qgdw-435-2010《农村电网无功优化补偿技术导则》

'国家电网公司文件国家电网科〔2010〕342号关于印发《农村电网无功优化补偿技术导则》等标准的通知公司各单位、总部各部门：根据《国家电网公司技术标准管理办法》规定，《农村电网无功优化补偿技术导则》、《配电线路故障指示器技术规范》已经通过审查，现批准为国家电网公司技术标准并予以印发，自印发之日起实施。—1— 附件：1.Q／GDW435-2010《农村电网无功优化补偿技术导则》及编制说明2.Q／GDW436-2010《配电线路故障指示器技术规范》及编制说明二○一○年三月十八日主题词：综合电网无功技术通知国家电网公司办公厅2010年3月18日印发—2— Q/GDW435—2010ICS29.24029.×××备案号：×××Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW435—2010农村电网无功优化补偿技术导则Technologyguideforreactivepoweroptimizationandcompensationonruralelectricpowernetwork（报批稿）2010-03-18888发布2010-03-18888实施国家电网公司发布 Q/GDW435—2010目次前言···································································································································································II1范围·····························································································································································12规范性引用文件··········································································································································13术语和定义··················································································································································14无功优化补偿技术规范······························································································································25无功优化补偿建设方法······························································································································46无功优化补偿装置选型······························································································································57无功优化补偿管理要求······························································································································5附录A（规范性资料）农网无功优化补偿典型应用模式··········································································7编制说明··························································································································································11I Q/GDW435—2010前言本导则根据《关于下达2009年度国家电网公司规范制（修）订计划的通知》（国家电网科〔2009〕217号）要求制定。为进一步加强农网无功优化补偿，提高农网无功补偿能效，提升电压调控能力，提高农网电压无功综合管理水平，特制定本导则。本导则包含一个规范性附录A。本导则由国家电网公司农电工作部提出并负责解释。本导则由国家电网公司科技部归口。本导则主要起草单位：中国电力科学研究院本导则主要起草人：盛万兴、朱军、孟晓丽、张培杰、解芳、王金丽、卢兴国、王熠II Q/GDW435—2010农村电网无功优化补偿技术导则1范围本导则规定了农村电网无功优化补偿技术规范、建设方法、装置选型、管理要求等内容。本导则适用于农村电网的无功优化补偿。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本导则，然而，鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本导则。GB/T14549—1993电能质量公用网谐波GB50227—2008并联电容器装置设计规范DL/T597—1996低压无功补偿控制器订货技术条件DL/T604—1996高压并联电容器装置订货技术条件DL/T672—1999变电所电压无功调节控制装置订货技术条件DL/T842—2003低压并联电容器装置使用技术条件JB/T10558—2006柱上式高压无功补偿装置Q/GDW212—2008电力系统无功补偿配置技术原则国家电网生［2009］133号国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定3术语和定义3.1低压用户端lowvoltageload指由低压配电网供电的各类负荷终端。3.2农网无功优化技术Technologyforreactivepoweroptimizationonruralelectricpowernetwork指调节农网无功潮流分布，降低有功功率损耗，保证农网电压稳定和经济运行的技术措施。主要包括电压无功信息系统建设、无功电源建设与改造、电压无功优化补偿与控制技术等。3.3农网全网无功优化reactivepoweroptimizationonruralelectricpowernetwork指根据农网各电压等级历史的、实时的及预测的负荷情况，按照分层分区无功就地平衡的原则，经无功潮流优化计算，确定出电压无功装置最优或次优配置方案。一般分为农网无功补偿规划优化和运行优化两部分。农网无功补偿规划优化是指在统筹考虑全网现有及未来网架结构、装置状况及负荷情况的基础上，确定无功补偿装置最佳安装位置、类型和容量，实现降低网损、节省投资费用。农网无功补偿运行优化是指在现有电压无功装置和技术条件下，根据实际负荷变化及短期负荷预测，确定电压无功装置最佳配合方式，满足供电电压质量要求，实现网损最小、运行费用最少。1 Q/GDW435—20103.4无功优化计算optimizationcalculationonreactivepower指以电网网架结构不变、除平衡节点以外的各节点有功功率不随无功功率变化而变化、节点电压改变对系统频率及负荷影响忽略不计的假设条件下，在满足各节点电压不越限、无功不越限、补偿装置投切次数及变压器档位开关动作次数不越限、并列运行变压器无环流等约束条件下，以网损最小（次小）、运行费用最小（次小）为目标的一种优化潮流计算方法。3.5农网全网无功优化补偿full-netreactivepoweroptimizationandcompensationonruralelectricpowernetwork指根据农网全网无功优化计算结果，进行无功补偿装置优化配置，调节电压无功装置配合关系，实现分层分区无功就地平衡。4无功优化补偿技术规范4.1农网无功优化补偿基本原则4.1.1农网无功优化补偿应树立全网无功优化思想，科学规划并组织落实无功优化补偿的技术措施。4.1.2农网无功优化补偿应坚持“全面规划、合理布局、全网优化、分级补偿、就地平衡”的原则。4.1.3农网无功优化补偿策略为集中补偿与分散补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，调压与降损相结合。高压配电网以变电站集中补偿为重点，中压配电网以线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点，低压配电网以用户侧分散补偿为重点。4.1.4农网无功优化补偿应根据全网无功优化计算的结果，合理选择从高压配电网到低压配电网或从低压配电网到高压配电网的顺序，逐层实施无功优化补偿。农网无功优化补偿方式如图1所示。图1农网无功优化补偿方式4.1.5农网无功优化补偿应遵循相关国家标准、行业标准及文件的规定，结合各地区电网实际状况，因地制宜选用经济实用的无功优化补偿模式，积极采用动态补偿、平滑调节等新技术、新设备。4.2高压配电网无功优化补偿4.2.1无功优化补偿目标4.2.1.1主变压器最大负荷时其高压侧功率因数应不低于0.95，低谷负荷时功率因数应不高于0.95且不低于0.92；低压侧功率因数应大于0.9。4.2.1.235kV及以上供电的电力用户，在变压器最大负荷时，其一次侧功率因数应不低于0.95，在任何情况下不应向电网倒送无功。4.2.1.335kV及以上供电电压用户受电端正、负偏差绝对值之和不超过额定电压的10％。4.2.1.4谐波治理符合GB/T14549—93规定的要求，电压正弦波畸变率，110（66）kV小于等于1.5％，35kV小于等于3％。4.2.2无功优化计算原则4.2.2.1以采集到的高压配电网各节点运行电压、无功功率和有功功率等实时（或代表日）运行数据以及电网设备实际运行状态为无功优化计算依据。2 Q/GDW435—20104.2.2.2以高压配电网为统一整体，进行无功优化计算。4.2.3无功优化补偿容量配置原则4.2.3.135kV～110kV变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5％。4.2.3.235kV～110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主，适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿容量应按下列三种情况选择，并满足35kV～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95要求：当35kV～110kV变电站内配置了滤波电容器时，按主变压器容量的20％～30％配置；当35kV～110kV变电站为电源接入点时，按主变压器容量的15％～20％配置；其他情况按主变压器容量的15％～30％配置。4.2.3.3110（66）kV变电站的单台主变容量为40MVA及以上时，每台主变容量配置不少于两组的容性无功补偿装置。当在主变压器的同一电压等级侧配置两组容性无功补偿装置时，其容量宜按无功容量的1/3和2/3进行配置；当主变压器中、低压侧均配有容性无功补偿装置时，每组容性无功补偿装置的容量宜一致。4.2.3.4110（66）kV变电站容性无功补偿装置的单组容量不应大于6Mvar，35kV变电站容性无功补偿装置的单组容量不应大于3Mvar。单组容量的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。4.2.4无功优化补偿装置配置原则4.2.4.1枢纽及相对重要的变电站，宜采用动态连续调节的自动无功补偿装置。4.2.4.2已安装固定电容器组进行无功补偿的变电站，其补偿容量如果在高峰负荷时处于欠补偿状态或低谷负荷时处于过补偿状态，可以根据负荷情况，加装一定容量的动态无功调节单元进行调控。4.2.4.3已安装自动投切无功补偿装置的变电站，其无功补偿容量如果已满足高峰负荷需求，可直接加装动态无功调节单元，实现无功补偿容量的动态连续调控。4.2.4.4新建或改扩建变电站，优先选用动态平滑调节无功补偿装置。4.2.5无功优化补偿典型应用模式高压配电网典型应用模式见附录A。4.3中、低压配电网无功优化补偿4.3.1中、低压配电网无功优化补偿目标4.3.1.110（6）kV出线功率因数应在0.90及以上。4.3.1.2100kVA及以上10kV公用配电变压器低压侧功率因数应不低于0.90，其他公用配电变压器低压侧功率因数宜达到0.90。4.3.1.3农业用户配电变压器低压侧功率因数应在0.85及以上。4.3.1.4100kVA及以上10kV供电的电力用户，其低压侧功率因数应大于0.95，其它电力用户，其低压侧功率因数应大于0.90。4.3.1.510kV及以下三相供电电压用户受电端允许偏差为额定电压的7％～+7％。4.3.1.6谐波治理符合GB/T14549—93规定的要求，10kV电压正弦波畸变率应小于等于4％。4.3.2无功优化补偿计算原则4.3.2.1以采集到的中、低压配电网各节点运行电压、无功功率和有功功率等实时（或代表日）运行数据以及电网设备实际运行状态为无功优化计算的依据。4.3.2.2中压配电网以馈线为单位，低压配电网以台区为单位，根据负荷状况（最大负荷、一般负荷、最小负荷或指定负荷）进行无功优化计算。4.3.3无功优化补偿容量配置原则4.3.3.1中压线路补偿点以一处为宜，一般不超过两处，补偿容量依据局部电网配电变压器空载损耗和无功基荷两部分来确定。以电缆为主的中压线路，其所接变电站母线电容电流较大或消弧线圈处于欠补偿状态时，应尽量避免采用线路补偿方式，防止中压线路单相接地时，电容电流过大产生过电压。3 Q/GDW435—20104.3.3.2配变低压侧的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75％、负荷自然功率因数为0.85、补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95进行无功优化计算后确定。4.3.3.3低压线路补偿作为配电变压器低压侧集中补偿和随机补偿的辅助手段，补偿容量不宜过大，可通过低压配电网无功优化计算分析后确定。4.3.4无功优化补偿装置配置原则4.3.4.1100kVA及以上公用配电变压器宜采用自动投切无功补偿装置。4.3.4.2电力用户应根据负荷特点，合理配置无功补偿装置，宜采用自动投切无功补偿装置；对于特殊非线性、冲击性负荷用户如冶金、电铁等，用户应进行电能质量综合治理，使电能质量达到相关技术标准要求。4.3.4.3供电电压质量、功率因数不达标的中低压线路宜装设可自动投切的线路无功补偿装置。4.3.5无功优化补偿典型应用模式中、低压配电网典型应用模式见附录A。4.4低压用户端无功优化补偿4.4.1无功优化补偿目标4.4.1.1低压用户端功率因数应大于0.85。4.4.1.2380V三相供电电压用户受电端允许偏差为额定电压的7％～+7％；220V单相供电电压用户受电端允许偏差为额定电压的10％～+7％。4.4.1.3电压正弦波畸变率应小于等于5％。4.4.2无功优化补偿计算原则4.4.2.1以低压用户端设备负载率和功率因数为无功优化计算依据。4.4.2.2以用户端功率因数和供电电压质量为约束条件。4.4.3无功优化补偿容量配置原则4.4.3.1低压用户电动机随机无功补偿容量应以电动机负载大小、负载特性、满载功率因数的高低为条件进行确定，应以不向电网反送无功，或在电网负荷高峰时不从或少从电网吸收无功为原则。4.4.3.2机械负荷惯性较大的电动机（切断电源后，电动机转速迅速下降的，如水泵等），随机补偿容量可按1.3～1.5倍电动机空载无功功率配置。4.4.3.3机械负荷惯性小的电动机（切断电源后，电动机转速缓慢下降，如风机等），随机补偿容量可按0.9倍电动机空载无功功率配置。4.4.4无功优化补偿装置配置原则4.4.4.1远离配电房、距供电设备距离在100m以上连续运行、功率在5kW及以上以及起动电压不足的电动机均应采用随机补偿方式。4.4.4.2车间、工厂安装的异步电动机，如就地补偿困难时，可在动力配电室采用自动投切无功补偿装置进行补偿。4.4.4.3对于频繁起动或经常正反向运转以及运行环境中存在易燃、易爆和腐蚀性气体的电动机，为安全考虑不宜采取随机补偿方式。4.4.5低压用户端典型应用模式低压用户端典型应用模式见附录A。5无功优化补偿建设方法5.1农网无功优化补偿建设应从电压无功信息采集、无功优化计算、装置配置、控制与管理等方面开展。5.2信息采集应结合现有生产管理信息系统、营销管理信息系统、调度自动化系统、配网自动化系统等，实现信息共享。4 Q/GDW435—20105.3无功补偿装置配置应根据无功优化计算结果，合理选择补偿模式、补偿容量、补偿位置，结合实地勘验情况，进行无功电源建设与改造。5.4积极应用信息和自动化技术，实现电压无功综合治理和优化控制。6无功优化补偿装置选型6.1一般要求6.1.1安装于变电站的无功补偿装置应具有电压、无功功率、各组电容投切状态等运行数据自动采集和上传功能。6.1.2安装于10千伏线路和配变低压侧的无功补偿装置和终端用户无功补偿装置，应具有自动采集电压无功运行数据、数据存储和上传功能。6.1.3补偿装置控制器宜按电压、无功功率、功率因数等实现组合控制。6.1.4存在谐波污染时，应综合考虑谐波治理。6.1.5补偿装置应具有防震、防腐、抵御恶劣环境的能力。6.1.6补偿装置其他方面应符合GB50227—2008相关条文要求。6.2高压配电网装置选型6.2.1采用自动分组投切模式时应选择分散式电容器组，按负荷性质确定分组投切容量。6.2.2采用自动分组投切模式时，投切开关应选用可靠性高、满足频繁投切要求的控制设备。6.2.3补偿装置其他方面应符合DL/T604—1996、DL/T672—1999相关条文要求。6.3中低压配电网装置选型6.3.1采用自动分组投切补偿装置时，装置的补偿容量宜分为固定补偿和动态补偿两部分，固定补偿容量应满足中压线路自然功率因数补偿要求，动态补偿容量应满足中压线路高峰负荷要求，同时考虑负荷发展并留有容量裕度。6.3.2装于线路上的无功补偿装置其它方面应符合JB/T10558—2006相关条文要求。6.3.3中压线路投切开关应选用可靠性高、满足频繁投切要求的控制设备；配变低压侧无功补偿装置的投切开关宜选用复合开关。6.3.4装于配变低压侧的无功补偿装置其他方面应符合DL/T842—2003相关条文要求。6.4低压用户端装置6.4.1低压补偿电容器宜选用自愈式电容器。6.4.2低压无功补偿装置投切开关，易选用机电一体化复合开关；在负荷基本平稳、且三相电压基本平衡的工作环境下可选择电容器专用接触器。6.4.3其他方面应符合DL/T842—2003、DL/T597—1996相关条文要求。7无功优化补偿管理要求7.1规划优化管理7.1.1规划优化应结合电网规划定期滚动修订。7.1.2规划优化应满足现状需求并适度超前。7.1.3规划优化制定的方案宜包含补偿位置、补偿容量、补偿装置类型。7.2运行优化管理7.2.1宜建立无功补偿装置运行监测系统，监测各补偿点的电压、无功运行情况及设备工况。7.2.2运行优化控制宜采用实时优化控制方式，可采用集中控制、分散控制、集中和分散混合控制。7.2.3运行优化控制应确保电网运行安全，避免无功补偿装置频繁投切和变压器分接头频繁调节。7.3统计与分析7.3.1应定期统计分析主变各侧、配变低压侧和配电线路在一定时段内的功率因数最大值、最小值及5 Q/GDW435—2010功率因数分布情况。7.3.2应定期统计分析变电站母线、配变低压侧在一定时段内的电压最大值、最小值及电压分布情况。7.3.3应定期统计分析110kV变电站、110kV用户变电站、35kV变电站、35kV用户变电站、10kV线路、100kVA及以上10kV配变、10kVA用户专变、0.38kV及以上客户的无功补偿率及无功补偿容量可用率。7.3.4宜采用无功优化计算软件对无功运行数据定期进行统计和分析。6 Q/GDW435—2010附录A（规范性资料）农网无功优化补偿典型应用模式A.1高压配电网典型应用模式高压配电网无功优化补偿方式主要是在变电站进行集中补偿。a）模式A：动态平滑调节无功补偿适用范围：在枢纽及相对重要的变电站，可采用动态平滑调节无功补偿模式，提高电网的电压稳定能力，实现变电站无功潮流的最优控制。动态平滑调节无功补偿模式如图A.1所示：其主要特点是：1）可自动跟踪无功负荷变化而连续平滑改变无功补偿容量，补偿精度高、响应速度快。图A.1动态平滑调节无功补偿方式2）可实现变电站无功动态就地平衡，降低电容器投切开关、有载调压开关的投切频率，延长其使用寿命。3）安装方便，可靠性高，维护工作量小。b）模式B：自动投切无功补偿适用范围：在负荷波动较大的变电站，可选用自动投切无功补偿模式，使无功功率尽可能实现分站、分压、分线平衡，降低高压配电网损耗。其主要特点是：1）可根据无功负荷的变化自动投切电容器组，使功率因数和电压保持在规定范围内，避免出现较为严重的过、欠补偿现象。2）可实现电容器组自动循环投切，使电容器及其配套开关设备使用几率接近，延长设备使用寿命。3）能够与有载调压变压器配合，实现电压无功综合自动控制，并具有过电压等保护功能。4）补偿级数（即补偿电容器分组数量）越多，补偿精度越高，装置成本越高，体积越大。5）有触点开关投切电容器的操作容易产生合闸涌流和操作过电压，其日动作次数受限制。c）模式C：固定无功补偿适用范围：在负荷变化相对稳定的变电站，宜安装固定无功补偿装置，补偿变压器空载损耗和无功基本负荷。其主要特点是：1）不能随实际无功负荷的变化调整无功补偿容量，当无功负荷波动幅度较大时，容易发生过补偿或欠补偿现象。2）固定无功补偿容量不宜过高，一般不应超过主变容量的15％，当主变压器轻载时，必须及时切除所投入的电容器，否则可能会因为过补偿造成电压升高，进而引发电网和设备事故。3）接线简单，便于维护，适用于无功负荷较平稳的场所。d）模式D：无功补偿+滤波图A.2无功调节单元与滤波相结合方适用范围：谐波污染较为严重的变电站，可选用无功调节式7 Q/GDW435—2010单元与无源滤波器相结合的模式进行无功补偿和谐波治理。补偿方式如图A.2所示：其主要特点是：1）在变电站进行集中无功补偿后，可就近向配电线路输送无功，同时还可兼顾谐波治理。2）与单独安装无功补偿装置和滤波装置相比，成本低，维护工作量小。A.2中低压配电网典型应用模式中、低压配电网无功优化补偿主要采用配变低压侧集中补偿和10kV线路补偿的方式。配变低压侧集中补偿主要补偿配变无功功率损耗和低压无功基荷，实现低压电网无功就地平衡。10kV线路无功补偿主要补偿线路感性电抗所消耗的无功功率和配变励磁无功功率损耗。a）模式A：配变低压侧集中补偿+中压线路补偿适用范围：供电半径长、负荷重、功率因数低的10kV馈线，可选用公用配电变压器低压侧集中补偿与中压线路补偿相结合的无功补偿模式。根据无功补偿装置类型的不同，该模式具有以下主要特点：1）采用动态平滑调节无功补偿装置的特点：
补偿效果好，能够自动跟踪无功负荷变化平滑改变无功补偿容量，有效减少线路和配变上无功电流的流动，可有效降低线路和配变损耗。
能有效避免中压馈线和配变轻载时出现过补偿和电压升高问题，有效改善线路的输电性能。
可提高无功补偿的准确性、快速性、稳定性，可减少电容器投切次数，延长电容器及其投切开关的使用寿命。
维护工作量小，成本高，回收周期长。2）采用自动投切无功补偿装置的特点：
补偿效果较好，能够自动跟踪无功负荷变化而改变无功补偿容量，可有效减少线路和配变上无功电流流动，降低线路和配变损耗。
能有效避免馈线和配变轻载时出现过补偿和过补偿引起的电压升高问题，能有效改善线路的输电性能，提高功率因数和供电电压质量。
补偿电容器分组越多，补偿精度越高，成本越高，维护工作量较大，回收期较长。3）采用固定无功补偿装置的特点：
因其不能跟随线路和配变无功负荷变化而及时改变无功补偿容量，所以负荷波动幅度较大时补偿效果不理想，容易发生过补偿或欠补偿现象。
在仅补偿无功基荷的场所使用时，补偿效果较好，投资省。
维护工作量较小，成本较低，回收周期较短。b）模式B：配变低压侧集中无功补偿适用范围：供电半径较短、负荷轻的10kV馈线，可选用在配变低压侧进行集中无功补偿的模式。主要补偿配电变压器消耗的无功功率，实现低压台区就地无功平衡，有效减少配电变压器和配电线路的损耗。该模式除适用范围与模式A不同以外，具有模式A相同的特点。c）模式C：中压线路补偿适用范围：供电半径较长、负荷轻且较为集中的中压馈线，可选用中压线路无功补偿的模式。根据无功补偿装置类型的不同，该模式具有以下主要特点：1）采用动态平滑调节无功补偿装置的特点：
补偿效果较好，能够自动跟踪线路无功负荷变化而平滑改变无功补偿容量，有效减少中压线路上无功电流流动，降低线路损耗。8 Q/GDW435—2010
能有效避免中压线路轻载时出现过补偿和过补偿引起的电压升高问题，改善线路的输电性能。
可提高补偿的准确性、快速性、稳定性，大幅度减少电容器投切次数，延长电容器及其投切开关的使用寿命。
维护工作量小，成本高，回收周期长。2）采用自动投切无功补偿装置的特点：
补偿效果较好，能够自动跟踪线路无功负荷变化而改变无功补偿容量，可有效减少中压线路上无功电流流动，降低线路损耗。
能有效防止线路轻载时出现过补偿和过补偿引起的电压升高问题，显著改善线路的输电性能，提高功率因数和供电电压质量。
补偿电容器分组越多，补偿精度越高，成本越高，维护工作量较大，回收期较长。3）采用固定无功补偿装置的特点：
补偿效果不理想，不能跟随线路无功负荷变化而改变无功补偿容量。
适用于负荷波动不大的场所，负荷波动较大时容易出现过补偿或欠补偿现象。
维护工作量小，成本低，回收周期短。d）模式D：无功补偿+滤波适用范围：容易产生谐波污染的厂矿、大型企业、铁路等高压用户的专用变压器以及谐波污染较为严重的配电台区，可选用变压器低压侧装设带有谐波滤波单元的无功补偿模式。既可补偿变压器无功损耗，又可兼顾谐波治理功能。补偿方式如图A.3所示。图A.3无功补偿与滤波相结合补偿方式该模式的主要特点是：1）能有效补偿配变消耗的无功功率，同时还可有效减少谐波源的谐波分量，抑制电压波动、闪变，改善三相负荷不平衡状况，具有综合经济效益。2）可有效减小电容器对谐波的放大作用，保证电容器组的安全运行。3）一次性投资较大，回收周期较长。A.3低压用户端典型应用模式低压用户端无功优化补偿主要有电动机随机补偿和配电室集中补偿方式。a）模式A：电动机随机补偿适用范围：较大功率的电动机可采用随机无功补偿模式。补偿电动机无功功率，减少电压损失，改善电动机起动能力。随机补偿方式如图A.4所示。其主要特点是：1）对大中型电动机比重较大、利用小时数较高的厂区宜进行随机补偿，图A.4电动机可有效改善电动机起动和运行条件。随机补偿方式9 Q/GDW435—20102）可有效降低配电台区的电能损耗。3）对电动机逐台进行补偿，可有效提高线路供电能力。4）投资多，维护工作量大。b）模式B：配电室集中补偿适用范围：当工厂、车间安装的电动机采用随机补偿方式有困难时，可选用在配电室集中补偿的模式。其主要特点是：1）可有效降低配电台区的电能损耗，但不能减少厂区内部的线损。2）采用分级、分相自动集中补偿，可提高补偿精度，有效降低三相负荷不平衡所造成的电能损失。3）无需对每台电动机进行就地补偿，投资小，便于运行管理。c）模式C：随机补偿+配电室集中补偿适用范围：随机补偿与配电室集中补偿相结合的补偿模式适用于负荷较重的配电台区。对利用率较高的大功率（＞5kW）电动机进行随机补偿，对未进行补偿的小功率电动机在配电室集中补偿。其主要特点是：1）补偿效果好，能有效降低配电变压器和低压配电线路的电能损耗和电压损失，提高功率因数，改善用户端电压质量。2）在县级电网各类无功补偿方式中无功经济当量最高，综合经济效益较好。10 Q/GDW435—2010《农村电网无功优化补偿技术导则》编制说明11 Q/GDW435—2010目次一、编制背景··················································································································································13二、编制主要原则及思路······························································································································13三、与其他标准的关系··································································································································13四、主要工作过程··········································································································································14五、规范结构及内容······································································································································1412 Q/GDW435—2010一、编制背景当前国内有关电压无功的标准、规范、办法等中针对农村电网无功优化补偿部分的内容较少、较粗，不满足农村电网无功优化补偿的要求。国家电网公司农电部2006年委托中国电力科学研究院编写《110kV及以下县级配电网无功优化补偿技术规范和典型应用模式》，并于2007年10月份发布试行。2007年5月份还下发了编制《农村电网无功补偿设备配置导则及运行管理标准（草案）》（后改名为“农村电网无功优化补偿技术导则”）工作任务。为进一步规范和加强农网无功优化补偿，，增强农网无功补偿和电压调控能力，提高农网电压无功综合管理水平，实现农网电压无功精细化管理，国家电网公司2009年根据《关于下达2009年度国家电网公司规范制（修）订计划的通知》（国家电网科〔2009〕217号）要求，向中国电力科学研究院下发《农村电网无功补偿技术导则》的编制工作任务。本导则即基于《110kV及以下县级配电网无功优化补偿技术规范和典型应用模式（试行）》和《农村电网无功补偿设备配置导则及运行管理标准（草案）》编制形成，规定了农村电网无功优化补偿技术规范、建设方法、装置选型、管理要求等内容，是指导农村电网开展无功优化补偿工作的重要依据。二、编制主要原则及思路本导则的编制遵守：GB/T1.1—2000标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则；GB/T1.2—2002标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法。本导则内容不应与现行国家标准、行业标准、企业标准的有关规定有冲突。编写中：1.工作组首先查阅整理了行业现有相关规范、导则和技术条件等相关资料；在相关电力公司的配合下，通过了解供电公司无功电压管理工作现状及现场考察，了解了目前国内农村电网无功优化补偿的具体情况；结合新农村供电模式及综合示范工程项目有关研究成果，整理相关资料，作为导则编写的参考。2.作为国家电网公司的企业标准，本导则为进一步规范和加强农网无功优化补偿，增强农网无功补偿和电压调控能力，提高农网电压无功综合管理水平，实现农网电压无功精细化管理提供支持。3.去掉了有关标准中“农网无功优化补偿策略为集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿位置；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主”的“以...为主”部分，见4.1.3。4.增加了无功优化补偿“应根据全网无功优化计算的结果”要求，并允许选择从高压配电网到低压配电网或从低压配电网到高压配电网的顺序进行无功补偿，见4.1.4。5.增加了鼓励使用“平滑调节”补偿装置的内容，见4.1.5和4.2.4。6.《国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法》没有明确公用配变功率因数要求，此处明确了公用配电变压器低压侧功率因数的要求，见4.3.1.2。提高了有关功率因数的要求，将《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》（国家电网生［2009］133号）第十七条规定的“100kVA……宜达到0.95以上”该为“应大于0.95”，原来没有明确高低压侧功率因数，此处明确为低压侧功率因数，见4.3.1.4；将《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》（国家电网生［2009］133号）第十七条规定的“其它电力用户，其功率因数宜达到0.90以上”明确为“其它电力用户，其低压侧功率因数应大于0.90”。1.高压配电网、中低压配电网、低压用户端无功优化计算原则，见4.2.2、4.3.2、4.4.2。2.明确了电动机随机补偿的容量配置方法，见4.4.3.2和4.4.3.3。三、与其他标准的关系1.引用了GB50227—2008并联电容器装置设计规范、DL/T597—1996低压无功补偿控制器订货技术条件、DL/T604—1996高压并联电容器装置订货技术条件、DL/T672—1999变电所电压无功调节13 Q/GDW435—2010控制装置订货技术条件、DL/T842—2003低压并联电容器装置使用技术条件、JB/T10558—2006柱上式高压无功补偿装置。2.引用了GB_T14549《电能质量公用网谐波》、Q/GDW212—2008《电力系统无功补偿配置技术原则》中的相关规定。3.引用了国家电网（生）2009（133）号国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定。四、主要工作过程2007年5月份接收到任务。2007年5月至7月期间，项目组搜集了有关国家标准、行业标准及有关无功补偿设备技术参数；完成了部分网省配电网无功优化技术应用情况的调研工作。根据调研情况，分析确定出农村电网无功补偿配置及运行管理实践工作中急需解决的问题，针对性这些问题，形成《标准》应包含的内容，即主要提纲。2007年7月至8月期间，项目组编写《标准》中无功补偿方案部分。2007年8月至9月期间，项目组编写《标准》中无功补偿设备选型部分。2007年9月至10月期间，项目组编写《标准》中无功补偿设备安装要求部分。2007年10月至11月期间，项目组编写《标准》中无功补偿设备运行管理部分。2007年12月27日，第一次召开针对草稿的内部评审会议，完善和修改了部分内容。2008年3月14日，在北京召开第一次《标准》讨论会，会议决定将题目修改为：《农村电网无功优化补偿技术导则》（以下简称《导则》），把主要内容修整为“无功优化”、“无功补偿”、“设备配置原则”、“安装要求”、“维护管理”几大部分；并提出一些其他完善意见和建议。2008年3月至2008年4月，项目组针对北京第一次《标准》讨论会做出的决定，修整完毕《导则》。2008年5月8日，在洛阳召开《导则》讨论会，会议讨论决定将主要内容修整为“无功优化补偿”、“无功优化建设”、“装置选型”、“运行管理”，充分吸取《110kV及以下县级配电网无功优化补偿技术规范和典型应用模式（试行）》成果。2008年5月至2008年7月，根据洛阳会议，项目组整理完毕《导则》，并开始征求各地电力公司意见。2009年9月18日，在济南召开《导则》审查会，讨论、修改形成本导则的送审稿。五、规范结构及内容本规范依据《电力企业标准编制规则》DL/T800—2001的编写要求进行了编制。规范主要结构及内容如下：1.目次；2.前言；3.规范正文共设7章：范围、规范性引用文件、术语和定义、无功优化补偿技术规范、无功优化补偿建设方法、无功优化补偿装置选型、无功优化补偿管理要求；4.规范设1个规范性附录：农网无功优化补偿典型应用模式。中国电力科学研究院2009年9月28日14 Q/GDW436—2010ICS29.24029.×××备案号：×××Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW436—2010配电线路故障指示器技术规范TechnicalSpecificationoffaultindicatorindistributionnetwork（报批稿）2010-03-18888发布2010-03-18888实施国家电网公司发布I Q/GDW436—2010目次前言···································································································································································II1范围·····························································································································································12规范性引用文件··········································································································································13术语和定义··················································································································································14分类·····························································································································································35使用条件······················································································································································36技术要求······················································································································································37试验方法······················································································································································88试验分类····················································································································································129标志、包装················································································································································13编制说明·························································································································································15I Q/GDW436—2010前言本标准根据《关于下达2009年度国家电网公司标准制（修）订计划的通知》（国家电网科〔2009〕217号）文件要求，由中国电力科学院开展标准编制工作。在配电网系统中，线路分支多、运行情况复杂，发生短路、接地故障时，故障区段（位置）难以确定，给检修工作带来不小的困难，尤其是偏远地区，查找起来更是费时费力。而线路故障指示器可以做到在线路发生故障时及时确定故障区段、并发出故障报警指示（或信息），大大缩短了故障区段查找时间，为快速排除故障、恢复正常供电，提供了有力保障。为规范市场、控制产品质量、统一产品标准要求，为电力企业提供采购和验收配电线路故障指示器的技术依据，特制定本标准。本标准根据配电线路的运行情况，给出了故障指示器的分类、技术要求，试验方法，试验结果的判定准则等要求。本标准由国家电网公司农电工作部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位：中国电力科学研究院本标准主要起草人：邓宏芬、张重乐、盛万兴、陈俊章、解芳、白雪峰、侯雨田、李柏奎、刘赟甲、袁钦成、淡文刚II Q/GDW436—2010配电线路故障指示器技术规范1范围本标准规定了额定电压3kV～35kV、额定频率50Hz的三相交流配电线路故障指示器（以下简称指示器）的分类、使用条件、技术要求、试验方法、试验分类等要求。本标准适用于配电线路中指示短路故障或接地故障线路区段的装置。本标准作为国家电网公司所属供电企业选用指示器的主要依据之一。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T2336—2000防振锤技术条件GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验A:低温（IEC60068—2—1:2007，IDT）GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验B:高温（IEC60068—2—2:2007，IDT）GB/T2423.4—2008电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法（IEC60068—2—30—2005，IDT）GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529—2001，IDT）GB/T11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（IEC60694:1996，EPV）GB/T11287—2000量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第一篇：振动试验（正弦）（IEC255—21—1：1988，IDT）GB/T17626.2—2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（IEC61000—4—2—2001，IDT）GB/T17626.3—2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC61000—4—3—2002，IDT）GB/T17626.5—2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（IEC61000—4—5:2005，IDT）GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（IEC61000—4—8:2001，IDT）3术语和定义3.1配电线路故障指示器distributionlinefaultindicator安装在配电线路上，用于检测线路短路故障和单相接地故障、并发出报警信息的装置。3.21 Q/GDW436—2010架空线型故障指示器overheadlinefaultindicator传感器和显示（指示）部分集成于一个单元内，通过机械方式固定于架空线路（包括裸导线和绝缘导线）的某一相线路上的指示器。3.3电缆（母排）型故障指示器faultindicatorforcable（bus—bar）传感器和显示（指示）部分集成于一个单元内，通过机械方式固定于某一相电缆线路（母排）上，通常安装在电缆分支箱、环网柜、开关柜等配电设备上的指示器。3.4面板型故障指示器panelmountedfaultindicator由传感器和显示单元组成，通常显示单元镶嵌于环网柜、开关柜的操作面板上的指示器。传感器和显示单元采用光纤或无线等方式通信，一二次之间应可靠绝缘。3.5故障电流faultcurrent配电线路中线路发生短路或单相接地故障时产生的电流。3.6故障电流报警动作值alarmsettingvalue使指示器发出报警信息或指示的故障电流（或突变）值。3.7接地故障特征值earthfaulteigenvalue用于判断接地故障的采样参数。3.8复位时间resettime从指示器报警开始至报警状态复归的时间。3.9临近干扰nearbydisturbance发生短路（接地）故障线路对临近未发生短路（接地）故障线路上的故障指示器状态的影响。3.10静态功耗quiescentpowerconsumption指示器在无报警指示状态下的待机功耗。3.11动态功耗alarmingpowerconsumptions指示器在报警指示状态时的整机功耗。3.12动作误差operationerror实测值－设定值动作误差（％）＝100％设定值3.13数据传输datatransmission利用无线或光纤等通讯方式进行的故障信息传输。3.14最小重合闸识别时间minimumreclosingrecognitiontime指示器能够识别的线路重合闸动作的最短断电时间。2 Q/GDW436—20104.分类4.1按使用环境分类a）户外型；b）户内型。4.2按使用场所分类a）架空线型；b）电缆（母排）型；c）面板型。4.3按功能分类a）短路故障指示器；b）单相接地故障指示器；c）短路、单相接地故障指示器（又称二合一故障指示器）。4.4按故障报警类别分类a）机械翻转型；b）闪烁发光型；c）数据传输型；d）复合型。4.5按故障检测方式分类a）在线（线路不停电）检测型；b）离线（线路停电）检测型。5使用条件依据GB/T11022—1999第二章标准要求如下：5.1环境温度户内型：最低周围环境温度优选值为5℃、15℃和25℃；最高周围环境温度为+40℃、+55℃和+70℃；并且在24h内测得的平均温度不超过＋35℃。户外型：最低周围环境温度优选值为10℃、25℃、30℃和40℃；最高周围环境温度为+40℃、+55℃和+70℃；并且在24h内测得的平均温度不超过＋35℃。5.2相对湿度在24h内相对湿度平均值不得超过95％。5.3海拔高度安装场地的海拔不超过1000m。对于安装在海拔高于1000m处的设备依据GB/T11022—1999第二章第2.2.1条要求执行。5.4其它环境条件有特殊要求的，与制造商商议确定。6技术要求6.1外观与结构6.1.1外观应整洁美观、无损伤或机械形变，封装材料应饱满、牢固、光亮、无流痕，无气泡；6.1.2外型及安装尺寸、元件的焊接、装配应符合产品图样及有关标准的要求；6.1.3外壳应有足够的机械强度，以承受使用或搬运中可能遇到的机械力；6.1.4对于架空线型指示器，应使安装结构合理、安装方便、牢固；结构件经50次装卸应到位且不变形；3 Q/GDW436—20106.1.5对于架空线型和电缆型指示器，其卡线结构应有合适的握力既要保证安装牢固又不能造成电缆（线）损伤；6.1.6对面板型可更换电池的指示器，电池应便于安装维护，且保证指示器防护等级满足要求；6.1.7传感器的安装应方便可靠，且保证在不同截面、不同外径的电缆（线）上安装时，不影响故障检测性能。6.2额定工频耐受电压面板型指示器显示单元应能承受持续时间为1min的额定工频耐受电压2kV。海拔超过1000m的应按GB/T11022—1999要求修正。6.3功能6.3.1短路故障指示当配电线路发生短路故障时，故障线路段对应相线上的指示器应检测到短路故障，并发出短路故障报警指示。6.3.2单相接地故障指示当配电线路发生单相接地故障时，故障线路段上的指示器应检测到接地故障，并发出接地故障报警指示。6.3.3故障远传报警当发生短路、单相接地故障后，指示器除进行相应的本地报警指示外，至少具备以下功能之一：a）通过开关触点输出故障状态信息；b）通过无线通信形式输出故障数据信息；c）通过光纤通信形式输出故障数据信息；d）其他。6.3.4故障报警复位a）自动复位：指示器应能根据规定时间或线路恢复正常供电后自动复位，也可以根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复位方式；b）手动复位：面板型应能手动复位。6.3.5电池低电量故障指示对于面板型由电池供电的指示器，当电池电压降低到相应值时，指示器应具有电池低电量报警功能。6.3.6自检（测试）功能对于面板型指示器，应具备手动检测功能，并能显示自检结果。6.3.7短路故障自动判定功能指示器应自动跟踪线路负荷电流变化情况，自动判定短路故障电流并报警。6.3.8防止负荷波动误报警功能在线路电流非故障波动时指示器不应误报警。6.3.9自动躲避合闸涌流功能在配电线路进行送电合闸（或重合闸）时，安装在此线路的指示器应躲过冲击电流且不误动作。6.3.10带电装卸功能架空线型和电缆型指示器应能带电装卸，装卸过程中不应误报警。6.3.11重合闸最小识别时间0.2秒a）故障指示器应能识别重合闸间隔为0.2秒的瞬时性故障，并正确动作；b）非故障分支上安装的故障指示器经受0.2秒重合闸间隔停电后，在感受到重合闸涌流后不应该误动作。6.4静态功率消耗4 Q/GDW436—2010对装有电池的指示器，其电源容量理论待机时间应大于10年、报警指示时间大于2000小时。6.5使用寿命能耐受2000次电气寿命试验或使用寿命不低于8年。6.6电气性能6.6.1架空线型的指示器a）短路故障报警：指示器应能根据线路负荷变化自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20％；高低温运行环境下动作误差应不大于±25％；b）可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间；c）接地故障报警：有定量设置的特征值，其动作误差应不大于±20％；高低温运行环境下动作误差应不大于±25％；d）自动复位时间：规定（2～48）h，推荐值2h、4h、8h、16h、24h。复位时间允许误差不大于±1％。6.6.2电缆型和面板型指示器a）短路故障报警：指示器应能根据线路负荷变化自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20％；高低温运行环境下动作误差应不大于±25％；b）可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间；c）接地故障报警电流持续时间：由生产厂家提供，其允许误差不大于±10％；d）自动复位时间：规定（2～48）h，推荐值2h、4h、8h、16h、24h。复位时间允许误差不大于±1％；e）具有低电量报警功能的指示器，其报警电压允许误差不大于±2％。6.7交变湿热验证设备耐潮湿能力，其参数规定如下：表1交变湿热试验参考试验GB/T2423.4试验D严酷等级户内型：+40℃、户外型：+55℃湿度90％±3％循环次数（周期）（1、2、6）次恢复气候条件按GB/T2423.4所述的受控条件下注1：指示器再次检测前，应通风除去所有外部和内部的凝露。注2：型式试验严酷等级不低于2周期。6.8握力试验对于架空线型和电缆型指示器，其卡线结构的握力应满足下列要求：a）在垂直于压线弹簧所构成的平面方向的向下拉力应不小于指示器整体自重的8倍；b）架空型故障指示器安装到钢芯铝绞线后，其沿铝绞线方向的横向拉力应不小于50N；c）面板型、电缆型故障指示器安装到单芯电缆后，其沿电缆方向的横向拉力应不小于30N。6.9振动耐久性面板型指示器的显示单元应按GB/T11287—2000进行振动耐久试验，试验等级见表2。5 Q/GDW436—2010表2振动耐久试验主要参数2等级峰值加速度a（m/s）每一轴线方向的扫频循环数0——1102022020注：等级说明：0级不要求进行振动试验的产品。1级正常用于发电厂、变电站及其他工业设备并适用于正常运输条件的产品。2级安全系数要求很高或使用场所振动强度很高及运输条件很恶劣（如船上）的产品。6.10静电放电抗扰度根据指示器的安装环境，推荐试验等级4级（有特殊情况应在试验结果中说明）。试验等级见表3。表3静电放电试验主要参数试验项目等级接触放电（kV）空气放电（kV）122244静电放电抗扰度试验3684815X待定待定注：等级说明：1级外壳选用防静电材料（其可能产生的电平不大于2kV）。2级安装在有防静电的设施的环境中。3级安装在有湿度控制的环境中。4级安装在无湿度控制的环境中。X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。该等级可以在产品标准中规定。6.11射频电磁场辐射抗扰度根据指示器的安装环境，推荐试验等级3级（有特殊情况应在试验结果中说明）。试验等级见表4。表4射频电磁场辐射试验主要参数试验项目等级试验场强（V/m）1123射频电磁场辐射抗扰度试验310X待定注：等级说明：1级安装在低电平电磁辐射环境中。2级安装在中等的电磁辐射环境中。3级安装在严重电磁辐射环境中。X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。该等级可以在产品标准中规定。6 Q/GDW436—20106.12浪涌（冲击）抗扰度根据指示器的安装环境，推荐试验等级4级（见表5）（有特殊情况应在试验结果中说明）。试验等级见表5。表5试验等级开路试验电压（kV/±10％峰值）等级电源端口在I/O（输入/输出）信号、数据和控制端口10.50.25210.5321442X待定待定注1：电源端口：对于低压（≤60V）直流输入/输出端，如果次级电路（与交流电源端口隔离）不会遭受瞬态过电压，则不用对该低电压直流输入/输出端进行浪涌试验。注2：在有几个相同线路情况下，可能只需选择已一定数量的线路进行典型测量即可。注3：进行线-地试验时，如果没有其他规定，应依次每根线进行试验。注4：X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。该等级可以在产品标准中规定。6.13工频磁场抗扰度根据指示器的安装环境，推荐试验等级5级（见表6）（有特殊情况应在试验结果中说明）。表6试验等级等级磁场强度（A/m）11233104305100X特定注1：“X”是一个开放等级，可在产品规范中给出；注2：磁场强度用A/m表示，1A/m相当于自由空间的磁感应强度为1.26μT6.14临近干扰用于电缆线路的指示器，当相邻100mm的线路出现超过短路故障报警电流时，本线路指示器不应发生误报警。用于架空线路的指示器，当相邻300mm的线路出现超过短路故障报警电流时，本线路指示器不应发生误报警。6.15耐受短路冲击电流能力短路试验电流参数（推荐值）如下：短路故障电流（有效值）16kA、20kA、25kA、31.5kA；短路故障电流持续时间：2s、3s、4s；短路故障峰值电流及持续时间：2.5倍短路故障电流；时间0.3s。7 Q/GDW436—20106.16着火危险着火危险试验用于验证外壳为非金属材料的阻燃性。试验严酷等级见表7。表7严酷等级等级优先选用的试验温度/℃允许偏差/K1550±102650±103750±104850±155960±15X待定待定注：X可以高于、低于或在其他等级之间的任何等级。该等级可以在产品标准中规定。6.17防护等级按GB4208—2008标准要求，指示器防护等级要求如下：a）电缆型和架空线型指示器防护等级不低于IP67；b）面板型防护等级：传感器部分不低于IP65，显示单元不低于IP30；c）有耐浸水能力的架空线型和户外电缆型指示器不低于IP68。7试验方法7.1试验条件除非另有规定，测量和试验的标准大气条件应不超过下列范围：a）试验环境温度：﹢10℃～﹢30℃；b）大气压力79.5kPa～106.0kPa。7.2外观与结构检查指示器的外壳、安装机构等应符合6.1条规定的要求。7.3额定工频耐受电压试验在面板型指示器显示单元的端子与外壳之间施加额定工频电压2000V、持续时间1min，施加过程中，若没有发生破坏性放电，则认为指示器通过试验。7.4功能试验7.4.1短路故障报警及复位功能试验在正常环境温度下对指示器进行短路功能试验，将指示器接入模拟回路（见图1）中，当回路中的电流值超过设定故障电流报警动作值并满足所有其它故障判据条件时，指示器应能发出短路故障报警并在规定时间复位；试验结果应符合6.3.1、6.3.3和6.3.4条规定要求；在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，当回路中的电流值变化超过设定的故障电流报警动作值，在大于规定的动作延时后又下降为零，停电0.2秒后，重合闸成功，电流恢复到故障前的负荷水平时，指示器应该正确动作试验结果应符合6.3.11的规定要求。7.4.2接地故障报警及复位功能试验在正常环境温度下对指示器进行接地功能试验，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值超过设定故障电流报警动作值并满足故障报警特征值要求时，指示器应能发出接地故障报警并在规定时间复位，试验结果应符合6.3.2～6.3.4条规定要求。7.4.3短路故障防误动功能试验8 Q/GDW436—2010a）负荷波动防误报警试验：在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，当回路中的电流变化超过设定的故障电流报警动作值、并在大于规定的动作延时后又下降为电流变化前的负荷水平时，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.8的规定要求。b）变压器空载合闸涌流防误报警试验：在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值从零突变并超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为零时，指示器不应该误动，试验结果应符合6.3.9的规定要求。c）线路突合负载涌流防误报警试验：在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中，当回路中的电流值从零突变并超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为正常负荷水平时，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.9的规定要求。d）人工投切大负荷防误报警试验：将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，当回路中的电流值变化超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的最长动作延时后又下降为零时，指示器不应误动，试验结果应符合6.3.8的规定要求。e）非故障相重合闸合闸涌流防误报警试验：在正常环境温度下，将指示器接入模拟回路中并施加正常负荷电流，停电0.2秒后，回路中的电流值又从零突变并超过设定的故障电流报警动作值，且在大于规定的动作延时后又下降为零，此时指示器不应误动作，试验结果应符合6.3..11的规定要求。7.4.4自检测试功能对于面板型指示器，当手动操作自检（测试）开关时，指示器能自动检测其工况，并能显示自检结果。7.5电气性能试验在正常环境温度下对指示器进行电气性能试验，将指示器接入模拟回路中，在回路中分别施加短路故障和接地故障电流，当回路中的电流值超过设定故障电流报警动作值并满足所有其它故障判据条件或回路中出现超过设定故障报警特征值时，指示器应能发出故障报警并在规定时间复位。其动作指标应符合6.6条规定要求。对由电池供电的面板型指示器，当电池供电电压达到低电量报警电压时，指示器应报警其报警电压允许误差应符合6.6.2条规定要求。调信号、测线圈AC220V电源压量、控制试器验系统指示器H图1模拟回路接线图7.6低温性能试验9 Q/GDW436—2010按GB/T2423.1要求，将指示器置于低温试验箱中并处于正常工作状态，在5.1条规定温度下保温2h，待指示器内部各元件达到热稳定后，测试其电气性能。试验结果应符合6.6条规定要求。7.7高温性能试验按GB/T2423.2要求，将指示器置于高温试验箱中并处于正常工作状态，在5.1条规定温度下保温2h，待指示器内部各元件达到热稳定后，测试其动作性能。试验结果应符合6.6条规定要求。7.8交变湿热试验按GB/T2423.4—2008要求，将不通电的指示器置于低温试验箱中，在6.7条规定温度、湿度等参数要求下运行，待指示器恢复至常温状态下，进行外观、绝缘及功能测试，指示器应符合以下要求：a）外观与结构检查应符合6.1条要求；b）接点对外壳的绝缘电阻不小于5MΩ；c）指示器功能应符合6.3.1～6.3.4条要求。7.9振动耐久性试验面板型指示器的显示单元应根据试验等级1级（见表2）进行振动耐久试验，试验结束后指示器应符合以下要求：a）外观与结构检查应符合6.1条要求；b）指示器功能应符合6.3.1～6.3.4条要求。7.10倾斜跌落试验跌落高度：面板型0.1m，架空线型和电缆型为1m；跌落次数：面板型以底面四个边为轴各跌落1次，共4次。架空线型和电缆型跌落1次。试验在无包装状态下进行，试验结束后指示器应符合以下要求：a）外观与结构检查应符合6.1条要求；b）指示器功能应符合6.3.1～6.3.4条要求。7.11电气寿命试验将指示器接入模拟回路中，当回路中出现故障电流时，指示器应能发出故障报警信息并在规定时间复位（复位时间应调至最短），从故障报警状态至报警状态结束为一次，试验不少于2000次，间隔时间由生产厂家提供。试验过程中指示器应工作正常。7.12静电放电抗扰度试验按GB/T17626.2—2006第5条、第8条，对指示器（不包括架空线型）进行等级4级（见表3）的静电放电抗扰度试验，参数及要求如下:a）指示器壳体导电且未说明漆膜为绝缘层时：以接触放电8kV（标称值）对操作人员通常可能接触到的外壳和操作点上及壳体紧固镙钉进行：正负极性放电10次/每极；单次放电间隔时间应大于1s。b）指示器壳体为绝缘材料时：以空气放电15kV（标称值）对指示器的外壳进行：正负极性放电10次/每极；单次放电间隔时间应大于1s。对处于无故障报警状态下的指示器施加静电放电干扰，干扰施加过程中指示器应能保持无故障报警状态。对处于故障报警状态下的指示器施加静电放电干扰，干扰施加过程中指示器应能保持故障报警状态。7.13射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/T17626.3—2006第5条、第8条要求，试验等级3级（见表4），施加参数如下：试验场强10V/m；在80MHz～1000MHz频率范围内进行扫描测量；10 Q/GDW436—2010在80MHz～1000MHz频率范围内进行定频率测量，每隔5MHz为一个频率测量点，在每点做30秒停留发射。对处于无故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持无故障报警状态且复位正常；对处于故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持故障报警状态且复位正常；施加干扰同时对指示器施加模拟短路（接地）故障电流，此时指示器应能检测到故障电流的存在并能正确动作。7.14浪涌（冲击）抗扰度试验按GB/T17626.5—2008中的有关规定，试验等级4级（见表5），施加参数如下：电压波形：1.2/50μs；开路试验电压峰值：4kV；极性：正/负，各5次；重复率：每分钟至少1次。试验方法按GB/T17626.5—2008第5条、第8条进行。对处于无故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持无故障报警状态且复位正常；对处于故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持故障报警状态且复位正常；施加干扰同时对指示器施加模拟短路（接地）故障电流，此时指示器应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。7.15工频磁场抗扰度试验按GB/T17626.8—2008中的有关规定，试验等级5级（见表6），施加参数如下：1.工频磁场：电流波形：持续正弦波；磁场参数：100A/m。2.阻尼振荡磁场：电流波形：衰减振荡波；磁场参数：100A/m。对处于无故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持无故障报警状态且复位正常；对处于故障报警状态下的指示器施加干扰，干扰施加过程中指示器应能保持故障报警状态且复位正常；施加干扰同时对指示器施加模拟短路（接地）故障电流，此时指示器应能检测到故障电流的存在并能正确动作且复位正常。7.16临近干扰试验对于安装在电缆线路的指示器，当给相邻100mm的线路中通入短路故障报警电流值时，本线路指示器不应发生误报警。对于安装在架空线路的指示器，当给相邻400mm的线路中通入短路故障报警电流值时，本线路指示器不应发生误报警。7.17耐受短路电流冲击试验将指示器接入试验回路中，通以6.15条规定的瞬时短路冲击电流，指示器外观应无破损、紧固件无松动现象，试验后指示器功能应符合6.3.1～6.3.4条要求。11 Q/GDW436—20107.18着火危险试验根据指示器的安装环境，推荐试验严酷等级5级（见表7），最低不得低于2级；试验部位：显示单元、传感器和架空型指示器的绝缘外壳；试验方法按GB/T5169.11—2006第10条规定要求进行。试验结束后，指示器如果没有燃烧或灼热，或全部符合下面的情形，则认为试验合格:a）如果试验样品的火焰或灼热在移开灼热丝之后的30s内熄灭；b）当使用规定的包装绢纸的铺底层时，绢纸不应起燃。7.19功率消耗试验试验方法按企业产品技术条件要求进行以下测试：将指示器按正常工作要求连接，测试其非报警状态和最大报警状态下的工作电流，测试结果应符6.4条规定的要求。7.20防护等级试验按GB4208—2008标准要求对指示器进行防尘防水试验，试验结果应满足6.17条规定。7.21卡线结构的握力试验a）将压线弹簧固定，用拉力计（如弹簧称）在垂直于压线弹簧所构成的平面方向向下拉，当拉力为指示器自重的8倍时，弹簧应保持不动；b）将架空型指示器安装到300mm2钢芯铝绞线上，用拉力计（如弹簧称）将指示器沿铝绞线方向拉伸，当拉力为50N时指示器不应移动；c）将电缆型指示器或面板型指示器的传感器部分安装到400mm2电缆线上，用拉力计（如弹簧称）将指示器沿电缆方向拉伸，当拉力为30N时指示器不应移动。8试验分类故障指示器的试验分型式试验、出厂试验、抽查试验。试验项目见表8。8.1型式试验8.1.1型式试验的时机在以下情况下应进行型式试验：a）新产品定型或老产品转厂生产时；b）正式生产后，在设计、工艺材料、结构有改变，并可能影响产品性能时；c）合同规定有型式试验要求时；d）国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时；e）型式试验周期三年。8.1.2型式试验要求每种型号架空线、电缆型指示器的型式试验在6只样品上进行；面板型指示器的型式试验至少在3套样品上进行。架空线、电缆型指示器（电气性能、低温性能、高温性能）试验必须用相同的3只指示器做完以上项目的试验，中途不得更换指示器；面板型指示器（电气性能、低温性能、高温性能）试验必须用相同的3套指示器做完以上项目的试验，中途不得更换指示器。型式试验各项目全部符合技术要求为合格。发现有不符合技术要求的项目应分析原因，处理缺陷。对产品进行整改后，再按全部型式试验项目进行试验。8.1.3型式试验项目按表8试验项目进行试验。8.2出厂试验每只（套）故障指示器在出厂前必须进行出厂试验。全部出厂试验项目合格后才发放产品合格证。12 Q/GDW436—2010试验后如果有的项目不符合本检测规范要求，必须返修合格后再发放产品合格证。出厂试验项目包括：（见表8）a）外观与结构检查（见6.1条和7.2条）；b）额定工频耐受电压试验（见6.2条和7.3条）；c）功能试验（见6.3条和7.4条）；d）电气性能试验（见6.6条和7.5条）8.3采购抽查试验在成批产品采购时，按表8中的抽查试验项目进行试验，每种型号按以下方式抽查：a）采购数量500只（套）以下抽查试验样品按2％抽取，但不少于6只（套）；b）采购数量500～1000抽查试验样品只（套）的1.5％抽取，但不少于10只（套）；c）采购数量1000只（套）以上按1％抽取。表8试验项目序号试验项目要求试验方法型式试验出厂试验抽查试验1外观与结构检查6.17.2√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√2额定工频耐受电压6.27.3√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√3功能试验6.37.4√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√4电气性能试验6.67.5√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√—5低温性能试验—7.6√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——6高温性能试验—7.7√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——7交变湿热试验6.77.8√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——8振动耐久试验6.97.9√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——9倾斜跌落试验—7.10√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——10电气寿命试验6.57.11√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——11静电放电抗扰度试验6.107.12√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——12射频电磁场辐射抗扰度试验6.117.13√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——13浪涌（冲击）抗扰度试验6.127.14√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——14工频磁场抗扰度试验6.137.15√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——15临近干扰试验6.147.16√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——16耐受短路电流冲击试验6.157.17√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——17着火危险试验6.167.18√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——18功率消耗试验6.47.19√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——19防护等级试验6.177.20√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√——20卡线结构的握力试验6.87.21√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√—√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√9标志、包装9.1标志每只（套）故障指示器都应设有永久性铭牌，铭牌字迹应清楚、耐久。铭牌上至少应有以下内容：a）型号及名称；13 Q/GDW436—2010b）制造厂名；c）出厂编号；d）制造年月。9.2包装用下述任一形式进行包装，并有防水、防潮、防碰撞、摆放标识a）整体泡沫塑料；b）纸箱内衬泡沫塑料包角；c）其他有效的包装方法。9.3随机文件a）产品合格证；b）装箱清单；c）使用说明书。9.4储运条件储运标志应符合GB/T191—2008的规定。无腐蚀金属和破坏绝缘的气体及严重的霉菌存在，不得含有爆炸危险的介质存在。14 Q/GDW436—2010《配电线路故障指示器技术规范》编制说明15 Q/GDW436—2010目次一、编制背景··················································································································································17二、编制主要原则及思路······························································································································17三、与其他标准的关系··································································································································17四、主要工作过程··········································································································································18五、规范结构及内容······································································································································1916 Q/GDW436—2010为满足国家电网公司所属配电网使用的故障指示器可靠性的要求，进一步规范市场、控制质量、统一标准，国家电网公司于2009年1月委托中国电力科学研究院承担《配电线路故障指示器技术条件》的编制工作任务。本标准规定了故障指示器的使用条件、技术要求、试验方法、试验分类、标志和包装。本标准适用于额定电压3kV～35kV、额定频率50Hz的三相交流配电线路故障指示器，对产品设计、制造、采购、运行和试验等相关部门首次提供了共同遵守的基本技术准则。一、编制背景线路故障指示器起源于二十世纪八十年代的德国，发明的主要目的是为了指示短路电流流经电力线路的途径，帮助人们快速查找到故障点。直到今天，德国在故障指示器应用技术和制造工艺仍然处于世界领先。我国从九十年代开始引进和学习国外指示器的应用技术，从发明国内第一只短路故障指示器至今，在短短的十几年时间里，全国故障指示器累计生产数量已达数百万只（套），生产指示器的制造企业也达约百家。在配电网系统中，线路分支较多，运行方式复杂，线路的管理维护工作量很大，查询故障费时费力。而故障指示器具有快速确定故障区段的特点，可以为运行维护人员查询故障点节省时间，也为快速排障提供了有利保障。虽然线路故障指示器已经在配电线路得到大量使用，且制造企业数目众多，但指示器在国内外还没有统一的标准和技术规范，致使配网系统中使用的故障指示器所采用的判断故障报警依据不尽相同，产品的技术水平差异很大，在线路发生故障时，一直存在指示器动作正确率低、易发生漏报、误报等现象。为此，我们提出制定线路故障指示器技术规范的建议并得到国网公司的批准。该标准将在统一规范、统一要求和促进产品的安全性、多功能、高性能、高寿命及抗干扰能力等方面起到重要作用，对提高短路故障动作的正确率和设备技术进步具有更重要意义。本次配电线路故障指示器技术条件和标准的制定，在我国属于首次。二、编制主要原则及思路1.为规范市场、控制产品质量、统一产品标准要求，使电力企业在采购和验收配电线路故障指示器时具有技术依据，我们在标准编写过程中对指示器发展过程、产品性能质量、配电线路使用情况进行了广泛调研，通过对产品进行大量特性和环境试验，根据试验报告结果、调研情况并参考相关的国内、外标准编写了本标准。2.标准编写过程中，我们广泛听取了在此领域从事多年研究的专家和技术人员的意见，集思广益，力求使标准具有科学性、先进性、可操作性，更好地为我国电力事业服务。3.作为国家电网公司的企业标准，为保障故障指示器的动作报警的准确性、可靠性、稳定性，提出了防止故障指示器误动作报警的试验考核项目。4.为保证大批量采购故障指示器时产品的质量，提出了集中采购抽样试验考核要求。5.为保证指示器安装牢固、可靠，提出了卡线结构的握力试验要求。6.为控制产品质量，提出了对产品安全、功能、抗机械性能、抗电磁兼容及抗大电流短路（动热稳定）能力等试验要求。三、与其他标准的关系本标准为首次制定，引用了以下标准作为本标准相关项目依据：GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T2336—2000防振锤技术条件GB/T2423.1—2008电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验A:低温（IEC60068—2—1:2007，IDT）GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验B:高温（IEC60068—2—2:2007，IDT）17 Q/GDW436—2010GB/T2423.4—2008电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法（IEC60068—2—30—2005，IDT）GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）（IEC60529—2001，IDT）GB/T11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求（IEC60694:1996，EPV）GB/T11287—2000量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第一篇：振动试验（正弦）（IEC255—21—1：1988，IDT）GB/T17626.2—2006电磁兼容试验和测量技术静电—电抗—度试验（IEC61000—4—2—2001，IDT）GB/T1766.3—200电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC6GB/T17626.3—2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC61000—4—3扰度试验（IEC61000—4—5:2005，IDT）GB/T17626.8—2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（IEC61000—4—8:2001，IDT）四、主要工作过程1.2009年2月，确立编研工作总体目标，构建组织机构，确定参编单位及其人员，开展课题前期研究工作。2.2009年3月开始全面开展调研、收资：查阅产品相关资、料、对供电公司和生产企业进行多方面考察；分析了大量试验报告，对试验结果进行了总结归纳，并通过分析以下问题，提出了标准涉及的内容、要求。
故障指示器品种繁多，按使用类别有架空线型、电缆型和面板型；按故障显示方式分机械翻转型、闪烁发光型、数据传输型和复合型；按功能分为短路故障指示器、单相接地故障指示器、短路、单相接地故障指示器（又称二合一故障指示器）；
故障指示器早期设计原理不完善，存在各种各样的问题，在安装投运后，故障正确动作率低、误报、漏报问题严重。
故障指示器准入门槛低，生产企业技术水平、人员素质、人员数量、生产工艺相差很大，产品质量难以保障、更有甚者，个别企业在大批量供货时产品存在以次充好、以假乱真现象，搅乱了用货市场、损坏了供电公司利益；
大量试验报告分析：部分指示器测试结果与设计要求不符，在极限温度下性能指标不合格或不能正常指示故障；
基于以上原因，在标准内容上，我们首先制定了故障指示器的适用范围、定义及对其性能、功能要求，提出了对故障指示器全方位的安全、功能、性能、抗干扰能力、抗大电流冲击能力等试验要求及试验方法；为保证供电公司能采购到合格产品并确保招标样品与实际批量供货产品一致，我们提出了批量采购抽样检验要求。最后拟定了标准体系框架，并形成了《线路故障指示器技术条件》讨论稿。3.2009年4月到5月，对指示器标准讨论稿进行了细致修改，于5月底，开展第一次集中编研讨论。在广泛调研收资和技术交流的基础上，对编研标准内容和标准大纲进行了深化和完善。对名词术语、试验要求、试验方法等进行逐条讨论、研究。形成讨论会的征求意见稿，内容包括9章：范围、规范性引用文件、术语定义、分类、使用条件、技术要求、试验方法、试验规则、包装与标志。4.2009年9月7日，国家电网公司就国网企标《线路故障指示器技术条件》征求意见稿第一次在北京组织召开了审查会，根据专家意见，会上主要修改以下内容：
将标题《线路故障指示器技术条件》改为《配电线路故障指示器技术条件》；
增加了短路故障自动报警功能、防误报警功能、带电装卸功能。5.2009年10月16日，中国电力科学研究院组织专家根据第一次审查会提出的建议对标准文本进行了一天的集中详细修改。改动内容如下：18 Q/GDW436—2010
增加了前言说明；
增加了架空线型、电缆（母排）型、面板型及接地故障特征值的定义；
去掉了分类中的解释，使分类章节简单明了；
在第五章引用了GB/T11022—1999第二章要求；
由于指示器在卡线结构上各个企业的固定方式、使用材料不同，有单压簧、双压簧、穿钉式、垂直弹簧等不同的固定方式，由于对架空线、电缆的握力不够，使指示器现场运行中，受环境等外界力的影响，出现滑动现象，指示器的作用受到了很大影响。为解决这个问题，我们经过多次试验，在标准中增加了指示器的握力能力的考核。
增加临近干扰具体要求，并对部分性能指标进行修改，更贴近实际；
考虑有些试验项目对产品本身影响不大（如：冲击试验、运输试验）或已有项目指标覆盖到该试验项目（如高低温贮存试验、抗脉冲群和抗电快速瞬变干扰等试验），因此共删除了6项试验项目。经以上修改，最终形成送审稿。6.2009年11月20日，国家电网公司在北京组织召开了《配电线路故障指示器技术条件》标准送审稿的审查会，供电公司认为：有些产品对系统实际工况考虑不全，有误动情况，为此我们在标准中增加了大负荷冲击、空载合闸（或重合闸）涌流冲击等情况下防误动作试验要求；根据专家意见，会上还修改以下内容：
将标题《配电线路故障指示器技术条件》改为《配电线路故障指示器技术规范》
对前言、定义及标准中的一些文字细节进行了修改；
增加大负荷冲击、空载合闸（或重合闸）涌流冲击等防误动功能要求
为尽量减少供电公司的工作量，对采购时的抽查试验项目进行了删减，去掉了高温、低温试验。
形成了审查会议纪要。7.2009年11月20日～12月20日，根据国家电网公司《配电线路故障指示器技术规范》标准审查会议纪要，对标准中个别文字等进行了细致修改和完善，完成了标准文本的报批稿。五、结构及内容技术主要结构及内容如下：1.目次；2.前言；3.规范正文共设9章：范围、规范性引用文件、术语定义、分类、使用条件、技术要求、试验方法、试验分类、包装与标志。中国电力科学研究院2009年12月12日19'