1、Q/GDW 11556 2016 电容式套管绝缘在线监测装置技术规范 Technical specification for on-line insulation monitoring device of capacitance graded bushing 2017 - 03 - 24发布 2017 - 03 - 24实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11556 2016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 装置结构 . 2 5 技术要求 . 2
2、6 试验项目及要求 . 3 7 检验规则 . 6 8 标志、包装、运输和贮存 . 7 附录 A（资料性附录） 推荐的试验抽头适配器结构 . 8 编制说明 . 11 Q/GDW 11556 2016 II 前 言 为规范电容式套管绝缘在线监测装置的相关技术要求，促进电容式套管绝缘在线监测技术的应用，制订本标准。 本 标准 由国家电网公司运维检修部提出并解释。 本 标准 由国家电网公司 科技部 归口。 本 标准 起草单位： 南京 南瑞集团 公司、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、中国电力科学研究院 。 本 标准 主要起草人：程林、肖黎 、杜振波 、 刘诣、 江翼、吴俊 杰、张川、石光 、张亮
3、、万星辰、 杨圆、弓艳朋、常文治、杨宁 。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。Q/GDW 11556 2016 1 电容式套管绝缘在线监测装置技术规范 1 范围 本标准规定了电容式套管绝缘在线监测装置的技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。 本标准适用于电容式套管绝缘在线监测装置的制造、检测及应用。 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，仅所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 4
4、109-2008 交流电压高于 1000V的绝缘套管 Q/GDW 535 变电设备在线监测装置通用技术规范 Q/GDW 539 变电设备在线监测系统安装验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电容式套管 capacitance graded bushing 在绝缘内部布置导电或半导电层，以获得所要求的电位梯度的套管。 GB/T 4109-2008，定义 3.14 3.2 试验抽头 test tap 是一个容易从套管外面接线、与法兰或其 他紧固器件绝缘并与电容式套管的一个外导电层相连的引线，用以在套管法兰接地时可以测量介质损耗因数、电容量及局部放电量。 GB/T 4109
5、-2008，定义 3.37 3.3 试验抽头适配器 test tap adapter 试验抽头引出并接地的装置，用于监测装置与试验抽头的连接。 3.4 全电流 total current 在正常运行电压下，流过套管主绝缘的电流。 Q/GDW 11556 2016 2 3.5 电容式套管 绝缘在线监测装置 on-line insulation monitoring device of capacitance graded bushing 通常安装在电容式套管附近，用以自动采集、处理和发送电容式套管绝缘状态信息的监测装置（含传感器）。 4 装置结构 电容式套管绝缘在线监测装置一般由套管试验抽头适配
6、器、传感器、通讯控制部分、数据采集和处理部分等组成。 5 技术要求 5.1 通用技术要求 通用技术要求按照 Q/GDW 535的要求 执行。 5.2 试验抽头适配器 安全 性要求 电容式套管绝缘在线监测装置的试验抽头适配器安全性要求如下： a) 电容式套管绝缘在线监测装置的试验抽头适配器在接入试验抽头时，不应改变套管试验抽头的密封性能、绝缘性能，不影响现场设备的安全运行 ； b) 试验 抽头接地引出线不可开断，应满足通流能力要求，接地回路导线最小截面积 6mm2，材质为多股铜导线 ； c) 试验抽头适配器的电流信号取样回路应具有防止开路的保护功能。推荐的试验抽头适配器结构参见附录 A，安装时需
7、满足 Q/GDW 539 要求。 5.3 功能要求 电容式套管绝缘在线监测装置应具备的功能如下： a) 对套管的全电流、电容量及介质损耗因等状态参量进行周期性自动监测功能； b) 长期稳定工作能力，具有断电不丢失数据、自诊断、自复位的功能； c) 对数据超标、测试功能异常、信号回路异常等发出告警信息； d) 在不停电的情况下进行在线监测装置误差校 验的功能。 5.4 性能要求 5.4.1 电容式套管绝缘在线监测装置性能要求 电容 式套管绝缘在线监测装置的有效测量范围及测量误差需满足表 1要求。 表 1 电容式套管绝缘在线监测装置技术指标 检测参量 测量范围 测量误差要求 全电流 2mA 150
8、mA （标准读数 1%+0.1） Q/GDW 11556 2016 3 表 2 （续 ） 检测参量 测量范围 测量误差要求 电容量 100pF 1000pF （标准读数 1%） 介质损耗因数 0.001 0.300 （标准读数 1%+0.001） 注： 标准参数为标准测量仪器读数。 全电流、电容量及介质损耗因数的测量误差 计算公式如式（ 1）所示： 100%abc b(1) 式中： c 测量误差； a 在线监测装置测量值 ； b 标准读数 。 电容式套管绝缘在线监测装置的附属监测参量技术指标需满足表 2要求。 表 3 附属监测参量的技术指标 检测参量 测量范围 测量误差要求 参考电压 50V
9、100V 1.5% 谐波含量 3、 5、 7、 9次 5% 系统频率 45Hz 65Hz 0.01Hz 6 试验项目及要求 6.1 试验环境 除环境影响试验之外，其他试验项目应在如下试验环境中进行。 a) 环境温度： +15 +35（户外试验不作要求）； b) 相对湿度： 25% 75%（户外试验不作要求）； c) 大气压力： 86kPa 106kPa。 对大型设备或基于某种原因，设备不能在上述条件下进行试验时，应把实际气候条件记录在检验报告中。当有关标准要求严格控制环境条件时，应在该标准中另行规定。 6.2 功能及性能试验 6.2.1 通用技术条件试验 通用技术 条件试验项目包括：结构和外观
10、检查、基本功能试验、绝缘性能试验、电磁兼容性能试验、环境适应性能试验、机械性能试验以及外壳防护性能试验，这些项目的试验方法、试验后监测装置需满足的性能要求按照 Q/GDW 535中的相关条目执行。 6.2.2 测量误差试验 Q/GDW 11556 2016 4 a) 测量误差试验推荐采用图 1 和图 2 所示试验电路，利用高压或低压介损模拟装置进行电容式套管绝缘在线监测装置测量误差试验。对于现场测量误差试验推荐采用图 2 试验电路； b) 对于用相对测量法原理进行测量的电容式套管绝缘在线监测装置，可以参考图 2 试验电路进行测量。 6.2.2.1 高压试验电路 利用高压介损 模拟装置进行电容型
11、设备绝缘在线监测装置测量误差试验的试验电路，如图 1 所示。 a) 高压介损模拟装置由高压无损标准电容器和可调无感标准电阻组成，对应一系列的电容量、介质损耗因数等特征参数，如图 1 中虚线框中所示。高压介损模拟装置可以模拟不同的电容量、介质损耗因数等特征参数； b) 变压器 T1、高压电抗器 L 与电容分压器（高压臂电容 CN 低压臂电容 C0）提供参考电压取样接口；变压器 T1、高压电抗器 L 与高压介损模拟装置提供电流取样接口。电容式套管绝缘在线监测装置和标准测量仪器分别从电压取样接口及电流取样接口采集参考电压信号和全电 流信号，并分别计算介质损耗因数及电容量，以标准测量仪器的测量值作为标
12、准读数，进行在线监测装置的相关测量参数误差计算； c) 电容式套管绝缘在线监测装置的测量误差需符合表 1 中的测量误差要求。 试验电源T 1K 0LC 0K 1变压器套管绝缘在线监测装置电压取样接口标准测量仪器R 1R 2R 3R MR P电流取样接口C NC 1K 22 2 0 V高压介损模拟装置元件： T1. 升压变压器 ； CNC1. 电容器 ； L. 电感器 ； R1RM. 电阻器 ； RP. 保护电阻器 ； K0K1. 开关 。 图 1 高压试验电路 6.2.2.2 低压试验电路 Q/GDW 11556 2016 5 a) 低压介损模拟装置由若干组可切换的标准电容器和标准无感电阻组成
13、，对应一系列的电容量、介质损耗因数等特征参数，如图 2 中虚线框中所示。 通过改变 K1 KM 及 K11 KMN 的开关投切状态，可以模拟不同的全电流、介质损耗因数等特征参数，选取不同电容，调整电阻使全电流、介质损耗因数满足表 1 要求； b) 调压器 T1 提供参考电压， T1 与低压介损模拟装置提供电流取样接口。电容式套管绝缘在线监测装置和标准测量仪器分别采集参考电压信号，同时从电流取样接口采集电流信号，并分别计算介质损耗因数及电容量，以标准测量仪器的测量值作为标准读数，进行在线监测装置的相关测量参数误差计算； c) 电容式套管绝缘在线监测装置的测量误差需符合表 1 中的测量误差要求。
14、K 11 R 11K 12 R 12K 1 N R 1 NC 1K 1 K M 1 R M 1K M 2 R M 2K MN R MNC MK M 电压取样接口电流取样接口变压器套管绝缘在线监测装置标准测量仪器T 1交流稳压调压装置K 02 2 0 V低压介损模拟装置元件： T1. 调压器； C1CM. 电容器 ； R11RMN. 电阻器 ； K1KMN. 开关 。 图 2 低压试验电路 6.2.2.3 测量点选取原则 在全电流和介损的测量范围内选取包括最低检测限值、最高检测限值以及其它 4个测量点在内的，共 6个测量点，电容量应选取至少 4个典型值，包括 100pF、 300pF 800pF
15、 范围内选 2点、 800pF 1000pF及以上选择一点。通过检验试验电路，对所选测量点的全电流、介质损耗因数及电容量进行误差测量。 6.2.3 测量重复性试验 对于电容式套管绝缘在线监测装置，在全电流有效值 2mA 150mA范围内且介质损耗因素值 0.0010.010范围内任取一个测量点进行测量，每隔 3min读取一次测量值，依式（ 2）计算，介质损耗因数 6次测量值的相对标准偏差值 RSD 3%，并满足测量误差要求。 Q/GDW 11556 2016 6 21() 1100%1nii CCRSDnC (2) 式中： RSD 相对标准偏差； n 测量次数； Ci 第 i次测量结果； C
16、n次测量结果的算术平均值； i 测量序号。 7 检验规则 产品 检验分型式试验、出厂试验、入网检测试验和现场试验四种。电容式套管绝缘在线监测装置专项检验项目按表 3中的规定进行，通用技术条件检验项目 按照 Q/GDW 535中的规定进行。 表 4 电容式套管 绝缘在线监测装置 专项检验项目 序号 检验项目 型式试验 出厂试验 入网检测试验 现场试验 1 通用技术条件试验 2 测量误差试验 3 测量结果重复性试验 注： 表示规定应做的项目，表示规定可不做的项目。 7.1 型式试验 型式检验应该是制造厂家将装置送交具有资质的检测单位，由检 测单位依据试验条目完成检验，检验项目按表 3 中规定的项目
17、以及 Q/GDW 535 中的通用检验项目逐个进行，并出具型式检验报告。有以下情况之一时，应进行型式试验： a) 新产品定型，投运前； b) 连续批量生产的装置每四年一次； c) 正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时； d) 产品停产一年以上又重新恢复生产时； e) 出厂试验结果与型式试验有较大差异时； f) 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时； g) 合同规定进行型式试验时。 7.2 出厂试验 每台装置出厂前，应由制造厂的检验部门进行出厂试验，全部试验 合格后，附有合格证方可允许出厂。 7.3 入网检测试验 Q/GDW 11556 201
18、6 7 入网检测是对待挂网运行在线监测装置进行的检测，装置试验合格后，方可入网运行。 7.4 现场试验 现场试验是现场运行单位或具有资质的检测单位对现场待测装置性能进行的测试，现场试验一般分两种情况： a) 定期例行试验，试验周期为 1 年 3 年； b) 必要时。 8 标志、包装、运输和贮存 8.1 标志 8.1.1 每台监测装置的显著位置应有下列标志： a) 装置型号； b) 产品全称； c) 制造厂全称及商标； d) 额定参数； e) 出厂年月及编号。 8.1.2 在包装箱的适当位置，应标有显著、牢固的包装标志，内容包含： a) 生产企业名称、地址； b) 产品名 称、型号； c) 设备
19、数量； d) 包装箱外形尺寸及毛重； e) 包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样，标记应符合 GB/T 191 的规定。 8.2 包装 8.2.1 产品包装前的检查 检查 内容及要求 包括 ： a) 产品的合格证书和产品说明书、附件、备品、备件齐全； b) 产品外观无损伤； c) 产品表面无灰尘。 8.2.2 包装的一般要求 产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震等措施。 8.3 运输 产品应适用于陆运、空运、水（海）运，并按照运输装卸包装箱上的标准进行操作。运输允许的环境温度为 -40 +70，相对湿度不大于 85%。 8.4 贮存 包装好的装置应存
20、贮在环境温度为 -25 55、湿度不大于 85%的库房内，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。 Q/GDW 11556 2016 8 附 录 A （资料性附录） 推荐的试验抽头适配器结构 A.1 概述 目前套管试验抽头引线柱没有规范要求，各套管生产厂家的试验抽头接地帽底座各不相同，引线柱的形式也不一样，以光滑引线柱及螺纹引线柱见多。因此需要电容式套管绝缘在线监测装置厂家根据不同的引线柱定制试验抽头适配器，将全电流信号引出。 A.2 推荐的试验抽头适配器结构 推荐的试验抽头适配器由连接底座、连接杆及连接盖板组成。 连接底座用以将适配 器与试验抽头法兰连接，以试验抽头法兰为内
21、螺纹为例，图 A.1给出了连接底座结构图。连接底座四周均匀开穿孔用以与连接盖板连接固定。 图 A.1 连接底座结构图 连接杆用以将试验抽头引线柱有效引出，连接杆首端与引线柱连接，首端采用弹簧结构抱紧引线柱，当连接杆材质为铜合金时，可在首端开十字槽，依靠铜合金的弹性抱紧引线柱。连接杆中段部位开防开路保护器件安装孔。连接杆尾端为引线柱延长部分，此部分穿过连接盖板将信号有效引出。图 A.2以引线柱为光滑结构，连接杆首端开十字槽为例，给出了连接杆结构图。 图 A.2 连接杆结构图 外螺纹 与连接盖板固定 密封圈 防开路保护器件 安装孔 连接杆延长部分 十字槽 防开路保护器件安装孔 Q/GDW 1155
22、6 2016 9 连接盖 板与连接底座连接，用以将引线柱密封在连接底座腔体内，避免试验抽头受潮。因此在安装时，需在连接盖板与连接底座接触处涂抹密封胶。 图 A.3 连接盖板结构图 装配图如图 A.4所示， P为试验抽头适配器防开路保护器件。 图 A.4 推荐的试验抽头适配器装配图 由于在进行套管例行试验时，需要使用试验抽头，此结构的试验抽头适配器将试验抽头引线柱引至适配器外部，避免拆装试验抽头适配器带来的安全隐患。 A.3 试验抽头适配器密封性能要求 将试验抽头适配器通过转接头及连接软管与高压气泵连接，高压气泵对试验抽头适配器内部产生0.3MPa压 力，并将适配器静置于与水中，静置时间不少于
23、15分钟，静置过程中水中无气泡产生即为合格。 连接杆穿出孔 与连接底座连接固定 固定螺母 Q/GDW 11556 2016 10 电容式 套管绝缘在线监测装置技术规范 编 制 说 明 Q/GDW 11556 2016 11 目 次 1 编制背景 . 12 2 编制主要原则 . 12 3 与其他标准文件的关系 . 12 4 主要工作过程 . 12 5 标准结构和内容 . 13 6 条文说明 . 13 Q/GDW 11556 2016 12 1 编制背景 本标准依据关于下达 2014年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知 (国家电网科 201464号文 )进行编制。 电容式套管 绝缘在线监测装置
24、是用于对 电容式套管绝缘状态参量进行连续实时或周期性自动监视检测的装置 。随着输变电设备状态检修策略的全面推进，越来越多的 电容式套管绝缘在线监测装置挂网运行 ，其装置的安全性、可靠性、稳定性以及测 量结果的准确性直接影响状态检修策略的有效开展。 目前，国内外关于 电容式套管 绝缘在线监测装置尚没有统一的定义和标准，各厂家制造的装置从监测方式、功能要求、稳定性、可靠性以及监测装置对被监测设备的安全性尚未有相关标准进行约束。为规范 电容式套管 绝缘在线监测装置的设计、生产 及 检验，统一技术标准，促进变电设备在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性 ， 制定本标准 2 编制主要原则 本标准编制
25、遵循全面性、适用性和可靠性的原则，在总结以往 电容式套管绝缘在线监测 技术应用经验的基础上，从公司生产运行部门的实际出发，对 电容式套管 绝缘在线监测装置 的定义、组成部分、技术要求、试验项目及要求、检测规则、标志、包装、运输及贮存等方面的内容提出了要求。 本标准项目计划名称为“变压器套管绝缘在线监测装置技术规范”，因该类在线监测装置 不仅仅 对变压器套管 进行监测 ，实际上 对 电容式套管都可以 实时监测，经编写组与专家商定，更名为“电容式套管绝缘在线监测装置技术规范”。 3 与其他标准文件的关系 本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。 本标准 是 公司 “变电设备在线监测
26、系统”标准体系中的一部分，是 电容式套管绝缘在线监测装置 的专用技术规范，应 与 Q/GDW 535结合使用 ， 对于实际工程实施，还应结合 Q/GDW 534、 Q/GDW 538、 Q/GDW 539等相关技术标准使用。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权问题。 4 主要工作过程 2014年 2月至 3月，根据国家电网公司标准编制计划要求，成立了标准编写组。收集各生产厂家的产品技术资料，并进行技术调研，同时吸取了有关专家的意见。 2014年 4月至 7月，结合电容式套管绝缘在线监测理论、试验内容及现场应用情况，制定了 大纲。 2014年 7月至 10月，编制初稿。 2014年 11月至
27、 2015年 2月，编 制征求意见稿 , 多次在行业范围内征求意见。 2015年 5月，根据征求的行内专家反馈意见，对标准进行修订完善，形成 送审稿。 2015年 7月，召开送审稿审查会，会议针对送审稿的内容提出修改意见，并建议扩大征求范围重新征求意见。 2015年 8月至 2015年 11月，修订征求意见稿，并再 次在行业范围内征求意见。 Q/GDW 11556 2016 13 2015年 11月根据征求的行内专家反馈意见，对标准进行修订完善，形成送审稿。 2015年 12月 8日， 公司 运维检修 技术 标准专业工作组组织召开了标准审查会，审查结论为： 同意修改后报批。 2015年 12月
28、，根据专 家提出的意见对标准送审稿进行修改，形成了报批稿。 5 标准结构和内容 本部分 按照 国家电网公司技术 标准 管理办法 （国家电网企管 2014 455号文） 的要求编写 。 本标准主题章分为 3 章 ，以及附录 A（资料性附录）。本标准主要从 电容式套管绝缘在线监测装置的 结构组成、技术要求、试验项目及要求等方面规范电容式套管绝缘在线监测装置，各项要求相对独立，采用独立分章结构在第 4 章至第 6 章中分别给出了这几个方面的规定和要求。 本标准第 4 章，规定了电容式套管绝缘在线监测装置的结构。 本标准第 5 章，规定了电容式套管绝缘在线监测装 置的通用技术要求、功能要求、性能要求及试验抽头适配器的安全性要求。 本标准第 6 章，规定了电容式套管绝缘在线监测装置的功能及性能试验要求，并给出了相关试验方法。 附录 A（资料性附录），针对第 5 章中定义的试验抽头适配器，给出了推荐的适配器结构。 6 条文说明 无 _
