DL∕T 500-2017 电压监测仪使用技术条件VIP

ICS29.240.01备案号：62392-2018DL/T500—2017代替DL/T500—2009电压监测仪使用技术条件国家能源局发布I前言 Ⅱ1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4技术要求 35试验方法 6检验规则 7标志、包装、运输和贮存 附录A(规范性附录)电压监测统计计算方法 附录B(资料性附录)电压监测仪结构尺寸要求 附录C(规范性附录)RS232串口联机检验接口接线规范 Ⅱ本标准根据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。本标准起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、国网浙江省电力公司电力科学研究本标准主要起草人：马明、赵启承、徐柏榆、陈栋新、余进、李世双、钟锦群、吕春美、刘晓本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二1DL/T500—2017电压监测仪使用技术条件本标准规定了电压监测仪的术语和定义、分类和命名、使用环境条件、工作电源、结构要求、功本标准适用于50Hz交流电力系统中对供电电压偏差进行监测、统计的电压监测仪。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/T191包装储运图示标志GB/T2828.2计数抽样检验程序第2部分：按极限质量LQ检索的孤立批检验抽样方案GB4208外壳防护等级(IP代码)GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T5169.11电工电子产品着火危险试验第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热GB6388运输包装收发货标志GB/T6587电子测量仪器通用规范GB6593电子测量仪器检验规则GB/T12113接触电流和保护导体电流GB/T12325电能质量供电电压偏差GB/T17215.211交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4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/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验DL/T478继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T1208电能质量评估技术导则供电电压偏差3术语和定义由于电力系统正常运行状态的缓慢变化，使电压发生偏移，其电压变化率小于1%/s时的实际运行2DL/T500—2017整定电压(标准)值voltagelimitingrzrc3DL/T500—20173.11实际运行电压偏差在上限电压标准值以上范围内累计运行时间(min)与对应的总运行统计时间3.12电压超下限率rateoflowvoltage实际运行电压偏差在下限电压标准值以下范围内累计运行时间(min)与对应的总运行统计时间(min)的百分比。3.13时钟误差errorofinternalclock3.14前置机front-endprocessor电压监测系统中，直接与电压监测仪进行通信的设备，以规定的数据格式对电压监测仪进行数据b)槽装式。b)户外型。a)100V;b)220V;d)自适应(100、220、380V)。产品型号命名规则见图1。4DL/T500—2017自定义w——户外型W槽装式(100——100V监测电压220——220VzSY——自适应一产品序列号统计式电压监测仪图1产品型号命名规则表1气候环境条件分类场所类型空气温度范围极限工作条件相对湿度遮蔽—5℃~+40℃—20℃~+60℃—10℃~+50℃—20℃~+60℃户外—25℃~+70℃—30℃~+75℃协议特定注：相对湿度包括凝露。电压监测仪使用场所大气压力分级见表2。大气压力86～108海拔2000m以下66～108海拔3000m以下协议特定应符合GB/T17215.211中的相关规定。如果存在特殊使用条件，由制造方与购买方达成专门协议或采取相应措施。例如，在多雷电地区监测电压额定值一般取交流100、220V或380V,监测电压测量范围见表3。监测电压额定值为220、380V的，监测电压直接接入电压监测仪；系统标称电压大于1kV时，监5DL/T500—2017测电压额定值为100V,从电压互感器二次侧接入。监测电压额定值下限上限a)额定频率为50Hz,允许偏差不超过±5%;b)电压总谐波畸变率不超过5%。a)正常运行且不进行通信时的功率消耗应不大于5VA;b)正常运行且通信时的功率消耗应不大于12VA。a)挂装式电压监测仪宜采用统一的外形尺寸，长、宽、深分别为230、160、65mm,外形及安装尺寸要求参见附录B。长、宽、深分别应不超过280、180、85mm。b)槽装式电压监测仪长、宽、深外形尺寸分别为160、80、230mm,外形要求参见附录B。6DL/T500—2017非金属外壳的阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。a)电压监测仪对外的强电连接线应经过螺钉压紧式接线端子，接线端子及其绝缘部件组成端子隔开，监测电压出线端子的结构应与截面积为1.5mm²~4mm²的引出线配合。b)端子排的阻燃性能应符合GB/T5169.11的阻燃要求。a)电压监测仪采用无线公网传输时，应能在不拆卸通信模块的情况下打开SIM电压监测仪接线端子应有清楚和不易擦除的文字、数字和符号说明。电压监测仪的端子盖板背面4.5.6LED灯标识c)前置机连接成功标识。7DL/T500—2017监测统计要求对监测电压的有效值采样，基本测量时间窗口为10周波，并且每个测量时间窗口与紧邻的测量时间窗口连续无间隙而不重叠两位小数作为预处理值储存，取该秒内5个U₁的均方根值两位小数以1min作为一个统计单元，取0s时刻开始的1min内U₁s的均方根值，不足1min的值不进行统计计算两位小数日、月电压监测统计数据时间统计总运行统计时间、合格累计时间、超上限累计时间、超下限累计时间单位为分钟合格率统计电压合格率、电压超上限率、电压超下限率两位小数极值统计电压最大值及其发生时刻、电压最小值及其发生时刻极值保留两位小数，发生时刻精确到分钟平均值统计电压算术平均值保留两位小数电压监测仪工作状态信息前一次复位后连续工作时间、自投运以来总运行时间单位：h注1:日、月电压监测统计数据是在工作电压允许波动范围内，根据UImn及监测电压额定值、整定电压上限值和整定电压下限值来统计；注2:月统计数据默认自然月为统计周期，可以设置1日～28日中任意一天为月统计结算日，月统计时间为月统计结算日的当日零点起至下月的月统计结算日当日零点止。记录要求见表5;事件类别事件记录要求电压超上限压上限值记录超上限发生时刻(分)及当时的U1min值超上限返回UImin偏差从超上限状态返回到合格记录返回时刻(分)及当时的U₁min值电压超下限压下限值记录超下限发生时刻(分)及当时的U1min值超下限返回U¹min偏差从超下限状态返回到合格记录返回时刻(分)及当时的U1min值停电记录停电发生时刻(精确到秒)上电U₁s从停电状态恢复到工作电压允许波动范围内，并持续1min记录上电发生时刻(精确到秒)8电压监测仪数据存储要求见表6。最近45天存储间隔为1min日电压监测统计数据最近45天月电压监测统计数据本月及上月事件记录本月及上月的最近256条类型前一次复位后连续工作时间最近1个数据单位：h自投运以来总运行时间1个数据单位：h电压监测仪应能实现参数的本地和远程设置、查询。对可预置整定或任意设定的控制键，必须加装闭锁装置或采取加密措施。设置与查询参数项列表见表7。表7设置与查询参数项列表参数类别查询设置备注日期与时间日期十十月、日时间十十分、秒监测点参数系统标称电压十十整定电压上限值十十整定电压下限值十十月统计结算日十十数据主动上送标记十十U1min上送周期十十事件主动上送标记十十通信参数通信地址码十十电压监测仪IP地址十十前置机IP地址十十前置机端口号十十十十APN用户名和密码十十心跳间隔十十基本信息型号十软硬件版本十通信规约版本十生产厂家十9DL/T500—2017参数类别查询设置基本信息生产日期十出厂编号十SIM卡串号十其他权限密码十清除数据十电压监测仪复位十注：“十”表示应具备该功能。电压监测仪宜采用具有背光功能的液晶显示屏，应采用菜单式、中文显示界面；在低温要求苛刻等特殊场合，可选用数码管显示方式。应至少能查询显示表8规定的内容。表8本地显示数据项参数类别日期与时间日期年、月、日时间时、分、秒监测电压1s刷新，显示5位有效数字，显示小数点后2位统计数据上月统计数据其中电压合格率、电压超上限率、电压超下限率显示小数点后2位当月统计数据上日统计数据当日统计数据监测点参数整定电压上限值整定电压下限值月统计结算日通信参数电压监测仪通信地址码电压监测仪IP地址前置机IP地址前置机端口号状态指示电压监测仪运行灯显示电压监测仪是否上电运行网络连接指示灯显示电压监测仪是否与运营商网络或有线网络成功连接前置机连接指示灯显示电压监测仪是否与前置机成功连接信号指示显示信号强弱信息DL/T500—2017c)在外部电源停电后应能继续计时，断电后可维持内部时钟正确工作时间累计不少于5年。e)可具有硬件秒脉冲输出功能，秒脉冲的输出信号应与内部电路实现电气隔离，秒脉冲信号输出直流电压为5V、电流不小于50mA。c)SIM卡欠费停机、续费充值恢复正常后，应能自动恢复远程无线通信功能。b)软件升级应保证内部数据安全，确保数据格式兼容。在工作电源失去时，电压监测仪应能立即向前置机上报停电事件。失电期间保持原有数据不丢失，来电后立即补送未及时上送的1min电压有效值和统计数据。a)电压监测仪应提供无线通信(可根据用户需求选择GPRS、CDMA等不同网络制式)或以太网b)应提供RS232或RS485串口通信，实现维护、校验、本地通建立链接时间应不大于45s。a)电压监测仪可提供RJ45以太网接口，支持跨网关的以太网络通信。a)电压监测仪应具有至少1组RS232或RS485串口。b)RS485串口通信接口应遵循TIA/EIA-485接口标准。c)RS232串口通信接口应采用DB9-M形式，遵循EIAStandardRS232-C接口电气标准。接口引脚定义应遵循附录C。d)RS485或RS232串口通信波特率可在4800、9600、19200、38400bit/s中选择。b)UImin主动上传和召唤。h)通过心跳报文维持与前置机的通信链接。在正常使用条件下，在对应的温度类别的上限温度和下限温度之间，电压监测仪应保证以下准确b)在监测电压测量范围内，综合测量误差re不超过±0.5%。c)整定电压值的上限值和下限值基本误差r₂不超过±0.5%。d)内部时钟误差每天不超过±1s或每年不超过±5min。在极限工作条件下(高于上限温度或低于下限温度)应能正常操作，允许其电压测量误差放宽到额定绝缘电压VV正常条件湿热条件DL/T500—2017表9(续)额定绝缘电压VV正常条件湿热条件注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路采用U>250V的要求。在正常试验大气条件下，电压监测仪被试部位应能承受表10中规定的50Hz交流电压历时1min绝表10试验电压额定绝缘电压V试验电压有效值V测试时间111注1:检验电压施加部位：1)所有的电压线路以及参比电压超过33V的辅助线路连接在一起为一点，另一点是地，检验电压施加于该两点间。2)在工作中不连接的各线路之间。注2:“地”的含义：当表壳是用金属制造时，“地”是安放在导电平面上的表壳自身；当表壳或其一部分是绝缘材料制造时，“地”是指包围仪表并与所有可触及导电件接触，同安放表底的导电平面连接的导电箔。在端子盖处，应使导电箔尽可能地接近端子和接线孔，距离不大于2cm。敷层剥落等损伤；文字和标志应清晰；控制机构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件应无起泡、开表11机械性能振动试验(非包装状态)频率循环范围：5Hz～55Hz～5Hz驱动振动(峰值):0.19mm扫频速率：≤1倍频程/min在共振点上保持时间：10min在共振点上驱动振幅(峰值):工作状态：非工作状态振动方向：x、y、2DL/T500—2017表11(续)冲击试验加速度：294m/s²脉冲持续时间：(11±1)ms脉冲次数：6个面，每面3次，共18次工作状态：非工作状态波形：半个正弦波倾斜跌落试验跌落高度或角度：10mm或45°跌落次数：以底面4个边为轴各跌落1次，共4次工作状态：工作状态运输试验振动频率：5、10、20、30Hz加速度：(9.8±2.5)m/s²振动方法：垂直固定自由跌落：80cm在正常工作条件下，电压监测仪应能承受表12要求的相应等级的干扰，且干扰消除后不影响电压表12电磁兼容要求静电放电抗扰度GB/T17626.24电磁场辐射抗扰度3电快速瞬变脉冲群抗扰度4浪涌(冲击)抗扰度4工频磁场抗扰度5振铃波抗扰度3电压监测仪的平均无故障工作时间(MTBF)不低于50000h。电压监测仪的试验及测量，除另有规定外，均应在不超过表13规定的条件下进行：表13试验时环境条件及其偏差允许值标准值允许偏差环境温度20℃±15℃温度试验除外相对湿度45%～75%恒定湿热试验除外大气压79.5kPa～106kPaDL/T500—2017表13(续)标准值允许偏差通风良好阳光照射避免直射工作电源电压测量范围(见表3)电压影响试验除外工作电源频率频率影响试验除外波形总畸变率谐波影响试验除外外部磁场强度电磁场辐射抗扰度试验除外a)标准电压表测量准确度不超过±0.1%;b)标准电源输出电压准确度不超过±0.5.2.1.2在极限条件温度的上限和下限，电压监测仪处于通电状态，保持24h后，进行5.6.2规定的试5.2.1.3在极限条件温度的上限和下限，电压监测仪处于通电状态，保持24h后，进行5.5.1和5.5.4规存16h,然后使环境温度恢复至20℃±2℃,接通电源，经热平衡后，进行5.5.1和5.5.4规定的试验。和标志应清晰；控制机构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件应无起泡、开裂、变形，机械构件应无5.2.2.1在温度40℃±2℃、相对湿度93%±3%的条件下，电压监测仪处于通电状态，持续时间16h,在试验期间及试验后，电压监测仪应能正常工作。试验过程结束后，对电压监测仪进行目测检查：外表应无裂纹、涂敷层剥落等损伤；文字和标志应清晰；控制机构应灵活；紧固部位应无松动；塑料件分别连接，用绝缘电阻表按照表15的部位进行检验，测试时间不得少于5s,电阻值应满足4.7.2.1的DL/T500—2017将工作电源的频率保持在50Hz±1Hz,工作电源电压分别置于上、下限，进行测量误差试验，误差在正常使用条件下，分别在监测电压的额定值、上限值及下限值叠加谐波量使电压波形总畸变率为5%时，进行测量误差试验，误差应符合4.7.1.1的规定。将工作电源电压保持在额定值，电源频率分别置于52.5Hz和47.5Hz,进行测量误差试验，误差应电压监测仪处于非工作状态，用目测法进行外观和结构检查，不应有明显的凹凸痕、划伤、裂缝按GB4208的规定进行终端外壳防护等级(IP值)试验，结果应符合4.5.3.4的要求。用游标卡尺测量电压监测仪裸露的带电部分对地和对其他带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间的距离，结果应符合表14的要求。印制导线间距离按DL/T478的规定选取。表14电气间隙及爬电距离额定绝缘电压(交流有效值)V最小电气间隙mm最小爬电距离L一L"U≤602335846aL—L表示两个带电部分之间的最小间隙；bL—A表示带电部分和裸露导电部件之间的最小间隙。DL/T500—2017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被试电压监测仪的材料相同。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。在施加灼热丝期间和在其后的30s内，观察样品的试验端子以及端子周围，试验样品应无火焰或不灼热；或样品在施加灼热丝期间产生火焰或灼热，但应在灼热丝移去后30s内熄灭。电压监测仪通电，查询并记录监测电压额定值、整定电压上(下)限值，自电压监测仪时钟00秒起调节输出电源电压，使其在测量范围内波动。当监测时间大于1min后，通过面板或通信接口读取设置月统计日为25日，变更电压监测仪日期为×月27日，自电压监测仪时钟00秒起，保持额定电压通电5min,变更电压监测仪日期为(×+1)月20日，查询当月合格时间应为5min。电压监测仪通电，查询并记录监测的额定电压、整定电压上(下)限值，调节输出电源电压，使其5.6.1.1设定被测电压监测仪系统标称电压，设置整定电压上(下)限值为系统标称电压的±10%,查5.6.1.2自时钟00秒起，在1min内，给电压监测仪施加额定电压20s,施加120%额定电压40s,应识别为增加电压超上限时间1min。DL/T500—20175.6.1.3自时钟00秒起，在1min内，给电压监测仪施加额定电压40s,施加120%额定电压20s,应识别为增加电压合格时间1min。5.6.1.4自时钟00秒起，在1min内，给电压监测仪施加额定电压20s,施加80%额定电压40s,应识别为增加电压超下限时间1min。5.6.1.5自时钟00秒起，在1min内，给电压监测仪施加额定电压40s,施加80%额定电压20s,应识别为增加电压合格时间1min。5.6.1.6自时钟00秒起，给电压监测仪施加额定电压40s,工作电源电压降至零，1min后恢复至额定电压，查询验证电压监测仪应未统计增加记录刚才的不足1min的电压，电压监测仪合格时间、超上限时间和超下限时间保持不变。5.6.2基本测量误差试验5.6.2.1通电预热30min后，按照电压监测仪监测电压额定值对应的测量范围下限、监测电压额定值、监测电压额定值对应的测量范围上限(至少3个试验点)进行测试，在每个测试点等待测试电压稳定后，至少读取两次UImin测量数据，取其算术平均值作为测量结果。电压监测仪功能特性试验及电压测量误差检验的方法有比较法和交流标准源法。5.6.2.2比较法。用比较法检验电压监测仪的接线如图2所示。被检监测仪标准电压表—oLHO-可调稳压电源Lo—图2比较法检验接线示意图将被检电压监测仪和标准电压表并联到可调稳压电源。调节可调稳压电源，在3个试验点处，分别读取电压监测仪显示值和标准电压表显示值，计算测量相对误差，应满足4.7.1.1的准确度要求。若标准表的示值为UN(即实际值),被检电压监测仪的显示值为Ux,则：△=Ux-UN(4)Ux——电压监测仪监测电压测量显示值；UN——标准电压表(源)显示值(下同)。5.6.2.3交流标准源法。交流标准源法检验电压监测仪的接线如图3所示。HLHO-HL交流标准源被检监测仪交流标准源0Lo—0图3交流标准源法接线示意图若交流标准电源的示值为UN,被检电压监测仪的显示值为Ux,则：△=Ux-UN(6)相对误差为：调节标准交流电源，在3个试验点处，分别读取电压监测仪显示值和交流标准电源显示值，计算测量相对误差，应满足4.7.1.1的准确度要求。5.6.3整定电压基本误差试验调节监测电压，使之在整定电压上(下)限至测量范围的上(下)限内缓慢变化，将监测电压输入电压监测仪，当超上(下)限显示时，读取监测电压值，并计算整定电压上(下)限值基本误差。其结果应符合4.7.1.1的要求。5.6.4电压合格率(或时间)、超上限率、下限率(或时间)的综合测量误差试验5.6.4.1置入起始时间，保证标准源输出电压为所需的额定值，启动电压监测仪，调节监测电压，使之在整定电压允许范围内波动，超限指示不显示，待监测时间满10min(出厂试验、验收试验和周期检验可取3min,下同)后切断监测电压，分别显示电压合格率为100.00%、超上限率为0.00%、超下限率为0.00%,最大值为10min内输出电压的最大值，最小值为10min内输出电压的最小值，计算相对误差，各统计值误差应满足4.7.1.1的要求。5.6.4.2调节监测电压，使之在整定电压上限至测量范围的上限内波动，将监测电压输入电压监测仪，电压监测仪进入下一个10min的监测统计，满10min后，切断监测电压，分别显示相应的电压合格率为50.00%,超上限率为50.00%,超下限率为0.00%,最大值为10min内输出电压的最大值，最小值与5.6.4.1中的最小值相同，计算相对误差，各统计值误差应满足4.7.1.1的要求。5.6.4.3调节监测电压，使之在整定电压下限至测量范围的下限内波动，将监测电压输入电压监测仪，电压监测仪进入下一个10min的监测统计，时间满10min后，切断监测电压，分别显示相应的电压合格率为33.33%,超上限率为33.33%,超下限率为33.33%,最小值为10min内输出电压的最小值，最大值与第5.6.4.2条的最大值相同，计算相对误差，各统计值误差应满足4.7.1.1的要求。5.6.5时钟准确度试验在正常使用条件下，任意设置年、月、日、时、分、秒值，连续运行3天，每天与标准计时电压监测仪(或GPS标准时钟)瞬时值比较一次并记录偏差值，取3次的平均值作为电压监测仪的时钟误5.7绝缘性能试验5.7.1绝缘电阻测量电压监测仪处于非工作状态，使用裸露软铜线将监测电压端子、通信端子和机壳接地或保护端分别连接，用绝缘电阻表按照表15的部位进行检验，测试时间不得少于5s,电阻值应满足4.7.2.1的要求。序号1电压监测仪监测电压端子一机壳接地端或保护端2电压监测仪通信端子——机壳接地端或保护端3电压监测仪监测电压端子—-电压监测仪通信端子DL/T500—2017按照电压监测仪不同类型，在不同的部位施加表14中规定的工频交流电压，试验后应满足4.7.2.2在无包装非工作状态下，电压监测仪应能经受3个轴向上的振动试验，循环2次，并符合表11的有关要求，试验方法参照GB/T6587的有关规定进行。试验结束后，对受试电压监测仪的检查应符合在无包装非工作状态下，电压监测仪应能经受半个正弦波的冲击，并符合表11的有关要求，试验电压监测仪在工作状态下进行试验，并符合表11的有关要求。试验在不同位置共进行4次，试验电压监测仪采用规定的运输包装，试验位置垂直固定，并符合表11的有关要求，试验方法参照按照GB/T17626.2的规定，试验按表16的要求和下述条件进行：工作条件下，在电压监测仪外壳和人员可能触及的部位上施加接触放电，在邻近设备施加空气放电，试验后电压监测仪不应出现损坏表16静电放电抗扰度试验的要求严酷等级4级4级试验电压8放电次数按照GB/T17626.3的规定，并在下述条件下进行：DL/T500—2017——频率范围为80MHz～1000MHz;——严酷等级为3级；1)电压峰值：4kV;2)严酷等级：4级；3)重复频率：100kHz;4)试验时间：60s。1)电压峰值：4kV;2)严酷等级：4级；3)重复频率：100kHz;4)试验时间；60s。c)在参比电压超过40V的辅助线路之间施加：1)电压峰值：2kV;2)严酷等级：4级；3)重复频率：100kHz;4)试验时间：在10min内等间隔地作用3次，每次作用1s。5.9.3.2对于与通信接口连接的，长度超过1m的脉冲传输线、数据传输线，应进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。电压监测仪处于正常工作状态，按照GB/T17626.4规定，使