中华人民共和国电力行业标准
数字频率继电器和低频自动减载装置技术规范DL/T 525-93
中华人民共和国电力工业部于1993年12月22日批准于1994年5月1日实施。
1课题内容和适用范围
本标准规定了数字频率继电器和低频自动减载装置的分类原则、技术要求、试验方法和检验规则。
本标准适用于低频自动减载、过频切除、频率自动断开等电网安全稳定措施中使用的数字频率继电器和装置(以下简称继电器和装置)。频率继电器和单片机组成的装置也可以借鉴。
2参考标准
GB7261继电器和继电保护装置的基本试验方法
GB6162静态继电保护装置的电气干扰试验
DL478静态继电保护和安全自动装置通用规范
3个术语
3.1低频继电器的欠频继电器
当电网频率低于正常运行范围时做出反应的频率继电器。
3.2超频继电器超频继电器
当电网频率超过正常运行范围时做出反应的频率继电器。
3.3锁频电路的锁频电路
为防止频率继电器误动作,设置了特殊等级,其工作频率设置在电网正常工作频率和低频(过频)继电器工作频率的设定值之间。
3.4低压闭锁电路欠压闭锁电路
设置电压锁定电路,防止电压过低时继电器误动作。
3.5 & Deltaf/& Delta;t锁定电路& Deltaf/& Delta;t闭锁电路
当系统故障和负载反馈导致内部元件异常时,为防止电网频率异常变化和继电器误动作而设置的闭锁电路。当测量频率从频率锁定级的设定值快速下降到输出级的设定值,并且经过的时间小于设定时间时,锁定电路启动并立即锁定所有输出。
4产品类型
4.1产品类型
4.1.1继电器和装置的组成原理是数字式的。
4.1.2继电器的安装方式分为埋入式和凸出式,装置的安装方式均为埋入式。
4.2产品品种的划分
按其组成原理和功能可分为低频继电器、超频继电器和低频减载装置。其中,低频减载装置主要用于电力系统因缺电事故导致系统频率下降时,分阶段自动切断部分电力用户负荷。这类装置一般包括2 ~ 4个可独立设置的减载阶段。
4.3总体尺寸
由企业标准规定。
5技术要求
5.1工作大气条件
A.环境温度:3k5l-5 ~+40℃;
有特殊要求的环境温度:3k 6-25 ~+55℃;
储存和运输的极端环境温度:-25 ~+70℃。
在没有激发的情况下,不存在不可逆的变化。温度恢复后,器件的性能符合这个标准。
B.相对湿度:3k5l 5% ~ 95%;
特殊要求下的相对湿度:3k 6 10% ~ 100%;
C.大气压:86 ~ 106千帕。
5.2仲裁大气条件
A.环境温度:20 & plusmn2℃;
B.相对湿度:60% ~ 70%;
C.大气压:86 ~ 106千帕。
5.3正常测试大气条件
A.环境温度:15 ~ 35℃;
B.相对湿度:45% ~ 75%;
C.大气压:86 ~ 106千帕。
5.4周围环境
无爆炸危险,无腐蚀性气体和导电粉尘,无严重霉菌,使用场所无剧烈冲击振动源。防雨、雪、防风、防沙、防尘和防静电措施。
5.5工作电源
5.5.1对于电力系统中的低频自动减载继电器和装置,其工作电源一般应取自100V交流电压。特殊场合需要DC电源时,DC电源的额定电压为220V或110V,允许偏差为-20% ~+10%,纹波系数小于5%。
5.5.2内部稳压电路输出电压的额定值应由企业标准规定。
5.6功耗
额定电压下交流电压输入回路的功耗,继电器不大于4VA,低频减载装置不大于8VA。
5.7整套继电器或装置的性能要求
5.7.1输入额定参数。
交流额定电压:100V
交流额定电流:5A;
交流额定频率:50Hz。
5.7.2频率设定值的校准误差
继电器和装置频率设置的校准误差不应超过& plusmn0.015赫兹.
5.7.3频率定值的设定范围
低频继电器:45 ~ 49.5赫兹;
超频继电器:50.5 ~ 55 Hz。
5.7.4最小设定水平差
继电器频率的最小设定水平差不超过0.0125Hz
5.7.5继电器和装置的返回系数
低频继电器和装置不得超过1.002;
超频继电器不小于0.998。
5.7.6继电器和装置的返回时间
返回时间不超过70毫秒。
5.7.7出口动作延时的设定范围和误差
出口延时设定范围:0.1 ~ 20s
动作延时整定值误差小于& plusmn5%。
5.7.8交流工作电压范围:60 ~ 120V;
低压闭锁元件的电压设定范围:0 ~ 60v;
低压闭锁元件的电压整定值误差不大于& plusmn5%。
5.7.9小电流闭锁电路的电流设定范围:0.4 ~ 1.5A
低电流闭锁回路电流整定值误差不大于& plusmn5%。
5 . 7 . 10δ;f/& Delta;T锁定电路的设定范围:3 ~ 10hz/s;
& Deltaf/& Delta;t闭锁回路的整定值误差不大于& plusmn1赫兹/秒.
(at & Deltaf = 0.5Hz赫兹,δ;T=0.1s)。
5.7.11防止误动作和拒动的措施
继电器和装置配有& Deltaf/& Delta;t闭锁、低电压闭锁和电网频率正常运行范围闭锁。或者,可以使用低电流锁定。在正常运行期间,应能通过内部状态监控回路检测继电器和设备的异常情况,并发出报警信号。
5.7.12继电器和装置出口继电器触点的DC工作电压、DC电流和负荷分断能力应分别不小于250V和1A。每级不少于两对输出触点。
5.8过载能力
5.8.1交流电压回路:1.1倍额定电压连续运行。
5.8.2交流电流回路:应能承受下列短时过电流冲击试验。
2倍额定电流连续运行;
10倍额定电流允许16s
40倍额定电流允许1s。
试验中不应有绝缘损坏、燃烧等现象。恢复正常后,其性能符合本标准的技术要求。
5.9振动
继电器和装置应能承受GB7261第16.3条规定的严酷等级1的振动耐久性试验。测试后,没有机械损伤或紧固件松动或脱落。
5.10影响
继电器和装置应能承受GB7261第17.5条规定的严酷等级为1的冲击耐久性试验。测试后,没有机械损伤或紧固件松动。
5.11碰撞
继电器和装置应能承受GB7261第18章中规定的1级冲击试验。测试后,没有机械损伤或紧固件松动。
5.12绝缘性能
绝缘电阻
当用开路电压为500V的兆欧表测量时,设备的带电金属和不带电金属部分与外壳之间以及未电气连接的带电电路之间的继电器绝缘电阻应不小于10M &ω;。
介电强度
继电器的带电金属和非带电金属部分与外壳之间,以及电气上不相连的带电电路之间(指交流电压电路、交流电流电路和DC输入电路),应能承受频率为50Hz、有效值为2000V的交流电压。持续1分钟的工频耐压试验应无绝缘击穿或闪络现象。
冲击耐受电压
继电器和装置的交流电压输入回路、DC电源输入回路、出口触点和信号触点应能承受1.2/50μ;s标准雷电波短时冲击电压试验,开路试验电压5kV。不应有绝缘损坏。试验完成并恢复后,其性能指标应符合本标准。
5.13耐湿性和耐热性
装置应能承受GB7261第21章中规定的湿热试验。试验结束前2小时内,用500V兆欧表测量第5.12.1条规定部分的绝缘电阻,其开路电压应不低于1.5Mω;。各带电电路与裸露的非带电金属部件和外壳之间的介电强度试验电压值不应低于第5.12.2条规定值的75%。
5.14高频电气干扰
继电器和装置应能承受GB6162中规定的高频干扰试验。测试电源频率为1MHz和100kHz,测试电压幅值共模为2500V,差模为1000V。试验时,应预先对被试继电器施加DC电源,并在规定的临界动作条件下叠加干扰试验电压。继电器不应出现故障或拒动,内部元件不应损坏。其性能满足本标准的技术要求。
5.15结构外观和其他要求
5.15.1继电器和装置应有外壳保护,并采取防尘措施。掩模应是透明的,以便操作者能清楚地观察到设定的刻度值和各种信号。
5.15.2继电器和装置的底盘或机壳应采取必要的防静电和电磁干扰保护措施,机壳的不带电金属部分应电气一体化并可靠接地。
6测试方法
6.1测试条件
除非另有规定,一般试验应在第5.3条规定的正常试验大气条件下进行。
6.2结构和外观检查
按5.15条要求,逐项检查。
6.3技术性能测试
6.3.1动作频率和动作时间的测试
A.在不同的试验电压下(选取60、100、120V三个典型电压值),测量继电器和装置的动作频率值,测量值与设定值的误差应符合第5.7.2条的规定。
b .在不同的试验电压下(选择60、100、120V),测量继电器和装置的动作时间,测量值与设定值的误差应符合第5.7.7条的规定。
6.3.2低电压闭锁和低电流闭锁检查
A.分别将输入电压和电流降低到低于相应闭锁电路的整定值,然后调整输入信号频率以满足继电器动作的整定值。继电器和装置应处于可靠的闭锁状态,无信号指示继电器动作,相应的输出触点未闭合。
B.将输入电压和电流分别提高到闭锁值以上,然后调整输入信号频率,使其满足继电器动作整定值,继电器和装置应可靠动作。
6 . 3 . 3δ;f/& Delta;Ttlock检查
使用专用微机工频试验电源,起始频率设定为50Hz,终止频率设定为比动态频率设定值高0.2Hz,调整频率变化率δ;f/& Delta;t是不同的设定值:
A.当& Deltaf/& Delta;当t=1.2KZD时,重复试验5次,继电器应可靠闭锁,出口继电器不应动作。
B.当& Deltaf/& Delta;T=0.8KZD,重复试验5次,继电器应动作可靠。
(KZD:& Delta;f/& Delta;t锁定电路的设定值,单位为Hz/s)。
6.3.4断开交流电压回路电源的试验
将试验电压分别调整为60、100、120V,断开交流电压回路10次,使继电器和装置不发生故障。
6.3.5高低温和温度储存试验
A.高温测试
按照GB7261第13章的试验方法进行高温试验,结果应符合第5.7.2条的规定。
B.低温试验
低温试验应按GB7261第12章的试验方法进行,结果应符合第5.7.2条的要求。
C.温度储存试验
温度储存试验应按GB7261第22章的规定进行,严酷等级按第22.2.1条方法1进行。低温:-25℃;
高温:+70℃;
循环次数:1;
每个温度下的测试持续时间:3h;
从低温到高温的转换时间:2 ~ 3 min。
试验装置的电气性能应满足第5.1条的要求。
6.3.6技术性能测试接线及使用的主要仪器
图1中仪器仪表的名称和要求
A.微机工频测试仪:1台;
B.自耦调压器:1 ~ 3kV A;
C.a为交流电流表:0 ~ 5A(0.5级)1;
D.r是滑动变阻器:20ω;(5a)一个。
动态模拟试验
动态模型试验主要是评估继电器和装置的动态性能,在定型和鉴定阶段进行。测试内容如下:
A.频率变化时,继电器和装置应正确动作;
B.观察系统失步振荡时,不同安装位置、不同整定值下的继电器和装置的动作,反应灵敏、正确;
C.动力负荷由系统侧提供。系统侧电源断开时,检查负荷反馈过程中继电器和装置应可靠闭锁,出口继电器不动作。
6.4振动测试
根据第5.9条的要求,振动试验应按GB7261第16章进行。
6.5冲击试验根据5.10条的要求,冲击试验应按GB7261第17章进行。
6.6碰撞测试
根据5.11条的要求,碰撞试验应按照GB7261第18章进行。
6.7绝缘测试
根据5.12条的要求,绝缘强度试验、绝缘电阻测量和冲击电压试验应分别按照GB7261第20章的规定和方法进行。
6.8湿度测试
根据GB7261第21章的规定和方法,继电器和装置应进行湿度试验。采用交变湿热试验方法,最高试验温度为40±。2℃,试验箱内相对湿度不小于95%,试验循环次数为2d,每个试验循环持续24h。测试后,测试绝缘电阻和介电强度。
6.9电气干扰测试
根据5.14条款的要求,按照GB6162的规定和方法进行电气干扰试验。
6.10连续通电测试
6.10.1连续通电是继电器和装置出厂检验的最后一个试验项目,通过连续通电试验的继电器和装置可以包装发运。
6.10.2在连续通电试验中,向被测继电器和装置施加交流电源或DC电源(辅助励磁量),并在功能试验需要时施加励磁量。
6.10.3连续通电试验时间为100小时。
6.10.4连续通电试验期间,继电器和装置工作正常,信号指示正确,不应有元件损坏和其它异常现象。
7检验规则
7.1工厂检查
在出厂前,每个继电器或装置必须由制造商的技术检验部门在正常的试验大气条件下根据下列项目进行检验:
A.目视检查;
B.功能检查;
C.绝缘电阻测试;
D.介电强度测试;
E.连续通电测试。
7.2型式检验
在正常试验大气条件下,制造厂技术检验部门应对通过出厂检验的设备进行型式试验。
7.2.1有下列情况之一时,应进行型式检验:
A.在新产品定型和确定之前;
B.在产品转移到工厂进行最终标识之前;
C.每4年连续批量生产一次装置;
D.正式生产后,如果设计、工艺材料和部件发生较大变化,可能影响产品性能;
E.产品停产一年以上后又恢复生产时;
F.当出厂检验结果与上一批产品有较大差异时;
G.国家技术监督机构或受委托的技术检验部门提出检验要求时。
7.2.2型式检验的抽样和判定:
从7.2.2.1出厂检验合格的产品中随机抽取两个样品作为型式检验样品,分两组进行检验。
a组样品应按照第7.2.3条规定的a、b、c、d和e项进行技术性能试验。
B组样品应根据第7.2.3条规定的F、G、H、I、J和K试验内容进行一些破坏性极限性能试验。
7.2.2.2型式试验全部满足5.6 ~ 5.15条的技术要求为合格;否则,它们将被判定为有重大缺陷。如果在试验中发现重大缺陷,将进行第二次抽样,并重复进行型式检验。如未发现重大缺陷,产品型式试验仍判定为合格。如果第二次抽样的样品仍有重大缺陷,则判定型式检验不合格。
当7.2.2.3样品的型式试验结果不符合本标准第5.6 ~ 5.15条的任何一项要求时,将判定有重大缺陷。
当设备在7.2.2.4检验中失败时,允许对其进行修复。如果修理内容对测试项目的测试结果没有影响,测试可以继续进行。相反,受影响的检验项目应重做。
7.2.3型式检验项目和顺序:
A.目视检查;
B.功能检查;
C.功耗;
D.高低温试验;
E.温度存储测试;
F.抗干扰测试;
G.过载能力;
H.湿热试验;
一、振动试验;
J.冲击电压试验;
K.碰撞测试。
上述检验项目中的F、G、H、I、J、K六项具有破坏性,应在产品设计定型时进行,但在一般型式试验中应认真做。
8.标记、包装、运输和储存
8.1标志
8.1.1每台设备必须有持久清晰的标志或铭牌,产品标志的内容包括:
A.继电器或装置的型号和名称;
B.制造商的全称和商标;
C.额定参数;
D.外部端子接线图;
E.生产日期和序列号。
8.1.2外包装上应标有不易清洗的油漆,如下所示:
A.交货工厂的名称、产品名称和型号;
B.收货单位的名称、地址及到货情况;
箱子的毛重和外形尺寸(长度和尺寸);宽度和时间;高);
D.添加& ldquo到盒子的外面。防潮& rdquo、& ldquoUp & rdquo、& ldquo小心处理& rdquo等待信号。
8.2包装
8.2.1产品包装前检验
A.产品的软件、备件、合格证及相关技术文件是否齐全;
B.产品外观是否受损;
C.产品表面是否有灰尘。
8.2.2包装的一般要求
产品应有内包装和外包装,插箱应锁紧,包装应防尘、防雨、防震。
8.3运输
装置应适用于陆运和水运(海运),运输和装卸应根据包装箱上的标志进行。
8.4储存
包装好的器械应储存在环境温度符合第5.1条且相对湿度不超过85%的仓库中。室内无酸、碱、盐、腐蚀性和爆炸性气体,无灰尘、雨雪。
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附加说明:
本标准由中华人民共和国电力工业部提出。
本标准由全国静态继电保护装置技术委员会归口。
本标准由电力工业部南京自动化研究所起草。
本标准主要起草人:孙光辉。
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