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技术协议第1页共15页配电电缆线路故障定位及在线监测系统技术规范书批准：审核：拟制：技术协议第2页共15页总则1．本“规范书”明确了某城区供电公司10kV配电电缆线路故障定位及在线监测系统的技术规范。2．本“技术规范书”与商务合同具有同等的法律效力。1.1系统概述配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。电缆线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于10kV电缆系统，可检测短路和接地故障并指示出来，可以实时监测电缆线路的正常运行情况和故障发生过程。该系统可以帮助电力运行人员实时了解电缆线路上各监测点的电流、温度、电缆头对地电场（电缆头局部放电）的变化情况，在线路出现短路、接地、过温等故障以后给出声光和短信报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路负荷电流、零序电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电场（局部放电）的变化情况并绘制历史曲线图，用户根据需要还可以增加开关位置遥信采集、开关遥控、远程无线抄表和无功补偿柜电容投切等功能。故障定位及在线监测（控）系统还可以提供瞬时性短路故障、瞬时性和间歇性接地故障的在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。1.2总体要求1.2.1当电缆线路正常运行时：系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负荷电流、零序电流、电缆头温度、线路对地电场（局部放电）等线路运行信息和开口CT取电电压、后备电池电压等设备维护信息处理后发送至主站，在主站能够方便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌技术协议第3页共15页握线路故障前的运行状态，保证线路正常运行，避免事故发生，并为在线调整故障检测参数提供技术手段。1.2.2当电缆线路发生故障时：系统能够及时判断出短路、过流和接地故障点，并将动作信号、短路动作电流、首半波尖峰突变电流、接地动作电流、线路对地电场（局部放电）等故障信息处理后发送至主站，在主站能购方便地查询有关历史数据和故障信息。为方便快捷查找故障点，避免了事故进一步扩大。1.2.3故障定位应准确，不应有误动和拒动。当误发或拒发动作信号时，可在线调整数字故障指示器的故障检测参数，并通过主站收集到的故障电流历史曲线来辅助分析判断故障的位置。1.2.4主站软件应运行可靠，使用简单，维护方便。1.2.5电缆线路的现场设备采用开口CT取电，运行稳定可靠。1.2.6实时运行数据（历史曲线）和故障信息（SOE记录）可以在电脑上查询，也可以在手机上获悉故障定位信息，也可以在现场确认，整个系统的运行应能够保持各方获得的信息一致，并且符合实际情况。1.2.7根据用户需要，可以加装无线温度传感器，可以在线监测导线（电缆头）的运行温度。1.3供货清单本期工程试点线路为宾招线和车站线两条主干手拉手环网线路，其中宾招线有2个开闭所（环网柜）、7个分支箱，车站线有1个开闭所（环网柜）、7个分支箱。1.3.1宾招线设备配置方案站号开闭所（分支箱）线路数量设备名称数量11#开闭所5LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置2LPK2-C数字故障指示器15LPK2-E数字故障指示器5技术协议第4页共15页22#开闭所5LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置2LPK2-C数字故障指示器15LPK2-E数字故障指示器53统计宾招高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器34锦江高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器35金刚山宾馆高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器36金叶高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器37干部学院高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器38环保高分箱2LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器6LPK2-E数字故障指示器29乐达康高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1技术协议第5页共15页LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器31.3.2车站线设备配置方案站号开闭所（分支箱）线路数量设备名称数量11#开闭所4LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置2LPK2-C数字故障指示器12LPK2-E数字故障指示器42统计车站高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器33农发行高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置2LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器34笔架山大酒店高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器35环山高分箱4LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器12LPK2-E数字故障指示器46天乐府高分箱4LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器12LPK2-E数字故障指示器4技术协议第6页共15页7景园高分箱3LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器9LPK2-E数字故障指示器38体育场高分箱4LPK-DCU0远程通讯终端1LPK2-PCT取电装置1LPK2-C数字故障指示器12LPK2-E数字故障指示器41.3.3一期工程设备配置方案电缆线路故障定位及在线监测（控）系统设备配置清单设备名称型号数量主站系统主站软件（SCADA/FA-WEB）LPK-10001套主站硬件（DELL380MT）主站短信猫（LPK-CM310）UPS不间断电源(1kVA/2h)在线监测单元“四遥”数字故障指示器LPK2-C174只LPK2-E58只远程通讯终端数据采集器LPK-DCU017台CT取电装置LPK2-P20套GPRS通讯SIM卡中国移动（包月20M流量）工业卡17SMS通讯SIM卡中国移动（包年200条短信）工业卡1主站静态IP供电公司服务器对外IP地址1DCU端口号在供电公司服务器上开通1WEB端口号在供电公司服务器上开通1备注：1、1台电缆型数据采集器标配3～30只电缆型“四遥”数字故障指示器。2、如果线路平均负荷电流低于30A，须将本地无线发射功率设置为11dbm。此时，本地无线组网可靠通讯距离（半径）为30～60米，空旷、没有无线干扰场合下可达60～100米。技术协议第7页共15页3、如果线路平均负荷电流高于30A，可将本地无线发射功率设置为20dbm。此时，本地无线组网可靠通讯距离（半径）为60～100米，空旷、没有无线干扰场合下可达100～300米。4、主站硬件根据在线监测（控）点的具体数量进行灵活配置。1.4标准和规范1.4.1除本技术规范书特别规定外，供应商所提供的设备均按下列标准和规定进行设计、制造、检验和安装。1.4.2本技术规范书是参照以下标准制定的，投标的系统和设备符合本技术规范的要求，本技术规范未作规定的要求按照下述标准执行。ISO--------国际标准化组织标准IEC--------国际电子技术委员会标准ITU-T------国际电信联盟标准IEEE-------美国电气电子工程师协会标准EIA--------电子工业协会标准GB---------中华人民共和国国家标准DL---------中华人民共和国电力行业标准1.4.3数字故障指示器符合如下标准要求：GB/T11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB311-83/683《高压实验方法》GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》GB11022-89《高压开关设备通用技术条件》《配电线路故障指示器技术规范》（2010年）国家电力公司农电部、科技部1.4.4线路故障定位及在线监测（控）系统符合如下通信标准要求：1）DL5003-91《电力系统调度自动化设计技术规程》2）DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规程》3）DL/T635-1997《县级电网调度自动化系统功能规范》技术协议第8页共15页4）DL/T789-2001《县级电网调度自动化系统实用化要求及验收》5）DL/T814-2002《配网自动化系统功能规范》6）DL/T721-2000《配网自动化系统远方终端》7）《农网自动化及通信系统建设技术指导意见（试行）》（2002年）国家电力公司农电部[农电2002-32号]8）《国家电网公司县城电网建设与改造技术导则》（2003年）国家电力公司农电部、科技部9）《配电系统自动化规划设计导则》中国电机工程学会城市供电专业委员会10）《10千伏配网自动化发展规划要点》国电公司发输电运营部11）《远动设备及系统-传输规约：第101篇基本远动任务配套标准》（IEC60870-5-101规约）12）《远动设备及系统-传输规约：第104篇采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问》（IEC60870-5-104规约）13）《配电线路故障指示器技术规范》（2010年）国家电力公司农电部、科技部1.5工作原理系统应采用以下原理工作，当线路发生故障时，线路中会流过稳态和暂态故障电流并且线路电压会发生改变，根据这些暂态现象可以判断该位置的线路是否发生故障。1.5.1永久性相间短路故障检测判据线路发生相间永久性短路时，相当于两个电源直接短接，变电站和故障点连接的回路上会流过很大的电流，同时变电所的继电保护装置会按照速断、过流定值启动保护，使得线路跳闸断电。永久性短路故障采用自适应负荷电流的过流突变判据时，应有4个条件：技术协议第9页共15页（1）线路正常运行（有电流，或有电压）超过30秒钟（2）线路中出现100A以上的突变电流，或者超过设定的短路故障检测参数（标准的速断、过流定值）（3）大电流持续时间不超过10秒钟，即0.02s≤△T≤10S，△T为电流突变时间（4）10秒钟后线路处于停电（无流、无压）状态以上四个条件同时满足，数字故障指示器判断该位置的线路后出现永久性或瞬时性短路故障。1.5.2单相接地故障检测判据对于三相电缆线路，主要通过监测稳态零序电流大小来检测单相接地故障，同时通过“捕捉”暂态零序突变电流的大小来辅助判断单相接地故障。三相电缆接地故障判据为：（1）零序电流速断或过流启动（两段式）：0～60A/0～9.99S（在线可设）；出厂默认参数为速断10A/500ms、过流5A/1S。（2）暂态零序电流增量启动：0～100A/0.01～3ms（在线可设），本地不指示，只上报接地故障电流。出厂默认参数为零序暂态电流增量为30A。同时，安装在单相上的电缆型数字故障指示器还提供基于首半波原理的单相接地故障判据，其前提是要求从电缆头表面引电场感应导线到数字故障指示器上，指示器提供电场引线接口。其单相接地判据如下：（1）电缆线路正常运行（有电流，或有电压）超过30秒钟（2）线路中有突然增大的杂散电容放电电流，并超过设定的接地故障检测参数（接地电流增量定值）（3）接地电缆出线接地相电压降低，并超过设定的接地故障检测参数（线路对地电场下降比例、对地电场下降延时）（4）接地电缆线路依然处于供电（有电流）状态以上四个条件同时满足时，数字故障指示器判断该位置后面有单相接地故障。1.5.3过流技术协议第10页共15