CN112378447A - 一种配电自动化终端的测试方法 - Google Patents

一种配电自动化终端的测试方法 Download PDF

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CN112378447A CN202011265568.8A CN202011265568A CN112378447A CN 112378447 A CN112378447 A CN 112378447A CN 202011265568 A CN202011265568 A CN 202011265568A CN 112378447 A CN112378447 A CN 112378447A
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黎庚荣
许少宝
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    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network

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Abstract

本发明公开了一种配电自动化终端的测试方法,属于配电自动化测试领域,包括电气间隙和爬电距离试验,用游标卡尺测量端子的电气间隙和爬电距离,电源及电源影响试验,检测通信与通信协议,进行功能试验,进行电气性能试验,进行介电强度试验,进行环境试验,进行机械性能试验和、行防护等级试验、着火危险试验、连续运行稳定性试验和可靠性质量跟踪试验。本发明测试方法实现了标准化,实现了测试过程中具体参量的设定和验证,使得测试过程更加规范化,并且测试过程比较简单,使得测试过程更加便捷方便,简化了测试的具体过程,测试的效率更高。

Description

一种配电自动化终端的测试方法
技术领域
本发明涉及配电自动化测试领域,尤其涉及一种配电自动化终端的测试方法。
背景技术
配电网自动化建设是电网目前需要发展的方向之一,因此对配电网终端的入网前测试有着重要意义。入网测试最重要的,就是技术企业的测试技术水平,包含了测试人员的技术水平、测试仪器的功能使用情况、测试标准的实现情况等。
现有的配电网自动化终端的测试均没有实现标准化,而且测试过程比较复杂,因此,需要研究一种标准化和方便快捷的配电网自动化终端的测试方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电自动化终端的测试方法,解决背景技术中存在的技术问题。
一种配电自动化终端的测试方法,包括如下步骤:
步骤1:电气间隙和爬电距离试验,用游标卡尺测量端子的电气间隙和爬电距离,当额定电压小于等25V时,电气间隙为1mm,爬电距离为1.5 mm,当额定电压大于25V小于60V时,电气间隙为2mm,爬电距离为2 mm,当额定电压大于60V小于250V时,电气间隙为3mm,爬电距离为 4mm,当额定电压大于250V小于380V时,电气间隙为4mm,爬电距离为 5mm;
步骤2:电源及电源影响试验,包括电源断相试验、电源电压变化影响试验、后备电源管理试验、配套电源带载能力试验和功率消耗试验;
步骤3:检测通信与通信协议,包括规约一致性试验、通信连接试验和 RS485通信接口防误接线试验;
步骤4:进行功能试验,包括数据采集与处理功能试验、遥信功能试验、控制功能试验、数据传输与存储功能试验、对时与守时功能试验、安全防护试验、维护与显示功能试验、故障检测与处理功能试验、历史数据存储功能试验、故障录波功能试验和参数调阅与配置功能试验;
步骤5:进行电气性能试验,包括交流输入模拟量基本误差试验、交流模拟量输入的影响量试验、不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验、工频交流输入量试验和直流模拟量模数转换总误差试验;
步骤6:进行介电强度试验,包括绝缘电阻试验、工频耐压试验和冲击电压试验;
步骤7:进行环境试验,包括高温试验、低温试验、湿热试验和盐雾试验;
步骤8:进行机械性能试验,包括振动试验和冲击试验;
步骤9:进行电磁兼容测试,包括电压暂降试验、静电放电抗扰度试验、电快速快瞬脉冲群抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、阻尼振荡波抗扰度试验、工频磁场与阻尼磁场、脉冲磁场抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验;
步骤10:进行防护等级试验、着火危险试验、连续运行稳定性试验和可靠性质量跟踪试验,完成测试。
进一步地,实现测试方法的系统包括配电终端测试主站、配电自动化终端、通信设备、三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器、控制执行指示器,所述配电终端测试主站经通信设备与配电自动化终端连接,所述三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器和控制执行指示器均与配电自动化终端连接,所述配电终端测试主站实现配电终端的遥信、遥测、遥控及参数配置管理。
进一步地,所述步骤2的具体过程为:
电源断相试验:在配电终端使用三相供电时,在配电终端接通试验电源并在运行正常条件下进行电源断相,配电终端正常工作;
电源电压变化影响试验:将电源电压变化到配电终端工作电源额定值的 80%和120%,配电终端正常工作;
后备电源管理试验:在配电终端工作正常的情况下,将供电电源断开,主备供电电源切换过程中不能出现终端重启、通信中断的现象,采用蓄电池储能的配电终端正常工作和通信,配电终端测试主站分别发送3组遥控分、合闸命令,配电终端能正确控制开关动作,等待电池电压消耗到低于保护电压时,24V蓄电池组为21V,蓄电池被自动切除,避免过度放电而损坏,恢复供电电源,对蓄电池进行充电,通过手动触发,电源管理模块对电池进行活化,测量电池电压,对于放电型活化模式,电压逐渐降低,每隔1小时测试一次电池电压,当电压降至24.5V以下时,标称24V的后备电源组,自动恢复对电池充电,结束活化过程,对于均充型活化过程,此时电池电压逐渐上升到28.2V以上,标称24V的后备电源组,经过1小时后,电压再次降低到浮充电压;
配套电源带载能力试验:准备可调节电子负载和录波仪装置,在配电终端工作正常的情况下,在配套通信电源的输出端和分合闸回路输出端加可调节电子负载,可调节电子负载参考功率稳定调节范围为0~9000W,输出时间范围为1~300000ms;
采用无线通信方式,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度± 15%,电源稳定输出容量不小于3W,瞬时输出容量不小于5W,持续时间≥ 50ms;
采用xPON或者其他通信,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度±15%,电源稳定输出容量不小于15W,瞬时输出容量不小于20W,持续时间≥50ms;
终端配置配电终端线损模块时,馈线终端设备内部提供电源额定电压24V,电压波动范围不大于5%;关闭所终端设备内部提供电源额定电压48V,电压波动范围不大于5%;
配套弹操机构开关设备的操作电源储能额定电压选DC24V、DC48V或者 AC220V,负载能力不小于10A,持续时间大于等于15s,合分闸额定电压选 DC24V或者DC48V,负载能力不小于16A或者8A,持续时间大于等于100ms,电压波动范围不大于-10%~+15%;
配套永磁机构开关设备的操作电源额定电压可选DC220V、160V或者110V,输出容量不小于40A,持续时间大于等于60ms,动作结束时电压不低于70%的额定电压;
配套电磁机构开关设备的操作电源来自电压互感器,有源接点容量宜不小于AC220V/15A,持续时间大于等于200ms;
功率消耗试验:整机功率消耗,在非通信状态下,用准确度不低于0.2级的三相多功能标准表测量配电终端电源回路的电流值和电压值,其乘积即为整机视在功耗;电压、电流回路功率消耗,在输入额定电压和电流时,用高阻抗电压表和低阻抗电流表测量交流电压、电流输入回路的电压值和电流值,其乘积即为功率消耗。
进一步地,所述步骤3的具体过程为:
规约一致性试验:用三相功率源为配电终端施加交流信号,配电终端测试主站按照《国家电网公司配电自动化DLT 634.5101-2002规约实施细则》、《国家电网公司配电自动化DLT 634.5104-2009规约实施细则》规约或符合 DL/T 860系列标准的协议,配电终端测试主站正确显示遥信状态、召测的遥测数据,配电自动化模拟主站发送遥控命令,配电终端正确执行,控制执行指示器显示正确,配电终端与测试主站互联互通,配电主站发送查询历史数据、故障录波命令,配电终端正确返回相应数据;
通信连接试验:配电终端的输入、输出口连接外部信号源和模拟器,通过通信设备将配电终端与配电终端测试主站相连,配电终端与测试主站建立连接时间小于60s,采用无线网络通信时,设定心跳周期,当大于心跳周期时间内终端未收到配电终端测试主站任何数据,终端启动断线超时重连机制,建立与主站的通信连接,模拟通信线连接故障通信异常信号,配电终端正确识别,通过本地功能指示通信异常状态,通信故障恢复后,配电终端与测试主站恢复连接时间小于60s,通过配电终端测试主站检查配电终端MAC地址,接入电操机构或模拟负载,进行连续分合操作10次,配电终端出口正常,变位信号实时正确上传到测试主站;
RS485通信接口防误接线试验:在RS485的正负接线端子间施加380V 的交流电历时5min,通信口不会被损坏;
进一步地,所述步骤4的具体过程为:
数据采集与处理功能试验:模拟量采集,三相功率源向配电终端施加电压和电流,在配电终端测试主站读取配电终端所采集的湿度、温度,配电终端能上传温湿度数值,三相功率源向配电终端直流量采集端口施加直流量,配电终端能采集直流量,三相功率源向配电终端施加电压、电流量,配电终端根据输入的电压、电流信号变化情况,进行越限、断相、失压、三相不平衡、停电判断并告警,三相功率源向配电终端施加两路电压信号,两路电压具有压差和相位差,读取配电终端两路电压及相位测量值,计算两路电压的压差和相位差,与三相功率源实际输出一致,死区整定值按满度1%进行设定,三相功率源给配电终端施加初始电压电流信号,按额定值2%步增或步减,当累计值小于10%时,终端不向配电自动化模拟主站上报遥测变化信息;当累计值大于10%时,终端将遥测变化信息主动上报配电终端测试主站;
遥信功能试验:在状态量模拟器上拨动任何一路试验开关,观察到相应信号变化上送,且与拨动开关状态一致,不误发、不漏发,重复上述试验10 次以上,具备双位置遥信采集功能,实现开关常开、常闭节点接入配电终端,并能将开关相应位置状态传送至配电终端测试主站,配电终端具备遥信输入量防抖动功能,防抖时间10-1000ms可设,当状态模拟器输出的开出量持续时间小于被测终端防抖时间定值时,终端不产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,反之,配电终端产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,改变参数与输入信号,试验重复5次以上,将状态量模拟器的两路输出连接至被测终端的两路状态量输入端子上,对两路输出设定一定的时间延迟,不小于5ms,配电终端正确显示状态的变换及动作时间,开关变位事件记录符合事件顺序记录分辨率的要求,试验重复5次以上,将状态模拟器的一路输出连接至被测终端的所有状态量输入端子上,状态模拟器每分钟切换次数不少于60次,试验时间不少于1min,配电终端均能检测到状态变化信息,不漏报、不误报,变位记录时间一致,定义虚拟遥信,将实际遥信关联此类遥信,模拟实际遥信变位,配电终端虚拟遥信正确上传至测试主站;
控制功能试验:配电终端测试主站向配电终端按照预置、返校、执行的顺序下发分合控制命令,配电终端正确执行分闸或合闸命令,试验重复10次,遥控成功率为100%,配电终端测试主站进行远方遥控操作,同时进行掉电恢复或复归操作,使配电终端处于初始化和复位状态,配电终端控制输出分、合闸继电器保持输出闭锁,测量控制输出分、合闸出口无变化,在100-1000ms 范围内设置配电自动化终端任一路遥控的动作保持时间,遥控时分/合闸继电器闭合的保持时间与设置的时间不大于5ms,配电终端测试主站选择直接遥控执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、预置取消、控制执行,终端不执行,配电终端测试主站依次选择预置、通讯中断、通信恢复、控制执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、通讯中断、超过时间、控制执行,终端不执行,选择采用错误信息体地址发送遥控命令,终端不执行,配电终端测试主站向配电终端发出保护功能动作投退命令,配电终端能正确响并执行,当配电终端故障保护功能投入,通过三相功率源向配电终端施加故障电流,终端能保护跳闸;反之,配电终端故障保护功能退出,终端不执行保护跳闸,进行远方及就地参数调阅与配置,配置参数包括零漂、变化阈值、重过载报警限值、短路及接地故障动作参数、终端固有参数等,终端能准确返回调阅参数和执行参数配置,配电终端测试主站向配电终端发出开关控制命令,当远方/就地切换开关处于就地时,配电终端无遥控输出,处于远方状态时,遥控正常输出;当配电终端远方/就地切换开关处于就地时,可以就地控制配电终端的控制输出;处于远方状态时,不能就地控制遥控输出,遥控压板包括硬压板软压板,当硬压板投入时,对压板输入输出侧均可检测到遥控脉冲;当硬压板退出时,仅可在对应压板输入侧检测到遥控脉冲,当软压板投入时,终端执行主站遥控命令;当软压板退出时,终端不执行主站遥控命令,配电终端重合闸功能投入时,通过三相功率源施加过流段故障电流,故障电流消失时,终端能执行重合闸功能;配电终端二次检测到故障电流时,加速跳闸,主站向配电终端发出蓄电池远方维护控制命令,配电终端能够正确响应,并能够对蓄电池执行远方维护控制命令;
数据传输与存储功能试验:配置事件上送信息点表,通过操作配电终端产生事件、操作、装置异常事件,定点记录,配电终端循环存储不少于1024 条事件顺序记录,采用文件传输方式上送最新的1024条记录,循环存储不少于30天的定点记录和极值记录,采用文件传输方式上送最新30天的记录数据,定点数据每天等间隔产生96条,极值记录每天产生1条,循环存储不少于30条的遥控操作记录,采用文件传输方式上送最新30条操作记录;
对时与守时功能试验:将配电终端测试主站与配电终端通信进行连接,进行对时命令下发,配电终端接收配电终端测试主站或其它时间同步装置的对时命令,与系统时钟保持同步,以配电终端测试主站时间对配电终端进行对时,记录配电终端上传的SOE时标,与标准时钟源对比,数据、时钟保持,记录配电终端中已有的各项数据和时钟显示,断开供电电源72h后,再接通供电电源,检查各项数据无改变和丢失;记录配电终端上传的信息时标,与标准时钟源对比,每24h守时精度小于2s;
安全防护试验:通过配电终端测试主站发送控制命令,配电终端具备单向主站身份认证功能,通过对配电终端测试主站所发公钥检查、密钥更新、控制命令进行单向身份认证,实现数据报文的安全保护,具备抵抗窃取配电终端信息、篡改配电终端数据的安全防护能力满足国家发展和改革委员会第 14号令《电力监控系统安全防护规定》、国家能源局国能安全[2015]36号《电力监控系统安全防护总体方案》、《中低压配电网自动化系统安全防护补充规定(试行)》(国家电网调﹝2011﹞168号)相关标准要求,配电终端安全模块的密钥算法符合国家密码管理相关规定,分析、对比配电终端测试主站所发控制指令加密和未加密的报文,满足安全防护的同时通信连接试验各项指标无影响;
维护与显示功能:故障检测与判别,向配电终端施加定值设定故障电流,在输入值为设定值95%,配电终端不判断出故障,无电流故障事件,在输入值为设定值105%时,配电终端判断出故障,产生相应的事件记录,能将故障信息立即上报给主站,具备出口功能的终端能在控制出口输出动作信号,故障指示信号复归,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,进行手动复归,故障指示信号灯熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,故障指示信号灯在设置时间熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,恢复正常供电后熄灭,线路有压鉴别,在配电终端的电压采集回路施加超过有压设定限值的电压并持续固定时间,能发出线路有压信号,线路闭环运行和分布式电源接入故障方向检测,向配电终端输入电压、电流,配电终端能计算电压与电流间相角,并根据电压电流输入量的调整正确判断电源方向;
历史数据存储功能实验:向配电终端输入遥测量、遥信量并进行遥控操作,用配电终端测试主站对配电终端中事件顺序记录、定点记录、极值记录、遥控操作记录进行通信读取,配电终端能自动生成历史事件文件并能正确上传至主站;
故障录波功能实验:向配电终端和标准录波装置中同时注入故障信号,用配电终端测试主站对配电终端中的录波文件进行读取,读取的CFG文件和 DAT文件内容与录波装置的数据一致;
参数调阅与配置功能实验:用配电终端测试主站对配电终端中运行参数通信调阅与配置,对固有参数进行调阅,配电终端能正确上传至主站,对参数配置指令能识别并执行。
进一步地,所述步骤5的具体过程为:
交流输入模拟量基本误差试验:电压、电流基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电量的频率为50Hz,谐波分量为0,依次施加输入电压额定值的60%、80%、100%、120%和输入电流额定值的5%、20%、40%、 60%、80%、100%、120%及0,待读数稳定后,读取显示输入值Ui及Ii,通过配电终端测试主站读取配电终端测量值Uo及Io;
有功功率、无功功率基本误差测实验:调节三相功率源的输出,保持输入电压为额定值,频率为50Hz,改变输入电流为额定值的5%、20%、40%、 60%、80%、100%,待读数稳定后,分别记录读出的输入有功功率Pi、无功功率Qi和配电终端测出的有功功率Po、无功功率Qo;
功率因素基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电压、电流为额定值,频率为50Hz,改变相位角分别为0°、±30°、±45°、±60°、±90°,待读数稳定后,分别记录读出的功率因数PFi和配电终端测出的PFx;
谐波分量基本误差测量,保持输入电压频率为50Hz,分别保持输入电压为额定电压的80%、100%、120%,在各个输入电压下分别施加输入电压幅值的10%的3~13次谐波电压Uh,记录读出的3~13次谐波电压Uoh,求出3~13次电压谐波分量的基本误差EUh,保持输入电流频率为50Hz,分别保持输入电流为额定值的10%、40%、80%、100%、120%,在各个输入电流下分别施加输入电流幅值的10%的3~13次谐波电流Ih,记录读出的 3~13次谐波电流Ioh,求出3~13次电流谐波分量的基本误差EIh;
交流模拟量输入的影响量试验:对于工频交流输入量,影响量引起的改变量试验,是对每一影响量测定其改变量,试验中其它影响量保持参比条件不变;计算公式如下
Figure RE-GDA0002840310030000081
式中:Ex为在参比条件下测量的工频交流电量的输出值,Exc为在影响量影响下测量的工频交流电量的输出值,AF为输入额定值;
输入量频率变化引起的改变量试验:输入额定电压与额定电流,电压与电流的频率保持一致,在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex;改变输入量的频率值分别为47.5Hz和52.5Hz,依次测量与1项相同点上的输出值,记Exc;计算输入量频率变化引起的改变量不大于准确等级指数的100%;
输入量的谐波含量引起的改变量试验:在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex,在基波上叠加20%的谐波分量,调节畸变波形幅度,使输入端标准表保持与工频交流电量的输出值相同点上的被测量的有效值不变,依次施加谐波从3次~13次,并改变基波和谐波之间的相位角,使其得到最大的该变量,记录相应的输出值Exc;对有功功率和无功功率,先施加畸变电流,然后重复施加畸变电压进行测量,计算输入量的谐波含量引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的200%;
功率因数变化对有功功率、无功功率引起的改变量试验:测量工频交流电量的输出值,记为Ex;
改变功率因数cosφ或者sinφ值为0.5>cosφ≥0或者0.5>sinφ≥0,超前或滞后各取一点,调节电流保持有功功率或无功功率输入初始测量时的初始值不变,测量输出值记为Exc;计算功率因数变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验:电流平衡,并调整输入电流使其为较高额定值的一半,测量有功功率、无功功率的输出值,记为Ex;断开任何一相电流,保持电压平衡和对称,调整其它相电流,并保持有功功率或无功功率与输入的初始值相等,记录新的输出值,记为Exc;计算不平衡电流引起的改变量,最大改变量不大于100%;
被测量超量限引起的改变量试验:在输入额定值的100%时测量基本误差,在输入额定值的120%时测量误差,电压和电流同时输入;两个误差之差不超过准确等级指数的50%;
输入电压变化引起的输出改变量试验:电压和电流量除外,施加输入电压为额定值,测量被测量的输出值,记为Ex;改变输入电压为额定值的80%~ 120%,维持被测量与初始条件下相同点的输入值不变,测量输出值记为Exc,计算输入电压变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的50%;
输入电流变化引起的输出改变量试验:仅对功率因数实验,测量相角和功率因数的输出值,记为Ex;改变输入电流为额定值的20%~120%,测量输出值记为Exc;计算输入电流变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
工频交流输入量的其它试验:过量输入及允许误差试验,连续过量输入试验:交流输入电压调整到额定值的120%,交流输入电流调整到额定值的 120%,施加时间24h后,短时过量输入试验:配电终端能正常工作;
故障电流输入试验:交流输入电流调整到额定值的1000%或2000%,计算电流误差不大于5%,
直流模拟量模数转换总误差试验:调节直流信号源使其分别输出20mA、 16mA、12mA、8mA、4mA的电流或20%、40%、60%、80%、100%的输入电压额定值,记录直流标准表测量的相应读数Ii或Ui,同时在被试设备的显示输出值记为Ix或Ux,由式如下公式求出的误差Ei不大于±0.5%:
Figure RE-GDA0002840310030000101
式中:Ix(Ux)为直流标准表测量的相应读数,Ii(Ui)为被试设备的显示输出值,I为满刻度值输入范围。
进一步地,所述步骤6的具体过程为:
介电强度试验:绝缘电阻试验,试验时配电终端盖好外壳和端子盖板。如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上。在正常试验条件和湿热试验条件下,在配电终端的端子处测量各电气回路对地和各电气回路间的绝缘电阻;
工频耐压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板。如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上。试验时,不进行试验的电气回路短路并接地,用 50Hz正弦波电压对以下回路进行试验,时间1min;
冲击电压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm以上,试验时,不进行试验的电气回路短路并接地。
进一步地,所述步骤7的具体过程为:
环境试验:高温试验,按GB/T2423.2的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入高温试验箱中央。高温箱以不超过1℃/min变化率升温,待升温设置的最高温度并稳定后,保温2h,然后通电2h后,高温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
低温试验:按GB/T2423.1的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入低温试验箱中央,配电终端各表面与低温试验箱内壁的距离不小于150mm。低温箱以不超过1℃/min的变化率降温待降温至-40度,保温2h,然后通电 2h后,低温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
湿热试验:按GB/T 2423.3的规定进行试验。配电终端各表面与湿热试验箱内壁的距离不小于150mm,凝结水不跌落到试验样品上。试验箱以不超过 1℃/min变化率升温,待试验箱内达到并保持温度40±2℃、相对湿度93±3%,试验周期为48h。试验过程最后1h~2h,用相应电压的兆欧表测量湿热条件下的绝缘电阻不低于1MΩ,测量时间不小于5s,配电终端各部件无锈蚀现象;
盐雾试验:按GB 2423.17-2008要求,将户外型配电终端置于盐雾试验箱中并处于非工作状态;
具体试验要求如下:
a)试验试验温度:35±2℃;
b)氯化钠浓度:5±1%;
c)溶液PH值:6.5~7.2;
d)试验时间:96h;
e)待试验结束后,对配电终端进行功能及外观检查测试盐雾试验结束后,开启水龙头对配电终端外壳用水冲洗5min,用蒸馏水或软化水漂净,再甩动或用吹风出去水珠,然后将配电终端存放在正常使用条件下2h,然后进行外观检查,配电终端外观无锈痕、无裂痕和损坏。
进一步地,所述步骤8的具体过程为:
振动试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台中央。试验按GB/T 2423.10的规定进行:
频率f为2Hz~9Hz时振幅为0.3mm,频率f为9Hz~500Hz时加速度为 1m/s2,在三个互相垂直的轴线上依次进行扫频,每轴线扫频循环20次,试验后检查配电终端无损坏和紧固件松动脱落现象;
冲击试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台上,试验按GB/T 2423.5的规定进行:
峰值加速度:294m/s2,脉冲的持续时间:11s,每个面冲击次数:3次,试验面数:6个,试验后检查配电终端应无损坏和紧固件松动脱落现象。
进一步地,所述步骤9的具体过程为:
电压暂降试验:配电终端在通电状态下,按GB/T17626.11的规定,并在下述条件下进行试验:电压试验等级100%UT,从额定电压暂降100,电压试验等级100%UT;从额定电压暂降100;持续时间0.5s,25个周期;中断次数:3次,各次中断之间的恢复时间10s。以上电源电压的突变发生在电压过零处,试验时配电终端能正常工作;
静电放电抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T17626.2的规定在下述条件下进行试验:严酷等级:IV级;试验电压:8kV/15kV;直接放电:施加在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分;每个敏感试验点放电次数:正负极性各10次,每次放电间隔至少为1s。如配电终端的外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电,放电电压为8kV;如配电终端的外壳为绝缘材料,则直接放电采用空气放电,放电电压为15kV,试验时配电终端容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪;
电快速快瞬脉冲群抗扰度试验:按GB/T17626.4的有关规定试验电压,并在下述条件下进行试验,配电终端在工作状态下,试验电压分别施加于配电终端的电源输入回路、状态量输入回路、交流输入模拟量回路、控制输出回路的每一个端口和保护接地端之间。用电容耦合夹将试验电压耦合至通信线路、天线和基本型馈线终端的电源线上。
本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下技术效果:
本发明测试方法实现了标准化,实现了测试过程中具体参量的设定和验证,使得测试过程更加规范化,并且测试过程比较简单,使得测试过程更加便捷方便,简化了测试的具体过程,测试的效率更高。
附图说明
图1为本发明系统原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
一种配电自动化终端的测试方法,包括如下步骤:
步骤1:电气间隙和爬电距离试验,用游标卡尺测量端子的电气间隙和爬电距离,当额定电压小于等25V时,电气间隙为1mm,爬电距离为1.5 mm,当额定电压大于25V小于60V时,电气间隙为2mm,爬电距离为2 mm,当额定电压大于60V小于250V时,电气间隙为3mm,爬电距离为 4mm,当额定电压大于250V小于380V时,电气间隙为4mm,爬电距离为 5mm。
实现测试方法的系统包括配电终端测试主站、配电自动化终端、通信设备、三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器、控制执行指示器,所述配电终端测试主站经通信设备与配电自动化终端连接,所述三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器和控制执行指示器均与配电自动化终端连接,所述配电终端测试主站实现配电终端的遥信、遥测、遥控及参数配置管理。
步骤2:电源及电源影响试验,包括电源断相试验、电源电压变化影响试验、后备电源管理试验、配套电源带载能力试验和功率消耗试验。
电源断相试验:在配电终端使用三相供电时,在配电终端接通试验电源并在运行正常条件下进行电源断相,配电终端正常工作;
电源电压变化影响试验:将电源电压变化到配电终端工作电源额定值的 80%和120%,配电终端正常工作;
后备电源管理试验:在配电终端工作正常的情况下,将供电电源断开,主备供电电源切换过程中不能出现终端重启、通信中断的现象,采用蓄电池储能的配电终端正常工作和通信,配电终端测试主站分别发送3组遥控分、合闸命令,配电终端能正确控制开关动作,等待电池电压消耗到低于保护电压时,24V蓄电池组为21V,蓄电池被自动切除,避免过度放电而损坏,恢复供电电源,对蓄电池进行充电,通过手动触发,电源管理模块对电池进行活化,测量电池电压,对于放电型活化模式,电压逐渐降低,每隔1小时测试一次电池电压,当电压降至24.5V以下时,标称24V的后备电源组,自动恢复对电池充电,结束活化过程,对于均充型活化过程,此时电池电压逐渐上升到28.2V以上,标称24V的后备电源组,经过1小时后,电压再次降低到浮充电压;
配套电源带载能力试验:准备可调节电子负载和录波仪装置,在配电终端工作正常的情况下,在配套通信电源的输出端和分合闸回路输出端加可调节电子负载,可调节电子负载参考功率稳定调节范围为0~9000W,输出时间范围为1~300000ms;
采用无线通信方式,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度± 15%,电源稳定输出容量不小于3W,瞬时输出容量不小于5W,持续时间≥ 50ms;
采用xPON或者其他通信,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度±15%,电源稳定输出容量不小于15W,瞬时输出容量不小于20W,持续时间≥50ms;
终端配置配电终端线损模块时,馈线终端设备内部提供电源额定电压 24V,电压波动范围不大于5%;关闭所终端设备内部提供电源额定电压48V,电压波动范围不大于5%;
配套弹操机构开关设备的操作电源储能额定电压选DC24V、DC48V或者 AC220V,负载能力不小于10A,持续时间大于等于15s,合分闸额定电压选 DC24V或者DC48V,负载能力不小于16A或者8A,持续时间大于等于100ms,电压波动范围不大于-10%~+15%;
配套永磁机构开关设备的操作电源额定电压可选DC220V、160V或者 110V,输出容量不小于40A,持续时间大于等于60ms,动作结束时电压不低于70%的额定电压;
配套电磁机构开关设备的操作电源来自电压互感器,有源接点容量宜不小于AC220V/15A,持续时间大于等于200ms;
功率消耗试验:整机功率消耗,在非通信状态下,用准确度不低于0.2级的三相多功能标准表测量配电终端电源回路的电流值和电压值,其乘积即为整机视在功耗;电压、电流回路功率消耗,在输入额定电压和电流时,用高阻抗电压表和低阻抗电流表测量交流电压、电流输入回路的电压值和电流值,其乘积即为功率消耗。
步骤3:检测通信与通信协议,包括规约一致性试验、通信连接试验和RS485通信接口防误接线试验。规约一致性试验:用三相功率源为配电终端施加交流信号,配电终端测试主站按照《国家电网公司配电自动化DLT 634.5101-2002规约实施细则》、《国家电网公司配电自动化DLT 634.5104-2009 规约实施细则》规约或符合DL/T 860系列标准的协议,配电终端测试主站正确显示遥信状态、召测的遥测数据,配电自动化模拟主站发送遥控命令,配电终端正确执行,控制执行指示器显示正确,配电终端与测试主站互联互通,配电主站发送查询历史数据、故障录波命令,配电终端正确返回相应数据;
通信连接试验:配电终端的输入、输出口连接外部信号源和模拟器,通过通信设备将配电终端与配电终端测试主站相连,配电终端与测试主站建立连接时间小于60s,采用无线网络通信时,设定心跳周期,当大于心跳周期时间内终端未收到配电终端测试主站任何数据,终端启动断线超时重连机制,建立与主站的通信连接,模拟通信线连接故障通信异常信号,配电终端正确识别,通过本地功能指示通信异常状态,通信故障恢复后,配电终端与测试主站恢复连接时间小于60s,通过配电终端测试主站检查配电终端MAC地址,接入电操机构或模拟负载,进行连续分合操作10次,配电终端出口正常,变位信号实时正确上传到测试主站;
RS485通信接口防误接线试验:在RS485的正负接线端子间施加380V 的交流电历时5min,通信口不会被损坏;
步骤4:进行功能试验,包括数据采集与处理功能试验、遥信功能试验、控制功能试验、数据传输与存储功能试验、对时与守时功能试验、安全防护试验、维护与显示功能试验、故障检测与处理功能试验、历史数据存储功能试验、故障录波功能试验和参数调阅与配置功能试验。
数据采集与处理功能试验:模拟量采集,三相功率源向配电终端施加电压和电流,在配电终端测试主站读取配电终端所采集的湿度、温度,配电终端能上传温湿度数值,三相功率源向配电终端直流量采集端口施加直流量,配电终端能采集直流量,三相功率源向配电终端施加电压、电流量,配电终端根据输入的电压、电流信号变化情况,进行越限、断相、失压、三相不平衡、停电判断并告警,三相功率源向配电终端施加两路电压信号,两路电压具有压差和相位差,读取配电终端两路电压及相位测量值,计算两路电压的压差和相位差,与三相功率源实际输出一致,死区整定值按满度1%进行设定,三相功率源给配电终端施加初始电压电流信号,按额定值2%步增或步减,当累计值小于10%时,终端不向配电自动化模拟主站上报遥测变化信息;当累计值大于10%时,终端将遥测变化信息主动上报配电终端测试主站;
遥信功能试验:在状态量模拟器上拨动任何一路试验开关,观察到相应信号变化上送,且与拨动开关状态一致,不误发、不漏发,重复上述试验10 次以上,具备双位置遥信采集功能,实现开关常开、常闭节点接入配电终端,并能将开关相应位置状态传送至配电终端测试主站,配电终端具备遥信输入量防抖动功能,防抖时间10-1000ms可设,当状态模拟器输出的开出量持续时间小于被测终端防抖时间定值时,终端不产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,反之,配电终端产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,改变参数与输入信号,试验重复5次以上,将状态量模拟器的两路输出连接至被测终端的两路状态量输入端子上,对两路输出设定一定的时间延迟,不小于5ms,配电终端正确显示状态的变换及动作时间,开关变位事件记录符合事件顺序记录分辨率的要求,试验重复5次以上,将状态模拟器的一路输出连接至被测终端的所有状态量输入端子上,状态模拟器每分钟切换次数不少于60次,试验时间不少于1min,配电终端均能检测到状态变化信息,不漏报、不误报,变位记录时间一致,定义虚拟遥信,将实际遥信关联此类遥信,模拟实际遥信变位,配电终端虚拟遥信正确上传至测试主站;
控制功能试验:配电终端测试主站向配电终端按照预置、返校、执行的顺序下发分合控制命令,配电终端正确执行分闸或合闸命令,试验重复10次,遥控成功率为100%,配电终端测试主站进行远方遥控操作,同时进行掉电恢复或复归操作,使配电终端处于初始化和复位状态,配电终端控制输出分、合闸继电器保持输出闭锁,测量控制输出分、合闸出口无变化,在100-1000ms 范围内设置配电自动化终端任一路遥控的动作保持时间,遥控时分/合闸继电器闭合的保持时间与设置的时间不大于5ms,配电终端测试主站选择直接遥控执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、预置取消、控制执行,终端不执行,配电终端测试主站依次选择预置、通讯中断、通信恢复、控制执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、通讯中断、超过时间、控制执行,终端不执行,选择采用错误信息体地址发送遥控命令,终端不执行,配电终端测试主站向配电终端发出保护功能动作投退命令,配电终端能正确响并执行,当配电终端故障保护功能投入,通过三相功率源向配电终端施加故障电流,终端能保护跳闸;反之,配电终端故障保护功能退出,终端不执行保护跳闸,进行远方及就地参数调阅与配置,配置参数包括零漂、变化阈值、重过载报警限值、短路及接地故障动作参数、终端固有参数等,终端能准确返回调阅参数和执行参数配置,配电终端测试主站向配电终端发出开关控制命令,当远方/就地切换开关处于就地时,配电终端无遥控输出,处于远方状态时,遥控正常输出;当配电终端远方/就地切换开关处于就地时,可以就地控制配电终端的控制输出;处于远方状态时,不能就地控制遥控输出,遥控压板包括硬压板软压板,当硬压板投入时,对压板输入输出侧均可检测到遥控脉冲;当硬压板退出时,仅可在对应压板输入侧检测到遥控脉冲,当软压板投入时,终端执行主站遥控命令;当软压板退出时,终端不执行主站遥控命令,配电终端重合闸功能投入时,通过三相功率源施加过流段故障电流,故障电流消失时,终端能执行重合闸功能;配电终端二次检测到故障电流时,加速跳闸,主站向配电终端发出蓄电池远方维护控制命令,配电终端能够正确响应,并能够对蓄电池执行远方维护控制命令;
数据传输与存储功能试验:配置事件上送信息点表,通过操作配电终端产生事件、操作、装置异常事件,定点记录,配电终端循环存储不少于1024 条事件顺序记录,采用文件传输方式上送最新的1024条记录,循环存储不少于30天的定点记录和极值记录,采用文件传输方式上送最新30天的记录数据,定点数据每天等间隔产生96条,极值记录每天产生1条,循环存储不少于30条的遥控操作记录,采用文件传输方式上送最新30条操作记录;
对时与守时功能试验:将配电终端测试主站与配电终端通信进行连接,进行对时命令下发,配电终端接收配电终端测试主站或其它时间同步装置的对时命令,与系统时钟保持同步,以配电终端测试主站时间对配电终端进行对时,记录配电终端上传的SOE时标,与标准时钟源对比,数据、时钟保持,记录配电终端中已有的各项数据和时钟显示,断开供电电源72h后,再接通供电电源,检查各项数据无改变和丢失;记录配电终端上传的信息时标,与标准时钟源对比,每24h守时精度小于2s;
安全防护试验:通过配电终端测试主站发送控制命令,配电终端具备单向主站身份认证功能,通过对配电终端测试主站所发公钥检查、密钥更新、控制命令进行单向身份认证,实现数据报文的安全保护,具备抵抗窃取配电终端信息、篡改配电终端数据的安全防护能力满足国家发展和改革委员会第 14号令《电力监控系统安全防护规定》、国家能源局国能安全2015年36号《电力监控系统安全防护总体方案》、《中低压配电网自动化系统安全防护补充规定(试行)》(国家电网调﹝2011﹞168号)相关标准要求,配电终端安全模块的密钥算法符合国家密码管理相关规定,分析、对比配电终端测试主站所发控制指令加密和未加密的报文,满足安全防护的同时通信连接试验各项指标无影响;
维护与显示功能:故障检测与判别,向配电终端施加定值设定故障电流,在输入值为设定值95%,配电终端不判断出故障,无电流故障事件,在输入值为设定值105%时,配电终端判断出故障,产生相应的事件记录,能将故障信息立即上报给主站,具备出口功能的终端能在控制出口输出动作信号,故障指示信号复归,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,进行手动复归,故障指示信号灯熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,故障指示信号灯在设置时间熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,恢复正常供电后熄灭,线路有压鉴别,在配电终端的电压采集回路施加超过有压设定限值的电压并持续固定时间,能发出线路有压信号,线路闭环运行和分布式电源接入故障方向检测,向配电终端输入电压、电流,配电终端能计算电压与电流间相角,并根据电压电流输入量的调整正确判断电源方向;
历史数据存储功能实验:向配电终端输入遥测量、遥信量并进行遥控操作,用配电终端测试主站对配电终端中事件顺序记录、定点记录、极值记录、遥控操作记录进行通信读取,配电终端能自动生成历史事件文件并能正确上传至主站;
故障录波功能实验:向配电终端和标准录波装置中同时注入故障信号,用配电终端测试主站对配电终端中的录波文件进行读取,读取的CFG文件和 DAT文件内容与录波装置的数据一致;
参数调阅与配置功能实验:用配电终端测试主站对配电终端中运行参数通信调阅与配置,对固有参数进行调阅,配电终端能正确上传至主站,对参数配置指令能识别并执行。
步骤5:进行电气性能试验,包括交流输入模拟量基本误差试验、交流模拟量输入的影响量试验、不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验、工频交流输入量试验和直流模拟量模数转换总误差试验;交流输入模拟量基本误差试验:电压、电流基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电量的频率为50Hz,谐波分量为0,依次施加输入电压额定值的 60%、80%、100%、120%和输入电流额定值的5%、20%、40%、60%、80%、 100%、120%及0,待读数稳定后,读取显示输入值Ui及Ii,通过配电终端测试主站读取配电终端测量值Uo及Io;
有功功率、无功功率基本误差测实验:调节三相功率源的输出,保持输入电压为额定值,频率为50Hz,改变输入电流为额定值的5%、20%、40%、 60%、80%、100%,待读数稳定后,分别记录读出的输入有功功率Pi、无功功率Qi和配电终端测出的有功功率Po、无功功率Qo;
功率因素基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电压、电流为额定值,频率为50Hz,改变相位角分别为0°、±30°、±45°、±60°、±90°,待读数稳定后,分别记录读出的功率因数PFi和配电终端测出的PFx;
谐波分量基本误差测量,保持输入电压频率为50Hz,分别保持输入电压为额定电压的80%、100%、120%,在各个输入电压下分别施加输入电压幅值的10%的3~13次谐波电压Uh,记录读出的3~13次谐波电压Uoh,求出3~13次电压谐波分量的基本误差EUh,保持输入电流频率为50Hz,分别保持输入电流为额定值的10%、40%、80%、100%、120%,在各个输入电流下分别施加输入电流幅值的10%的3~13次谐波电流Ih,记录读出的3~13次谐波电流Ioh,求出3~13次电流谐波分量的基本误差EIh;
交流模拟量输入的影响量试验:对于工频交流输入量,影响量引起的改变量试验,是对每一影响量测定其改变量,试验中其它影响量保持参比条件不变;计算公式如下
Figure RE-GDA0002840310030000201
式中:Ex为在参比条件下测量的工频交流电量的输出值,Exc为在影响量影响下测量的工频交流电量的输出值,AF为输入额定值;
输入量频率变化引起的改变量试验:输入额定电压与额定电流,电压与电流的频率保持一致,在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex;改变输入量的频率值分别为47.5Hz和52.5Hz,依次测量与1项相同点上的输出值,记Exc;计算输入量频率变化引起的改变量不大于准确等级指数的100%;
输入量的谐波含量引起的改变量试验:在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex,在基波上叠加20%的谐波分量,调节畸变波形幅度,使输入端标准表保持与工频交流电量的输出值相同点上的被测量的有效值不变,依次施加谐波从3次~13次,并改变基波和谐波之间的相位角,使其得到最大的该变量,记录相应的输出值Exc;对有功功率和无功功率,先施加畸变电流,然后重复施加畸变电压进行测量,计算输入量的谐波含量引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的200%;
功率因数变化对有功功率、无功功率引起的改变量试验:测量工频交流电量的输出值,记为Ex;
改变功率因数cosφ或者sinφ值为0.5>cosφ≥0或者0.5>sinφ≥0,超前或滞后各取一点,调节电流保持有功功率或无功功率输入初始测量时的初始值不变,测量输出值记为Exc;计算功率因数变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验:电流平衡,并调整输入电流使其为较高额定值的一半,测量有功功率、无功功率的输出值,记为Ex;断开任何一相电流,保持电压平衡和对称,调整其它相电流,并保持有功功率或无功功率与输入的初始值相等,记录新的输出值,记为Exc;计算不平衡电流引起的改变量,最大改变量不大于100%;
被测量超量限引起的改变量试验:在输入额定值的100%时测量基本误差,在输入额定值的120%时测量误差,电压和电流同时输入;两个误差之差不超过准确等级指数的50%;
输入电压变化引起的输出改变量试验:电压和电流量除外,施加输入电压为额定值,测量被测量的输出值,记为Ex;改变输入电压为额定值的80%~ 120%,维持被测量与初始条件下相同点的输入值不变,测量输出值记为Exc,计算输入电压变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的50%;
输入电流变化引起的输出改变量试验:仅对功率因数实验,测量相角和功率因数的输出值,记为Ex;改变输入电流为额定值的20%~120%,测量输出值记为Exc;计算输入电流变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
工频交流输入量的其它试验:过量输入及允许误差试验,连续过量输入试验:交流输入电压调整到额定值的120%,交流输入电流调整到额定值的 120%,施加时间24h后,短时过量输入试验:配电终端能正常工作;
故障电流输入试验:交流输入电流调整到额定值的1000%或2000%,计算电流误差不大于5%,
直流模拟量模数转换总误差试验:调节直流信号源使其分别输出20mA、 16mA、12mA、8mA、4mA的电流或20%、40%、60%、80%、100%的输入电压额定值,记录直流标准表测量的相应读数Ii或Ui,同时在被试设备的显示输出值记为Ix或Ux,由式如下公式求出的误差Ei不大于±0.5%:
Figure RE-GDA0002840310030000211
式中:Ix(Ux)为直流标准表测量的相应读数,Ii(Ui)为被试设备的显示输出值,I为满刻度值输入范围。
步骤6:进行介电强度试验,包括绝缘电阻试验、工频耐压试验和冲击电压试验。
介电强度试验:绝缘电阻试验,试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上,在正常试验条件和湿热试验条件下,在配电终端的端子处测量各电气回路对地和各电气回路间的绝缘电阻;
工频耐压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上,试验时,不进行试验的电气回路短路并接地,用50Hz 正弦波电压对以下回路进行试验,时间1min;
冲击电压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm以上,试验时,不进行试验的电气回路短路并接地。
步骤7:进行环境试验,包括高温试验、低温试验、湿热试验和盐雾试验。
环境试验:高温试验,按GB/T2423.2的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入高温试验箱中央,高温箱以不超过1℃/min变化率升温,待升温设置的最高温度并稳定后,保温2h,然后通电2h后,高温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
低温试验:按GB/T2423.1的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入低温试验箱中央,配电终端各表面与低温试验箱内壁的距离不小于150mm,低温箱以不超过1℃/min的变化率降温待降温至-40度,保温2h,然后通电 2h后,低温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
湿热试验:按GB/T 2423.3的规定进行试验,配电终端各表面与湿热试验箱内壁的距离不小于150mm,凝结水不跌落到试验样品上,试验箱以不超过 1℃/min变化率升温,待试验箱内达到并保持温度40±2℃、相对湿度93±3%,试验周期为48h,试验过程最后1h~2h,用相应电压的兆欧表测量湿热条件下的绝缘电阻不低于1MΩ,测量时间不小于5s,配电终端各部件无锈蚀现象;
盐雾试验:按GB 2423.17-2008要求,将户外型配电终端置于盐雾试验箱中并处于非工作状态;
具体试验要求如下:
a)试验试验温度:35±2℃;
b)氯化钠浓度:5±1%;
c)溶液PH值:6.5~7.2;
d)试验时间:96h;
e)待试验结束后,对配电终端进行功能及外观检查测试盐雾试验结束后,开启水龙头对配电终端外壳用水冲洗5min,用蒸馏水或软化水漂净,再甩动或用吹风出去水珠,然后将配电终端存放在正常使用条件下2h,然后进行外观检查,配电终端外观无锈痕、无裂痕和损坏。
步骤8:进行机械性能试验,包括振动试验和冲击试验。
振动试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台中央,试验按GB/T 2423.10的规定进行:
频率f为2Hz~9Hz时振幅为0.3mm,频率f为9Hz~500Hz时加速度为 1m/s2,在三个互相垂直的轴线上依次进行扫频,每轴线扫频循环20次,试验后检查配电终端无损坏和紧固件松动脱落现象;
冲击试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台上,试验按GB/T 2423.5的规定进行:
峰值加速度:294m/s2,脉冲的持续时间:11s,每个面冲击次数:3次,试验面数:6个,试验后检查配电终端应无损坏和紧固件松动脱落现象。
步骤9:进行电磁兼容测试,包括电压暂降试验、静电放电抗扰度试验、电快速快瞬脉冲群抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、阻尼振荡波抗扰度试验、工频磁场与阻尼磁场、脉冲磁场抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验。
电压暂降试验:配电终端在通电状态下,按GB/T17626.11的规定,并在下述条件下进行试验:电压试验等级100%UT,从额定电压暂降100,电压试验等级100%UT;从额定电压暂降100;持续时间0.5s,25个周期;中断次数:3次,各次中断之间的恢复时间10s,以上电源电压的突变发生在电压过零处,试验时配电终端能正常工作;
静电放电抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T17626.2的规定在下述条件下进行试验:严酷等级:IV级;试验电压:8kV/15kV;直接放电:施加在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分;每个敏感试验点放电次数:正负极性各10次,每次放电间隔至少为1s,如配电终端的外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电,放电电压为8kV;如配电终端的外壳为绝缘材料,则直接放电采用空气放电,放电电压为15kV,试验时配电终端容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪;
电快速快瞬脉冲群抗扰度试验:按GB/T17626.4的有关规定试验电压,并在下述条件下进行试验,配电终端在工作状态下,试验电压分别施加于配电终端的电源输入回路、状态量输入回路、交流输入模拟量回路、控制输出回路的每一个端口和保护接地端之间,用电容耦合夹将试验电压耦合至通信线路、天线和基本型馈线终端的电源线上。
浪涌抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T15153.1和 GB/T17626.5的规定,并在下述条件下进行试验:
a)严酷等级:电源回路、交流输入模拟量、状态量输入回路和控制输出回路IV级;
b)试验电压:差模2kV,共模4kV;
c)波形:1.2/50s;
d)极性:正、负;
e)试验次数:正负极性各5次;
f)重复率:每分钟一次。
g)在对各回路进行试验时,容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏,试验后测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE 站内分辨率应符合配电自动化终端技术规范中6.7的相关规定。浪涌引起交流工频量的改变量应不大于准确等级指数的200%。
阻尼振荡波抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T15153.1和 GB/T17626.12的规定,并在下述条件下进行试验:
a)电压上升时间(第一峰):75ns±20%;
b)振荡频率:1MHz±10%;
c)重复率:至少400/s;
d)衰减:第三周期和第六周期之间减至峰值的50%;
e)脉冲持续时间:不小于2s;
f)输出阻抗:20020%;
g)电压峰值:共模方式2.5kV、差模方式1.25kV(电源回路),共模方式1kV(状态量输入回路、控制输出回路各端口以及交流电压、电流输入回路);
h)试验次数:正负极性各3次;
i)测试时间:60s。
j)在对各回路进行试验时,容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏,阻尼振荡波引起交流工频量的的改变量应不大于准确等级指数的200%。
工频磁场与阻尼磁场实验:按GB/T17626.8、GB/T17626.10规定的试验方法进行试验。将配电终端置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为100A/m(5级)的稳定持续磁场的线圈中心,配电终端应能正常工作,测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合配电自动化终端技术规范中6.7的相关规定。工频磁场引起交流工频量的改变量应不大于100%。
脉冲磁场抗扰度试验:按GB/T 17626.9中的有关规定执行。将配电终端置于强度为300A/m(IV级)的脉冲磁场的线圈中心,配电终端应能正常工作,测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合配电自动化终端技术规范中6.7的相关规定。工频磁场引起交流工频量的的改变量应不大于100%。
射频电磁场辐射抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T17626.3 的规定在下述条件下进行试验:
a)频率范围:1.4GHz~2GHz;
b)严酷等级:IV;
c)试验场强:30V/m(非调制);
d)正弦波1kHz,80%幅度调制。
e)采用无线通信信道的配电终端,试验时配电终端天线应引出,配电终端在使用频带内不应发生错误动作;在使用频带外应能正常工作和通信,测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合Q/GDW 514中的相关规定。
f)试验时,射频磁场引起的改变量应不大于准确等级指数的100%。采用其它信道的配电终端,试验时应能正常工作,测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流入模拟量和SOE站内分辨率应符合配电自动化终端技术规范中6.7的相关规定,试验时,射频磁场引起交流工频量的改变量应不大于准确等级指数的100%。
步骤10:进行防护等级试验、着火危险试验、连续运行稳定性试验和可靠性质量跟踪试验,完成测试。
防护等级试验:防护等级试验按下述条件下进行:
安装在户内的配电终端应按照GB/T 4208中13.4条规定的方法进行,将配电终端放置于防尘箱中,试验持续时间8h,配电终端应达到GB/T4208规定的IP20级,具有防止不小于12.5mm固体异物进入能力。
b)安装在户外的配电终端按照GB/T 4208中13.3条规定的方法进行,将配电终端放置于防尘箱中,试持续时间8h,配电终端应达到GB/T 4208规定的IP55级,具有防尘的能力。
c)安装在户外的配电终端按照GB/T 4208中的14.2.4条规定的方法进行,将配电终端放置于淋雨箱中,试验持续时间10min,配电终端应达到GB/T 4208规定的IP55级,具有防溅水的能力。
着火危险试验:在非金属外壳和端子排(座)及相关连接件的模拟样机上按GB/T5169.11规定的方法进行试验,模拟样机使用的材料应与配电终端的材料相同。端子排(座)的热丝试验温度为:960℃±15℃,外壳的热丝试验温度为:650℃±10℃,试验时间为30s。在施加灼热丝期间,观察样品的试验端子以及端子周围,试验样品无火焰或不灼热;若样品在施加灼热丝期间产生火焰或灼热,应在灼热丝移去后30s内熄灭。
连续运行稳定性试验:配电终端在正常工作状态连续通电72h,在72h期间每8h进行抽测。
可靠性质量跟踪:对投入运行的配电自动化远方终端及子站进行质量跟踪,平均无故障工作时间(MTBF)应不低于50000h。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:电气间隙和爬电距离试验,用游标卡尺测量端子的电气间隙和爬电距离,当额定电压小于等25V时,电气间隙为1mm,爬电距离为1.5mm,当额定电压大于25V小于60V时,电气间隙为2mm,爬电距离为2mm,当额定电压大于60V小于250V时,电气间隙为3mm,爬电距离为4mm,当额定电压大于250V小于380V时,电气间隙为4mm,爬电距离为5mm;
步骤2:电源及电源影响试验,包括电源断相试验、电源电压变化影响试验、后备电源管理试验、配套电源带载能力试验和功率消耗试验;
步骤3:检测通信与通信协议,包括规约一致性试验、通信连接试验和RS485通信接口防误接线试验;
步骤4:进行功能试验,包括数据采集与处理功能试验、遥信功能试验、控制功能试验、数据传输与存储功能试验、对时与守时功能试验、安全防护试验、维护与显示功能试验、故障检测与处理功能试验、历史数据存储功能试验、故障录波功能试验和参数调阅与配置功能试验;
步骤5:进行电气性能试验,包括交流输入模拟量基本误差试验、交流模拟量输入的影响量试验、不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验、工频交流输入量试验和直流模拟量模数转换总误差试验;
步骤6:进行介电强度试验,包括绝缘电阻试验、工频耐压试验和冲击电压试验;
步骤7:进行环境试验,包括高温试验、低温试验、湿热试验和盐雾试验;
步骤8:进行机械性能试验,包括振动试验和冲击试验;
步骤9:进行电磁兼容测试,包括电压暂降试验、静电放电抗扰度试验、电快速快瞬脉冲群抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、阻尼振荡波抗扰度试验、工频磁场与阻尼磁场、脉冲磁场抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验;
步骤10:进行防护等级试验、着火危险试验、连续运行稳定性试验和可靠性质量跟踪试验,完成测试。
2.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:实现测试方法的系统包括配电终端测试主站、配电自动化终端、通信设备、三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器、控制执行指示器,所述配电终端测试主站经通信设备与配电自动化终端连接,所述三相标准表、三相功率源、直流标准表、直流信号源、状态量模拟器和控制执行指示器均与配电自动化终端连接,所述配电终端测试主站实现配电终端的遥信、遥测、遥控及参数配置管理。
3.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤2的具体过程为:
电源断相试验:在配电终端使用三相供电时,在配电终端接通试验电源并在运行正常条件下进行电源断相,配电终端正常工作;
电源电压变化影响试验:将电源电压变化到配电终端工作电源额定值的80%和120%,配电终端正常工作;
后备电源管理试验:在配电终端工作正常的情况下,将供电电源断开,主备供电电源切换过程中不能出现终端重启、通信中断的现象,采用蓄电池储能的配电终端正常工作和通信,配电终端测试主站分别发送3组遥控分、合闸命令,配电终端能正确控制开关动作,等待电池电压消耗到低于保护电压时,24V蓄电池组为21V,蓄电池被自动切除,避免过度放电而损坏,恢复供电电源,对蓄电池进行充电,通过手动触发,电源管理模块对电池进行活化,测量电池电压,对于放电型活化模式,电压逐渐降低,每隔1小时测试一次电池电压,当电压降至24.5V以下时,标称24V的后备电源组,自动恢复对电池充电,结束活化过程,对于均充型活化过程,此时电池电压逐渐上升到28.2V以上,标称24V的后备电源组,经过1小时后,电压再次降低到浮充电压;
配套电源带载能力试验:准备可调节电子负载和录波仪装置,在配电终端工作正常的情况下,在配套通信电源的输出端和分合闸回路输出端加可调节电子负载,可调节电子负载参考功率稳定调节范围为0~9000W,输出时间范围为1~300000ms;
采用无线通信方式,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度±15%,电源稳定输出容量不小于3W,瞬时输出容量不小于5W,持续时间≥50ms;
采用xPON或者其他通信,通信电源额定电压DC 24V,稳态电压输出精度±15%,电源稳定输出容量不小于15W,瞬时输出容量不小于20W,持续时间≥50ms;
终端配置配电终端线损模块时,馈线终端设备内部提供电源额定电压24V,电压波动范围不大于5%;关闭所终端设备内部提供电源额定电压48V,电压波动范围不大于5%;
配套弹操机构开关设备的操作电源储能额定电压选DC24V、DC48V或者AC220V,负载能力不小于10A,持续时间大于等于15s,合分闸额定电压选DC24V或者DC48V,负载能力不小于16A或者8A,持续时间大于等于100ms,电压波动范围不大于-10%~+15%;
配套永磁机构开关设备的操作电源额定电压可选DC220V、160V或者110V,输出容量不小于40A,持续时间大于等于60ms,动作结束时电压不低于70%的额定电压;
配套电磁机构开关设备的操作电源来自电压互感器,有源接点容量宜不小于AC220V/15A,持续时间大于等于200ms;
功率消耗试验:整机功率消耗,在非通信状态下,用准确度不低于0.2级的三相多功能标准表测量配电终端电源回路的电流值和电压值,其乘积即为整机视在功耗;电压、电流回路功率消耗,在输入额定电压和电流时,用高阻抗电压表和低阻抗电流表测量交流电压、电流输入回路的电压值和电流值,其乘积即为功率消耗。
4.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤3的具体过程为:
规约一致性试验:用三相功率源为配电终端施加交流信号,配电终端测试主站按照《国家电网公司配电自动化DLT 634.5101-2002规约实施细则》、《国家电网公司配电自动化DLT634.5104-2009规约实施细则》规约或符合DL/T 860系列标准的协议,配电终端测试主站正确显示遥信状态、召测的遥测数据,配电自动化模拟主站发送遥控命令,配电终端正确执行,控制执行指示器显示正确,配电终端与测试主站互联互通,配电主站发送查询历史数据、故障录波命令,配电终端正确返回相应数据;
通信连接试验:配电终端的输入、输出口连接外部信号源和模拟器,通过通信设备将配电终端与配电终端测试主站相连,配电终端与测试主站建立连接时间小于60s,采用无线网络通信时,设定心跳周期,当大于心跳周期时间内终端未收到配电终端测试主站任何数据,终端启动断线超时重连机制,建立与主站的通信连接,模拟通信线连接故障通信异常信号,配电终端正确识别,通过本地功能指示通信异常状态,通信故障恢复后,配电终端与测试主站恢复连接时间小于60s,通过配电终端测试主站检查配电终端MAC地址,接入电操机构或模拟负载,进行连续分合操作10次,配电终端出口正常,变位信号实时正确上传到测试主站;
RS485通信接口防误接线试验:在RS485的正负接线端子间施加380V的交流电历时5min,通信口不会被损坏。
5.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤4的具体过程为:
数据采集与处理功能试验:模拟量采集,三相功率源向配电终端施加电压和电流,在配电终端测试主站读取配电终端所采集的湿度、温度,配电终端能上传温湿度数值,三相功率源向配电终端直流量采集端口施加直流量,配电终端能采集直流量,三相功率源向配电终端施加电压、电流量,配电终端根据输入的电压、电流信号变化情况,进行越限、断相、失压、三相不平衡、停电判断并告警,三相功率源向配电终端施加两路电压信号,两路电压具有压差和相位差,读取配电终端两路电压及相位测量值,计算两路电压的压差和相位差,与三相功率源实际输出一致,死区整定值按满度1%进行设定,三相功率源给配电终端施加初始电压电流信号,按额定值2%步增或步减,当累计值小于10%时,终端不向配电自动化模拟主站上报遥测变化信息;当累计值大于10%时,终端将遥测变化信息主动上报配电终端测试主站;
遥信功能试验:在状态量模拟器上拨动任何一路试验开关,观察到相应信号变化上送,且与拨动开关状态一致,不误发、不漏发,重复上述试验10次以上,具备双位置遥信采集功能,实现开关常开、常闭节点接入配电终端,并能将开关相应位置状态传送至配电终端测试主站,配电终端具备遥信输入量防抖动功能,防抖时间10-1000ms可设,当状态模拟器输出的开出量持续时间小于被测终端防抖时间定值时,终端不产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,反之,配电终端产生该遥信输入量和事件顺序记录信号,改变参数与输入信号,试验重复5次以上,将状态量模拟器的两路输出连接至被测终端的两路状态量输入端子上,对两路输出设定一定的时间延迟,不小于5ms,配电终端正确显示状态的变换及动作时间,开关变位事件记录符合事件顺序记录分辨率的要求,试验重复5次以上,将状态模拟器的一路输出连接至被测终端的所有状态量输入端子上,状态模拟器每分钟切换次数不少于60次,试验时间不少于1min,配电终端均能检测到状态变化信息,不漏报、不误报,变位记录时间一致,定义虚拟遥信,将实际遥信关联此类遥信,模拟实际遥信变位,配电终端虚拟遥信正确上传至测试主站;
控制功能试验:配电终端测试主站向配电终端按照预置、返校、执行的顺序下发分合控制命令,配电终端正确执行分闸或合闸命令,试验重复10次,遥控成功率为100%,配电终端测试主站进行远方遥控操作,同时进行掉电恢复或复归操作,使配电终端处于初始化和复位状态,配电终端控制输出分、合闸继电器保持输出闭锁,测量控制输出分、合闸出口无变化,在100-1000ms范围内设置配电自动化终端任一路遥控的动作保持时间,遥控时分/合闸继电器闭合的保持时间与设置的时间不大于5ms,配电终端测试主站选择直接遥控执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、预置取消、控制执行,终端不执行,配电终端测试主站依次选择预置、通讯中断、通信恢复、控制执行,终端不执行;配电自动化模拟主站依次选择预置、通讯中断、超过时间、控制执行,终端不执行,选择采用错误信息体地址发送遥控命令,终端不执行,配电终端测试主站向配电终端发出保护功能动作投退命令,配电终端能正确响并执行,当配电终端故障保护功能投入,通过三相功率源向配电终端施加故障电流,终端能保护跳闸;反之,配电终端故障保护功能退出,终端不执行保护跳闸,进行远方及就地参数调阅与配置,配置参数包括零漂、变化阈值、重过载报警限值、短路及接地故障动作参数、终端固有参数等,终端能准确返回调阅参数和执行参数配置,配电终端测试主站向配电终端发出开关控制命令,当远方/就地切换开关处于就地时,配电终端无遥控输出,处于远方状态时,遥控正常输出;当配电终端远方/就地切换开关处于就地时,可以就地控制配电终端的控制输出;处于远方状态时,不能就地控制遥控输出,遥控压板包括硬压板软压板,当硬压板投入时,对压板输入输出侧均可检测到遥控脉冲;当硬压板退出时,仅可在对应压板输入侧检测到遥控脉冲,当软压板投入时,终端执行主站遥控命令;当软压板退出时,终端不执行主站遥控命令,配电终端重合闸功能投入时,通过三相功率源施加过流段故障电流,故障电流消失时,终端能执行重合闸功能;配电终端二次检测到故障电流时,加速跳闸,主站向配电终端发出蓄电池远方维护控制命令,配电终端能够正确响应,并能够对蓄电池执行远方维护控制命令;
数据传输与存储功能试验:配置事件上送信息点表,通过操作配电终端产生事件、操作、装置异常事件,定点记录,配电终端循环存储不少于1024条事件顺序记录,采用文件传输方式上送最新的1024条记录,循环存储不少于30天的定点记录和极值记录,采用文件传输方式上送最新30天的记录数据,定点数据每天等间隔产生96条,极值记录每天产生1条,循环存储不少于30条的遥控操作记录,采用文件传输方式上送最新30条操作记录;
对时与守时功能试验:将配电终端测试主站与配电终端通信进行连接,进行对时命令下发,配电终端接收配电终端测试主站或其它时间同步装置的对时命令,与系统时钟保持同步,以配电终端测试主站时间对配电终端进行对时,记录配电终端上传的SOE时标,与标准时钟源对比,数据、时钟保持,记录配电终端中已有的各项数据和时钟显示,断开供电电源72h后,再接通供电电源,检查各项数据无改变和丢失;记录配电终端上传的信息时标,与标准时钟源对比,每24h守时精度小于2s;
安全防护试验:通过配电终端测试主站发送控制命令,配电终端具备单向主站身份认证功能,通过对配电终端测试主站所发公钥检查、密钥更新、控制命令进行单向身份认证,实现数据报文的安全保护,具备抵抗窃取配电终端信息、篡改配电终端数据的安全防护能力满足国家发展和改革委员会第14号令《电力监控系统安全防护规定》、国家能源局国能安全[2015]36号《电力监控系统安全防护总体方案》、《中低压配电网自动化系统安全防护补充规定(试行)》(国家电网调﹝2011﹞168号)相关标准要求,配电终端安全模块的密钥算法符合国家密码管理相关规定,分析、对比配电终端测试主站所发控制指令加密和未加密的报文,满足安全防护的同时通信连接试验各项指标无影响;
维护与显示功能:故障检测与判别,向配电终端施加定值设定故障电流,在输入值为设定值95%,配电终端不判断出故障,无电流故障事件,在输入值为设定值105%时,配电终端判断出故障,产生相应的事件记录,能将故障信息立即上报给主站,具备出口功能的终端能在控制出口输出动作信号,故障指示信号复归,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,进行手动复归,故障指示信号灯熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,故障指示信号灯在设置时间熄灭,配电终端施加定值设定故障电流,使故障指示信号灯处于闪烁状态,恢复正常供电后熄灭,线路有压鉴别,在配电终端的电压采集回路施加超过有压设定限值的电压并持续固定时间,能发出线路有压信号,线路闭环运行和分布式电源接入故障方向检测,向配电终端输入电压、电流,配电终端能计算电压与电流间相角,并根据电压电流输入量的调整正确判断电源方向;
历史数据存储功能实验:向配电终端输入遥测量、遥信量并进行遥控操作,用配电终端测试主站对配电终端中事件顺序记录、定点记录、极值记录、遥控操作记录进行通信读取,配电终端能自动生成历史事件文件并能正确上传至主站;
故障录波功能实验:向配电终端和标准录波装置中同时注入故障信号,用配电终端测试主站对配电终端中的录波文件进行读取,读取的CFG文件和DAT文件内容与录波装置的数据一致;
参数调阅与配置功能实验:用配电终端测试主站对配电终端中运行参数通信调阅与配置,对固有参数进行调阅,配电终端能正确上传至主站,对参数配置指令能识别并执行。
6.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤5的具体过程为:
交流输入模拟量基本误差试验:电压、电流基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电量的频率为50Hz,谐波分量为0,依次施加输入电压额定值的60%、80%、100%、120%和输入电流额定值的5%、20%、40%、60%、80%、100%、120%及0,待读数稳定后,读取显示输入值Ui及Ii,通过配电终端测试主站读取配电终端测量值Uo及Io;
有功功率、无功功率基本误差测实验:调节三相功率源的输出,保持输入电压为额定值,频率为50Hz,改变输入电流为额定值的5%、20%、40%、60%、80%、100%,待读数稳定后,分别记录读出的输入有功功率Pi、无功功率Qi和配电终端测出的有功功率Po、无功功率Qo;
功率因素基本误差测量,调节三相功率源的输出,保持输入电压、电流为额定值,频率为50Hz,改变相位角分别为0°、±30°、±45°、±60°、±90°,待读数稳定后,分别记录读出的功率因数PFi和配电终端测出的PFx;
谐波分量基本误差测量,保持输入电压频率为50Hz,分别保持输入电压为额定电压的80%、100%、120%,在各个输入电压下分别施加输入电压幅值的10%的3~13次谐波电压Uh,记录读出的3~13次谐波电压Uoh,求出3~13次电压谐波分量的基本误差EUh,保持输入电流频率为50Hz,分别保持输入电流为额定值的10%、40%、80%、100%、120%,在各个输入电流下分别施加输入电流幅值的10%的3~13次谐波电流Ih,记录读出的3~13次谐波电流Ioh,求出3~13次电流谐波分量的基本误差EIh;
交流模拟量输入的影响量试验:对于工频交流输入量,影响量引起的改变量试验,是对每一影响量测定其改变量,试验中其它影响量保持参比条件不变;计算公式如下
Figure FDA0002775988150000081
式中:Ex为在参比条件下测量的工频交流电量的输出值,Exc为在影响量影响下测量的工频交流电量的输出值,AF为输入额定值;
输入量频率变化引起的改变量试验:输入额定电压与额定电流,电压与电流的频率保持一致,在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex;改变输入量的频率值分别为47.5Hz和52.5Hz,依次测量与1项相同点上的输出值,记Exc;计算输入量频率变化引起的改变量不大于准确等级指数的100%;
输入量的谐波含量引起的改变量试验:在参比条件下测量工频交流电量的输出值,记为Ex,在基波上叠加20%的谐波分量,调节畸变波形幅度,使输入端标准表保持与工频交流电量的输出值相同点上的被测量的有效值不变,依次施加谐波从3次~13次,并改变基波和谐波之间的相位角,使其得到最大的该变量,记录相应的输出值Exc;对有功功率和无功功率,先施加畸变电流,然后重复施加畸变电压进行测量,计算输入量的谐波含量引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的200%;
功率因数变化对有功功率、无功功率引起的改变量试验:测量工频交流电量的输出值,记为Ex;
改变功率因数cosφ或者sinφ值为0.5>cosφ≥0或者0.5>sinφ≥0,超前或滞后各取一点,调节电流保持有功功率或无功功率输入初始测量时的初始值不变,测量输出值记为Exc;计算功率因数变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验:电流平衡,并调整输入电流使其为较高额定值的一半,测量有功功率、无功功率的输出值,记为Ex;断开任何一相电流,保持电压平衡和对称,调整其它相电流,并保持有功功率或无功功率与输入的初始值相等,记录新的输出值,记为Exc;计算不平衡电流引起的改变量,最大改变量不大于100%;
被测量超量限引起的改变量试验:在输入额定值的100%时测量基本误差,在输入额定值的120%时测量误差,电压和电流同时输入;两个误差之差不超过准确等级指数的50%;
输入电压变化引起的输出改变量试验:电压和电流量除外,施加输入电压为额定值,测量被测量的输出值,记为Ex;改变输入电压为额定值的80%~120%,维持被测量与初始条件下相同点的输入值不变,测量输出值记为Exc,计算输入电压变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的50%;
输入电流变化引起的输出改变量试验:仅对功率因数实验,测量相角和功率因数的输出值,记为Ex;改变输入电流为额定值的20%~120%,测量输出值记为Exc;计算输入电流变化引起的改变量,最大改变量不大于准确等级指数的100%;
工频交流输入量的其它试验:过量输入及允许误差试验,连续过量输入试验:交流输入电压调整到额定值的120%,交流输入电流调整到额定值的120%,施加时间24h后,短时过量输入试验:配电终端能正常工作;
故障电流输入试验:交流输入电流调整到额定值的1000%或2000%,计算电流误差不大于5%,
直流模拟量模数转换总误差试验:调节直流信号源使其分别输出20mA、16mA、12mA、8mA、4mA的电流或20%、40%、60%、80%、100%的输入电压额定值,记录直流标准表测量的相应读数Ii或Ui,同时在被试设备的显示输出值记为Ix或Ux,由式如下公式求出的误差Ei不大于±0.5%:
Figure FDA0002775988150000091
式中:Ix(Ux)为直流标准表测量的相应读数,Ii(Ui)为被试设备的显示输出值,I为满刻度值输入范围。
7.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤6的具体过程为:
介电强度试验:绝缘电阻试验,试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上,在正常试验条件和湿热试验条件下,在配电终端的端子处测量各电气回路对地和各电气回路间的绝缘电阻;
工频耐压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔距接线端子及其穿线孔2cm以上,试验时,不进行试验的电气回路短路并接地,用50Hz正弦波电压对以下回路进行试验,时间1min;
冲击电压试验:试验时配电终端盖好外壳和端子盖板,如外壳和端子盖板由绝缘材料制成,在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连,导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm以上,试验时,不进行试验的电气回路短路并接地。
8.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤7的具体过程为:
环境试验:高温试验,按GB/T2423.2的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入高温试验箱中央,高温箱以不超过1℃/min变化率升温,待升温设置的最高温度并稳定后,保温2h,然后通电2h后,高温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
低温试验:按GB/T2423.1的规定进行,将配电终端在非通电状态下放入低温试验箱中央,配电终端各表面与低温试验箱内壁的距离不小于150mm,低温箱以不超过1℃/min的变化率降温待降温至-40度,保温2h,然后通电2h后,低温时引起的交流输入模拟量的改变量不大于100%;
湿热试验:按GB/T 2423.3的规定进行试验,配电终端各表面与湿热试验箱内壁的距离不小于150mm,凝结水不跌落到试验样品上,试验箱以不超过1℃/min变化率升温,待试验箱内达到并保持温度40±2℃、相对湿度93±3%,试验周期为48h,试验过程最后1h~2h,用相应电压的兆欧表测量湿热条件下的绝缘电阻不低于1MΩ,测量时间不小于5s,配电终端各部件无锈蚀现象;
盐雾试验:按GB 2423.17-2008要求,将户外型配电终端置于盐雾试验箱中并处于非工作状态;
具体试验要求如下:
a)试验试验温度:35±2℃;
b)氯化钠浓度:5±1%;
c)溶液PH值:6.5~7.2;
d)试验时间:96h;
e)待试验结束后,对配电终端进行功能及外观检查测试盐雾试验结束后,开启水龙头对配电终端外壳用水冲洗5min,用蒸馏水或软化水漂净,再甩动或用吹风出去水珠,然后将配电终端存放在正常使用条件下2h,然后进行外观检查,配电终端外观无锈痕、无裂痕和损坏。
9.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤8的具体过程为:
振动试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台中央,试验按GB/T2423.10的规定进行:
频率f为2Hz~9Hz时振幅为0.3mm,频率f为9Hz~500Hz时加速度为1m/s2,在三个互相垂直的轴线上依次进行扫频,每轴线扫频循环20次,试验后检查配电终端无损坏和紧固件松动脱落现象;
冲击试验:配电终端不包装、不通电,固定在试验台上,试验按GB/T2423.5的规定进行:
峰值加速度:294m/s2,脉冲的持续时间:11s,每个面冲击次数:3次,试验面数:6个,试验后检查配电终端应无损坏和紧固件松动脱落现象。
10.根据权利要求1所述的一种配电自动化终端的测试方法,其特征在于:所述步骤9的具体过程为:
电压暂降试验:配电终端在通电状态下,按GB/T17626.11的规定,并在下述条件下进行试验:电压试验等级100%UT,从额定电压暂降100,电压试验等级100%UT;从额定电压暂降100;持续时间0.5s,25个周期;中断次数:3次,各次中断之间的恢复时间10s,以上电源电压的突变发生在电压过零处,试验时配电终端能正常工作;
静电放电抗扰度试验:配电终端在正常工作状态下,按GB/T17626.2的规定在下述条件下进行试验:严酷等级:IV级;试验电压:8kV/15kV;直接放电:施加在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分;每个敏感试验点放电次数:正负极性各10次,每次放电间隔至少为1s,如配电终端的外壳为金属材料,则直接放电采用接触放电,放电电压为8kV;如配电终端的外壳为绝缘材料,则直接放电采用空气放电,放电电压为15kV,试验时配电终端容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪;
电快速快瞬脉冲群抗扰度试验:按GB/T17626.4的有关规定试验电压,并在下述条件下进行试验,配电终端在工作状态下,试验电压分别施加于配电终端的电源输入回路、状态量输入回路、交流输入模拟量回路、控制输出回路的每一个端口和保护接地端之间,用电容耦合夹将试验电压耦合至通信线路、天线和基本型馈线终端的电源线上。
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