主变故障录波技术规范书(220kV升压站)

国电赤峰西大梁风电场49.5MW工程

配套设备招标文件

第二卷技术部分

（第一包中的主变压器故障录波装置）

招标编号：GDCX-FJZB10-004

分包号：GDCX-FJZB10-004-01-3

内蒙古电力勘测设计院编制

2009年12月呼和浩特

目录

1 总则 (1)

2 技术要求 (1)

3 设备规范 (9)

4采购设备需求及供货范围 (9)

5 技术服务 (10)

6 需方工作 (11)

7 工作安排 (12)

8 备品备件及专用工具 (12)

9 质量保证和试验 (13)

10 包装、运输和贮存 (15)

附录A：主要名词解释 (17)

附录B：变压器故障录波装置的输入模拟量和开关量 (17)

1 总则

1.1 本设备技术规范书适用于国电赤峰西大梁风电场49.5MW工程主变压器故障录波装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1.3 如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全符合本规范书的要求，如有异议，不管是多么微小，均应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细说明。

1.4 本设备技术规范书使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.5 本设备技术规范书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。

1.6 本设备技术规范书未尽事宜，由供、需双方协商解决。

2 技术要求

2.1 应遵循的主要标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。有新标准颁布时，执行新标准。

DL/T 5136-2001 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》

DL/T 5004-2004 《电力工程直流系统设计技术规定》

DL/T 873-2004 《微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件》

DL/T553-1994 《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》

DL478-1992 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

DL/T 663-1999 《220～500kV电力系统故障动态记录检验准则》

GB/T14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》

GB50065-1994 《交流电气装置的接地设计规范》

2.2 环境条件

a）本条的目的在于强调设备应遵照的环境条件要求，因为这会影响设备的寿命、结构和运行可靠性。

b）下列环境条件适用按合同提供的所有设备和结构，特别是对于控制和仪表及电气设备的设计和选择尤其重要。

c）投标方保证提供的所有材料、设备、精加工件、装置和系统在运输、卸货、搬运、储存、安装和运行中能经得起环境的条件，并且没有损坏和失灵，能长期满容量连续运行。

2.3 工程条件

2.3.1 工程概况（本期）

2.3.1 工程概况（本期）

(1) 主变压器：主变容量远期规划为1×100MV A，本期建设完成，电压等级为220/35kV，230±8×1.25%/36.75kV/(10.5kV) 带平衡线圈，容量比100/100（线变组形式）。

(2) 220kV出线：出线1回至杨树沟门汇集站

(3)35kV出线：远期建设6回，本期建设3回。

(4) 无功补偿：本期35kV母线侧装设12.5Mvar(容性)的动态无功补偿装置1套。

电气控制方式: 微机监控

2.3.2 电压等级：

＃1主变共二个电压等级，额定电压分别为220kV、35kV，额定频率50Hz。

2.3.3主变系统接地方式

220kV系统为中性点直接接地系统，35kV系统为中性点中阻接地系统。2.4 基本技术条件

2.4.1 型式：

2.4.2 额定参数

（1）交流输入信号：

额定电压有效值Un=57.7V或100V；允许过电压2Un。

额定电流有效值In＝5A；允许过电流20In。

（2）直流电压、电流输入信号：

额定值为变送器输出4～20mA或0～10mV。

（3）开关量：无源空触点（常开或常闭）输入。

（4）工作电源：

AC：220V±10%，50Hz±0.5Hz

DC：220V±10% 波纹系数小于2%

2.4.3 录波通道容量（按照1台主变配置）

模拟量：30 路

开关量：48 路（可接入常开、常闭空接点信号）

2.4.4 同步采样频率：10kHz

2.4.5 采样精度：_1%

2.4.6 开关量事件分辨率应不大于1ms

2.4.7 谐波分辨率应不低于11 次。

2.4.8 数据记录的分类

整套装置的数据记录方式应分为稳态数据记录和暂态数据记录。两种记录形成的数据文件可分别命名储存，但后台软件应能进行统一分析。稳态数据和暂态数据应带有绝对时间标记。

（1）稳态数据的记录

装置应能连续记录电压、电流（含负序电流）、有功功率、无功功率、频率等变压器重要电气量。数据记录间隔可设定，最小间隔应不大于0.02S。稳态数据存储时间应大于3天，稳态数据文件的存储应便于查找和远方调用。（2）暂态数据的记录

当变压器或电网有大扰动时，装置自动起动，进入暂态记录过程，并按以下要求记录：

A时段：大扰动开始前的状态数据，输出原始记录波形及有效值。记录时间可整定，最短应不小于0.1S。

B时段：大扰动后的状态数据，输出原始记录波形及有效值。记录时间可整定，最短应不小于3S。

B段数据记录采用相同的采样频率，其频率应不小于2.4KHz。

（3）起动条件

第一次起动：符合2.4.10的任一条件时自动起动，按A-B时段顺序执行。重复起动：在已经起动记录的过程中，如又满足新的自动起动条件，则重新进入B时段重复执行。

（4）自动终止条件

当完成B时段的记录且无新的自动起动条件被满足时，经不小于0.1S的延时后，自动停止暂态数据的记录。

2.4.9 故障动态记录时间：记录故障前0.5S及故障后3S的录波数据，采样频率为10点/mS。若系统发生振荡，记录10min包络线值，其中前5min每间隔0.1秒记录1次，后5min每间隔1秒记录1次。装置前置机的微机系统内存容量可完整记录连续故障和10min的振荡录波数据，后台机大容量硬盘可保存不少于100次的故障录波数据文件。

2.4.10 故障启动方式

故障启动方式包括模拟量启动、开关量启动和手动启动。在程序设计中应有防止误启动的措施，如防止变压器投入运行时可能引起误动的发生等。

（1）模拟量启动

（a）正序量启动：包括正序电压和正序电流的突变量启动及正序电压过电压启动或低电压启动。

（b）负序量启动：包括负序电压和负序电流的突变量及稳态量启动。（c）零序量启动：包括零序电压和/或零序电流的突变量及稳态量启动。（d）直流电压、电流启动：取自系统内的监视量，如经压力传感器、温度传感器、直流变换器等变换出的电压、电流量。

（e）振荡启动：含频差启动和频率变化率启动。

（f）其它启动：任何一路输入的模拟量均可作为启动量，启动方式包括突变量启动和稳态量启动（过量或欠量）。

（2）开关量启动

任何一路或多路开关量均可整定作为启动量。开关量启动可选择为开关闭合启动或开关断开启动。

（3）手动启动

2.4.11 录波数据输出方式

（1）录波结束后，录波数据自动转入装置的硬盘保存，并由装置带的接口输出。

（2）打印机自动完成故障报告的打印。报告内容应包括名称、故障发生时间、故障启动方式、开关量变位时刻表及相关电气量波形等。其中电气量波形的打印时间长度和内容可由用户选择整定。

2.4.12 模拟量和开关量的输入

根据运行分析故障和异常运行的要求，应有足够的模拟量和开关量输入，

详见附录B。

2.5 技术性能要求

2.5.1 故障录波装置计算机系统应为开放式分层分布结构，由后台机、前置屏和打印机等组成，它们之间通过通信网卡相连，构成完整的局域通信网络。

2.5.2 后台机应采用性能先进可靠的工业控制机，具有良好的抗干扰能力，适合于变电站的工业现场使用。后台机主要完成装置的运行、调试管理、定值整定、录波数据存储、故障报告形成和打印、远程传送、配置GPS时钟通信接口，实现全网统一时钟等功能。并具备与故障信息远传系统接口功能,规约符合IEC-60870-5-103。后台机要求有友好的人机界面,后台机内部存贮器大于512MB,后台机硬盘存贮器大于120GB.

2.5.3 前置机

前置机主要完成模拟量和开关量的采集和记录、故障启动判别、信号转换及上传等功能。提供独立的电源输入、输出。前置机应采用小板插件式结构，便于运行、调试维护，抗干扰性能强。面板应便于监测和操作。应具有装置自检、装置故障或异常的报警指示等。

2.5.4 开关量和模拟量的输入应有抗干扰隔离措施，确保主机系统的可靠工作。

2.5.5 装置应提供信号板插件，该插件为光电隔离功放输出板驱动，设置以下信号指示、报警及引出触点至变电站NCS。要求提供RS232或485通讯接口,同时具备与故障信息远传系统子站及NCS系统的通讯功能，规约待定。

（1）自检故障报警

（2）录波启动报警

（3）装置异常报警

（4）电源消失报警

（5）信号总清---手动复归报警

2.5.6 装置自备可靠的冗余辅助电源。主机和辅助电源相互独立，保证装置工作的可靠性。

2.5.7 装置的软件设计先进、合理。装置的运行、调试、整定均采用中文菜单方式进行管理。

装置应提供录波数据综合分析软件，方便分析装置记录的故障数据设计，可再现故障时刻的电气量数据及波形，并完成故障分析计算，如谐波分析、相序量计算、幅值计算、频率计算、有功和无功计算等。

2.5.8 装置应具有高速远程通信手段，通信规约符合国家及地方调度的要求。

2.5.9 装置应有独立的内部时钟，其误差每24h不应超过±1S，应提供外部时钟（如GPS时钟装置）同步接口，与外部时钟同步后，装置时钟误差不应超过±1ms。同时具备接受IRIG-B(DC)时码对时接点。

2.5.10 装置应配离线分析软件，并能在各种常用操作系统下运行，实现对稳态记录数据和暂态记录数据进行离线的综合分析，并具有以下规定的功能。

（1）数据的远方传送

装置可设置参数的双向传送，远方修改装置参数应设置密码；

可按设定的时段和通道有选择地调用装置的稳态记录数据；

装置暂态记录数据的目录检索，可按通道有选择地调用；

数据传送应有“断点续传”、“数据压缩”等功能，以提高传输效率；

可查询装置的当前状态和历史记录（如自检报告等）。

（2）数据的综合分析

采用图形化界面；

稳态数据和暂态时间应能同屏显示、统一分析；

应具有编辑、漫游功能，提供波形的显示、叠加、组合、比较、剪辑、添加标注等分析工具，可选择性打印；

应具有谐波分析（不低于10次谐波）、序分量分析、矢量分析等功能，能将记录的电流、电压及导出的阻抗和各序分量形成相量图，并显示阻抗变化轨迹；

可进行故障的计算分析，能计算频率、有功功率、无功功率、功率因数、差流和阻抗等导出量，计算精度满足使用要求。

可提供符合IEC60255-24：2000规定的标准格式的数据，以方便与其他故障分析设备交换数据。

2.5.11 屏面布置应满足试验、运行方便条件下，适当紧凑，宜选用高2260mm、宽800mm、深600mm的柜式结构，柜前门为大玻璃内扣门，柜后为双开门。全站统一颜色。

3 设备规范

3.1 本工程订购的设备规范和数量见表3.1。

4 采购设备需求及供货范围

4.1 一般要求

4.1.1 本条款规定了设备的供货范围。供方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合第2条款的要求。

4.1.2 供方应提供详细供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。对于属于整套设备运行和施工所必需的部件，如果本条款未列出和/或数量不足，供方仍需在执行合同时免费补足。

4.1.3 供方应提供所有安装和调试所需专用工具和消耗材料等，并提供详细供货清单。

4.1.4 提供用于设备的安装、调试以及维修所用的专用工具、设备商业运行前所必须的备品备件清单(计入合同总价)。

4.1.5 供方提供的技术资料清单见‘

5.2技术文件’。

4.1.6 供方提供所供设备中的进口件清单。

4.2 供货范围

4.1 故障录波装置屏1面(含1套故障录波装置满足3台主变录波容量) 4.2 备品备件及专用工具

4.3 通信电缆及附件

5 技术服务

5.1 项目管理

合同签定后，供方应指定负责本工程的项目经理，负责协调卖方在工程全过程的各项工作，如工程进度、设计制造、图纸文件、制造确认、包装运输、现场安装、调试验收等。

5.2 技术文件

5.2.1 供方在订货前向需方提供一般性资料如：鉴定证书、报价书、典型说明书、屏布置图、系统原理图和主要技术参数。

5.2.2 在技术协议签定 1 周内，供方向需方及设计院提供满足施工图设

计的下列技术文件2份（包括电子版）。供方提供的图纸应注明“国电赤峰

西大梁风电场49.5MW工程”专用。

（1）屏面布置图：应表示外型尺寸、设备布置及总重量、运输尺寸和重量及其它附件。

（2）基础图：应注明屏的尺寸、基础螺栓的位置和尺寸等。

（3）电气原理图：应包括装置的原理框图、系统接线图、内部接线图，端子排等。如有多张电气原理图，还应注明各图之间的有关线圈与触点的相互对应编号，必要时，应提供所有特殊装置或程序的概要操作说明。

5.2.3 设备供货时提供下列资料：设备的开箱资料8份，其中电子版1份。开箱资料除5.2.2所述图纸外还应包括安装、运行、维护、修理说明书、保护整定计算资料、部件清单资料、工厂试验报告、产品合格证等。

5.3 现场服务

5.3.1 设备在现场安装时，供方应派人到现场进行柜内设备安装和调试，负责解决设备在安装调试、试运行中发现的制造及性能等方面的有关问题，

同时负责与其他设备的接口及现场的验收等。

5.3.2 质保期为投入商业运行后18个月，在质保期内，因制造问题而发生

损坏，或不能进行正常工作时，供方应免费为需方更换部件。

5.3.3 在设备使用中如发生问题，供方应在24 小时内，派出技术人员到现场维修服务。

5.3.4 供方应选派有经验的技术人员，对安装和运行人员免费培训，讲解

技术常识和注意事项。

常识和注意事项。

6 需方工作

6.1 需方应向供方提供有特殊技术要求的设备技术文件。

6.2 设备安装过程中，需方为供方现场派员，提供工作和生活的便利条件。

6.3 设备制造过程中，需方可派员到供方进行监造和检验，供方应积极配合。

7 工作安排

7.1 供方收到技术规范书后如有异议，在1周内书面通知需方。

7.2 根据工程需要可以召开两次设计联络会（一次在供方，另一次在设计院）或其他形式解决设计制造中的问题。

7.3 文件交接要有记录，设计联络会议应有纪要。

7.4 供方提供的设备及附件规格、重量或接线有变化时，应及时书面通知需方，并征得需方同意。

7.5 供方应填写故障录波装置规范表，其形式和内容按表7.1。

表7.1 供方应填写的故障录波装置规范表

8 备品备件及专用工具

8.1 备品备件

供方应向需方提供必要的备品备件，备品备件应是新的，与设备同型号，同工艺。备品备件清单见表8.1。

表8.1 备品备件清单

8.2 专用工具

供方向需方提供专用工具及仪器见表8.2

表8.2 专用工具及仪器

9 质量保证和试验

9.1 设备性能保证

9.1.1 供方所提供的新产品除应满足本规范书外，供方还应提供产品的鉴定证书。

9.1.2 供方应保证制造过程中的所有工艺、材料等（包括供方的外构件在内）均应符合本规范书的规定。若需根据运行经验指定供方提供某种外购零部件，供方应积积配合。

9.1.3 供方应遵守本规范书中各条款和工作项目的ISO9001-GB/T19001质量保证体系，该质量保证体系经过国家认证和正常运转。

9.2 试验

9.2.1 试验项目

供方应提供出厂试验及型式实验报告，项目见表9.1示。如果需供双方取得协议，对于试验要求可另作规定，试验项目也可以增减。

表9-1 工厂型式试验和出厂试验项目

注：

（1）鉴于计算机软件对相同信号的处理方法是一样的，因此，对于多个相同的通道，每个机箱至少抽查一个通道。机箱后输入信号端子与内部电路联接的可靠性和正确性，在各通道作比例系数时可自行得到验证。

（2）检验录波误差时，可以额定值为主（额定值时误差要求较高），也可检查其他值的录波误差。

现场试验进行以下项目：

（1）外观检查

（a）屏体和部件完整、无松动；

（b）屏体无划痕、漆面无剥落。

（2）起动试验

（a）模拟量启动，包括各模拟量通道；

（b）突变量起动，包括各模拟量通道；

（c）正序电压过量起动；

（d）正序电压欠量起动；

（e）负序电压稳态量起动；

（f）负序电流突变量起动；

（g）开关量起动。

（3）开关量检查

（a）录波起动触点；

（b）装置异常触点；

（c）复归触点。

（4）录波数据可靠性检查，检查所有录波起动后文件是否保存完整。

（5）录波分析软件功能检查。

9.2.2 试验方法和要求

试验方法和要求应符合DL/669-1999《220kV～500kV电力系统故障动

态记录检验准则》的要求。

10 包装、运输和贮存

10.1 装置制造完成并通过试验后应及时包装，否则应得到切实的保护和铁路、公路和海运部门的有关规定。

10.2 所有部件经妥善包装或装箱后，在运输过程中尚应采取其他防护措施，以免散失损坏或被盗。

10.3 在包装箱外应标明需方的订货号、发货号。包装箱外应明显标有“国电赤峰西大梁风电场49.5MW工程”字样。

10.4 各种包装应等确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀。

10.5 包装箱上应有明显的包装储运图示标志（按GB191标准执行）

10.6 整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。

10.7 随产品提供的技术资料应完整无缺，提供份数应符合GB11032和合同条款规定的要求。

附录A：主要名词解释

A1 采样频率

采样周期的倒数，即录波装置每秒采集的点数。

为检测快速继电保护及安全自动装置的动作行为和记录系统故障或操作继电器可能出现的铁磁谐振现象，采集模拟量可能出现的频率，一般采样频率不小于5kHz。

A2 采样精度

录波装置采样模拟量的精确度。按下式计算：

采样精度=|录波值-额定值|/额定值×100%

额定值=电压为100V或100/√3，电流为1A或5A。

A3 启动精度

启动录波装置的模拟量的精确度控下式计算：

启动精度=|启动值-整定值|/整定值×100%

A4 谐波分辨率

录波装置中，以50Hz为基波所能测量出的谐波的最大次数。

A5 开关事故分辨率

对开关量回路中输入脉冲，录波装置所能识别的最窄的脉宽时间（ms）。

A6 记录间隔

连续故障启动时，录波装置记录每次故障的最小时间间隔。

附录B：变压器故障录波装置的输入模拟量和开关量

模拟量输入：

主变高压侧电流：Ia、Ib、Ic；

主变高压侧电压：Ua、Ub、Uc、Ul；

主变高压侧中性点零序电流：IL、ILn；

主变高压侧中性点间隙电流：IL、ILn；

主变低压侧电流：Ia、Ib、Ic；

主变低压侧电压：Ua、Ub、Uc、Ul；

主变低压侧零序电流：ILn

开关量输入：

变压器主保护动作、差动CT断线、高压侧复合电压过流、低压侧复合电压过流、高压侧零序方向过流、高压侧零序电压、低压侧零序过流、冷却器故障、备用冷却器故障、冷却器工作电源故障、主变压器重瓦斯、主变压器调压重瓦斯、主变压力释放1、主变压力释放2、冷却器全停、主变轻瓦斯等保护动作触点，此外还有变压器高、低压侧断路器辅助接点，中性点隔离开关等辅助触点。