Q GDW 11658-2016 智能配电台区技术规范.pdf
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1、 智能配电台区技术规范 Technical specification for intelligent distribution network 2017 - 10 -09 发布 2017 - 10 -09 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 11658 2016 Q/GDW 11658-2016 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 . 2 4 配置原则及技术要求 . 2 5 功能要求 . 8 6 建设模式 . 11 7 试验 . 12 附录 A(规范性附录) 智
2、能配电台区设备配置明细 . 17 附录 B(规范性附录) 智能配电单元功能明细 . 18 附录 C(规范性附录) 智能配变终端功能明细 . 20 附录 D(资料性附录) 智能配电台区电气示意图 . 22 附录 E(资料性附录) 智能配电单元内部布置图 . 23 编制说明 . 24 Q/GDW 11658-2016 II 前 言 为规范 智能配电台区 的技术要求 , 提升智能配电台区配置标准化、结构规范化和功能智能化建设水平,有效提高供电能力和供电可靠性, 制定本标准。 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: 国网浙江省电力公司、国网江苏省
3、电力公司、国网上海 市 电力公司、中国电力科学研究院、 全球能源互联网研究院 。 本标准主要起草人: 徐重酉、马振宇、徐剑青、卢章建、 吕军 、 宁昕 、邵学俭、 刘日亮 、 张波 、 刘家齐、王鹏、周亚楠、苏毅方、袁丹、徐洁、郭艳东 、丁宇海、李波、 刘玄 、 姚康宁、廖天明 、董耀、乔光尧 。 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 11658-2016 1 智能配电台区技术规范 1 范围 本标准规定了智能配电台区的 配置原则、技术条件、功能 要求 和试验要求 。 本标准 适用于国家电网公司供电区域内 10kV配电台区,其他电压等级或类型
4、的配电台区可参照本标准执行。 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 4208 外壳防护等级 (IP代码 ) GB 7251.1 低压成套开关设备和控制设备 第 1部分:总则 GB 7251.12 低压成套开关设备和控制设备 第 2部分:成套电力开关和控制设备 GB/T 12325 电能质量 供电电压允许偏差 GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变 GB 13955 剩余电流动作保护装置安装和运行 GB 14048.2 低压开关设备和控制
5、设备 第二部分:断路器 GB 14048.3 低压开关设备和控制设备 第 三 部分: 开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器 GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15153.1 远动设备及系统 第 2部分 :工作条件 第 1篇 :电源和电磁兼容性 GB/T 15543 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T 15576-2008 低压成套无功功率补偿装置 GB/T 15945 电能质量 电力系统频率允许偏差 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 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 17
6、626.4 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 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌 (冲击 )抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T 17626.12-2013 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验 GB/T 18481 电能质量 暂时过电压和瞬态过电压 GB/T 18802.12 低压配电系统的电涌保护 (SPD) 第 12部分:选择和使 用导则 GB 20052 三相配电变压器能效限定值及能效等
7、级 GB 20840.2 互感器 第 2部分 : 电流互感器的补充技术要求 GB/T 30137 电能质量 电压暂降与短时中断 GB 50057 建筑物防雷设计规范 DL/T 620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 Q/GDW 480 分布式电源接入电网技术规定 Q/GDW 1364 单 相智能电能表技术规范 Q/GDW 1827 三相智能电能表技术规范 Q/GDW 11658-2016 2 Q/GDW 11020 农村低压电网剩余电流动作保护装置配置导则 Q/GDW 11196 剩余电流动作保护装置选型技术原则和检测技术规范 Q/GDW 11249 10kV配电变压器选型技术原则和检测技
8、术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 智能配电台区 intelligent distribution network 配电变压器 高压 桩头 至 用户的供电区域,由配电变压器、智能配电单元、低压线路及用户侧设备组成, 实现电能分配、 电能计量、无功补偿以及供用电信息的自动测量、采集、保护、监控等 功能,并具有“ 信息化、 自动化、 互动化 ” 的智能化特征。 3.2 智能配电单元 intelligent distribution unit 智能配电台区中 进线单元、出线单 元、电能质量治理 装置、 智能配变终端 和辅助设备等功能部件中的一种或几种的组合, 安装于配电变压
9、器的低压侧 ,具备电能分配、电能 计量、电能质量治理 、供用电信息的自动测量采集 以及对 关键一次设备与线路的监控 和 保护等基本功能 。 3.3 智能配变终端 intelligent distribution terminal 集供用电信息采集、设备运行状态监测、智能控制与通信等功能于一体的二次设备。 3.4 进线单元 incoming unit “智能配电单元”中用于馈 送变压器所分配电能的 一种 组成单元,主要包括进线开关、电流互感器、防雷及过电压保护元件等。 3.5 出线单元 outgoing unit 可通过它将电能输送到一个或多个出线电路的一种组成 单元,主要包括出线开关、电流互感
10、器等 。 4 配置原则及技术要求 4.1 配电变压器 4.1.1 一般要求 配电变压器一般要求包括: a) 大楼建筑物非独立式或地下配电室应采用干式变压器,独立户内配电室应采用油浸式变压器或干式变压器,箱式变电站、柱上变压器应采用全封闭、油浸式变压器; Q/GDW 11658-2016 3 b) 柱上三相油浸式变压器容量宜不超过 400kVA, 柱上单相变压器容量为 10 100kVA, 独立建筑配电室内的单台油浸式变压器容量宜 不 超过 800kVA。单台干变容量宜不超过 1250kVA,并同步采取减振、降噪、屏蔽等措施; c) 配电变压器能效等级不低于 GB 20052中的 2级能效等级要
11、求,三相变接线组别宜采用 Dyn11; d) 在 非 噪声敏感区且平均负载率低、轻(空)载运行时间长的供电区域, 宜 采用非晶合金配电变压器 ; e) 任何附属设备的过载能力不应小于变压器的过载能力 ; 变压器最热点温度不超过 140,变压器油顶层油温不超过 95 。 4.1.2 油 浸式变压器 油浸式变压器接口要求包括: a) 上层油温监测 可采用热电阻传感 器或通过温度变送器 输出 4 20mA电流环信号 进行监测 ; 1) 监测范围: 0 200 ; 2) 监测误差范围 : 不大于 1。 b) 有载调压配电变压器的档位变送器信号输出接口:无源 节 点 ; c) 有载调容配电变压器应具有
12、RS-485或 RS-232通信接口; d) (扩展)瓦斯继电器动作状态信号输出接口:无源节点。 4.1.3 干式变压器 干式变压器接口要求包括: a) 绕组温度监测 可采用热电阻传感器 或通过温度变送器 输出 4 20mA电流环信号 进行监测 ; 1) 监测范围: 0 200 ; 2) 监测 误差范围 : 不大于 1 。 b) (扩展) 风机投入状态监测信号输 出: 无源节点 ; c) (扩 展)具备风机通信接口:可通过风机通信接口获得绕组温度。 4.2 智能配电单元 4.2.1 一般要求 智能配电单元一般要求包括: a) 空气温度: -40 70;最大变化率 1 /h;当用于极寒地区时不建
13、议使用 SF6 气体设备; b) 相对湿度: 10% 100%; c) 最大绝对湿度: 35 g/m3; d) 污秽等级:级; e) 盐雾严酷等级: 2级; f) 大气压力: 70kPa 106kPa; g) 海拔:安装场地海拔不高于 2000m;当海拔大于 2000m时,宜选用高原型空气绝缘、气体绝缘及固体绝缘开关柜; h) 最大风速: 40m/s(离地面高 10m处持续 10min的平 均最大风速 ); i) 荷载能力:同时有 10mm覆冰和 17.5m/s的风速; Q/GDW 11658-2016 4 j) 设备应能承受正常运行及常规运输条件下的机械振动和冲击而不造成失效和损坏;机械振动
14、强度要求: 频率范围: 10Hz 150Hz; 位移幅值: 0.075mm(频率 60Hz); 加速度幅值: 10m/s2(频率 60Hz)。 4.2.2 进线单元 4.2.2.1 一般要求 进线单元一般要求包括: a) 配电室、箱式变电站低压进线开关宜 选用框架断路器 , 柱上变 压器低压进线开关宜 选用塑壳断路器 或熔断器式隔离开关 。断路器 宜配置 电子脱扣,断路器的技术条件参照 GB 14048.2执行 。熔断器式隔离开关 的技术条件参照 GB 14048.3执行 ; b) 电流互感器的技术条件参照 GB 20840.2执行 ; c) 防雷保护元件应选择低压交流无间隙氧化锌避雷器或电涌
15、保护器。避雷器同被保护主体之间不应有隔离器件,如熔断器等。防雷设计 应满足 GB 50057的要求,过电压保护 应满足 DL/T 620的要求。金属氧化物避雷器按 GB 11032的规定进行选择。 电涌保护器按 GB/T 18802.12的规定进行选择。 4.2.2.2 断路器 除一般要求外,断路器要求具有如下配置: a) 断路器要求具有瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣三段保护 ; b) 具有断路器状态输出,输出接口:无源节点 ; c) (扩展) 支持对保护定值进行整 定; d) (扩展) 具有电动操作机构、分闸线圈及合闸线 圈; e) (扩展) 具有 RS-485通信接 口 。 断路器运行短
16、路分断能力及电寿命要求见表 1。 表 1 运行短路分断能力及电寿命 配电变压器容量 运行短路分断能力 电寿命 400kVA 及以下 25kA 5000 400kVA800kVA 50kA 5000 800kVA 以上 70kA 5000 4.2.2.3 电流互感器 电流互感器精度不低于 0.5S级,容量为 5VA-15VA。 4.2.3 出线单元 4.2.3.1 一般要求 Q/GDW 11658-2016 5 TN接地系统 中 宜 选用断路器, 其中额定电流 630A以上宜选用框架断路器, 630A及 以下宜选用塑壳断路器。 断路器应配置电子脱扣 , 断路器的技术条件参照 GB 14048.2
17、执行 。 TT接地系统中出线开关应选用剩余电流动作保护装置,剩余电流动作保护装置 的选型原则 和 技术参数 应 按 GB 13955、 Q/GDW 11020、Q/GDW 11196等相关标准规定执行。 4.2.3.2 断路器 除一般要求外,断路器要求具有如下配置: a) 运行短路分断能力及电寿命要求见表 1; b) 断路器要求具有瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣三段保护 ; c) 具有断路器状态输出,输出形式: 无源节点 ; d) 具有 RS-485通信接口 ; e) (扩展) 支持对保护定值进行整 定; f) (扩展) 具有电动操作机构、分闸线圈及合闸线 圈。 4.2.3.3 剩余电流动作
18、保护装置 除一般要求外, 剩余电流动作保护装置 要求具有如下配置: a) 在 TT配电接地系统,配电 台区 低压 出线 侧 必须配置 剩余电流动作 保护 装置; b) TT系统中, 根据低压电网架结构和配电变压器的容量,合理配置二级或三级剩余电流动作保护 装置 。配电变压器的每一回路低压侧出线 应配置剩余电流动作总保护器 。 新建或改造的配电台区低压电网宜配置中级保护,计量装置采取集中表箱安装的,宜在集中表箱内配置中级 保护 ;计量装置采取分散安装的,宜在分支线分支点或主干线分段点安装分支箱,并配置中级保护 ; c) 剩余电流动作保护装置 具 备本地 RS-485通 信接口 。 剩余电流动作保
19、护装置应根据系统供电方式选择合适的极数,且极与线应匹配。总保护和中级保护应采用延时型剩余电流动作保护装置;在用于末级直接接触电击防护时,应选用非延时型的保护装置;剩余电流动作保护装置分类见表 2。 表 2 剩余电流动作保护装置 的 分类 剩余电流动作保护装置分类 延时型 断路器型一体式 继电器型一体式 继电器型分体式 非延时型 断路器型一体式 继 电器型一体式 继电器型分体式 4.2.4 电能质量治理装置 4.2.4.1 一般要求 无功补偿装置的补偿容量根据配电变压器容量和负荷性质计算确定,一般为配电变压器容量的10% 30%。电容器型无功补偿装置可按三相共补、单相分补相结合的混合补偿方式进行
20、配置, 在三相电Q/GDW 11658-2016 6 流不平衡时,可采用相间电容补偿、单相分补相结合的方式进行配置。 低压电力电容器 宜 采用自愈式干式电容器,要求免维护、无污染、环保。单台电容器容量不宜大于 20kVar。电容器型无功补偿装置的技术条件参照 GB/T 15576-2008 执行。 4.2.4.2 电容器型无功补偿装置 除一般要求 外,无功补偿装置要求具有如下配置: a) 自动跟踪补偿:能跟踪负载的无功状况实现就地补偿 ; b) 具有 RS-485通信接口,能将开关故障、容量、补偿量 等 信息传送给 智能配变终端 。 4.2.4.3 (扩展) 静止 同步补偿器 静止同步补偿器可
21、对电网中的谐波、无功功率和三相不平衡同时补偿,也可单独补偿。装置响应时间小于 20ms,有效滤波能力应达到 97%及以上,滤波效果应优于 GB/T 14549标准 。装置应具有 RS-485通信接口,能将 装置故障信息 传送给 智能配变终端。 4.2.4.4 (扩展)自动换相开关 自动换相开关配合智能配变终端,可对台区三相负荷不平衡度自 动调整,可根据需要为用户自动选择供电相,也可对过流、过压等故障进行保护。开关动作时间不大于 20ms,装置应具有 电力线载波( PLC)或微功率无线 通信接口 。 4.2.5 安全防护装置 4.2.5.1 一般要求 门禁系统可安装于配电室、箱式变压器、柱上变
22、压器 配电箱。视频 摄像头 可安装于配电室。 4.2.5.2 (扩展)门禁系统 门禁系统要求包括: a) 采用智能卡门禁 管理 系统 ,具备停电后应急开锁功能; b) 具有 RS-485通信接口。 4.2.5.3 (扩展)视频监控系统 视频监控系统要求包括: a) 视频摄像头清晰度不低于 720p; b) 视频摄像头 应 具有 RJ-45网络 接口。 4.2.6 智能配变终端 4.2.6.1 一般 要求 智能配变终端应采用模块化、可扩展、低功耗的产品,模块支持即插即用,具有高可靠性和适应性。 4.2.6.2 技术条件 智能配变终端技术条件包括: a) 测量误差 : 1) 电流量、电压量测量误差
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