间隔存储的周期性稳态记录 ,PQDIF文件存储稳态数据应符合下列规定 :

　　a) 观测值记录中触发方式标签(tagTriggerMethodID) 应设置为 ID_TRIGGER_METH_PERI- ODIC或 ID_TRIGGER_METH_PERIODIC_STATS;

　　b) 观测值记录中的谐波通道实例应使用如下标签 :

　　若数据源记录中特征标签设置为 ID_QC_SPECTRA_ HGROUP,则用 tagChannelGroupID来描述对应谐波 ,该标签值为谐波次数 ;

　　数据源记录中特征标签设置为 ID_ QC_ SPECTRA_ IGROUP,则用 tagChannelGroupID来描述对应间谐波群 ,该标签值为间谐波群次数 ;

　　若数据源记录中特征标签设置为 ID_QC_SPECTRA,则用 tagChannelFrequency来描述谐波中心频率 。

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 18481—2001 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压

　　[2] IEC 60050 InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV)

　　[3] IEC 61850(相关部分) Communication networksand systemsforpowerutility automation

　　[4] IEC 81346-1 Industrial systems, installations and equipment and industrial products— Structuring principles and reference designations—Part1:Basic rules

　　[5] IEEE 1159. 3—2003 IEEE Recommended Practice for the Transfer of Power Quality Data (PQDIF)