BJJT∕0041-2019 轨道交通直流牵引供电系统保护装置技术规范.doc
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1、北京市交通标准化技术文件BJJT/0041-2019轨道交通直流牵引供电系统保护装置技术规范2019-11-11发布北 京 市 交 通 委 员 会 发 布目 次 前 言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 技术要求34.1 环境条件34.2 额定参数34.3 准确度和变差44.4 功能要求44.5 各种保护元件的主要技术要求54.6 功率消耗74.7 绝缘性能74.8 耐湿热性能74.9 电磁兼容性能74.10 直流电源影响74.11 触点性能74.12 机械性能74.13 结构和外观74.14 安全要求74.15 连续通电75 试验方法85.1 试验条件85.2 技术特性及
2、参数试验85.3 运行温度试验85.4 贮存和运输环境温度试验85.5 功率消耗试验85.6 绝缘试验85.7 湿热试验85.8 电磁兼容性能试验95.9 直流电源影响试验95.10 机械性能试验95.11 结构和外观检查95.12 安全试验95.13 连续通电试验96 检验规则97 标志、包装、运输和贮存117.1 标志117.2 包装127.3 运输127.4 贮存128 其他128.1 供货的成套性128.2 质量保证12前 言为促进本市轨道交通直流牵引供电系统继电保护装置在设计、制造、检验和运行等各个环节的规范化,确保轨道交通的安全可靠运行,根据有关标准规范,结合本市实际情况,编制本规
3、范。本标准按照GB/T 1.1-2009的规则起草。本标准由北京市交通委员会提出并归口。本标准由北京市交通委员会组织实施。本标准主要起草单位:北京市轨道交通建设管理有限公司、北京市轨道交通运营管理有限公司、天津中铁电气化设计研究院有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司。本标准主要起草人:韩志伟、董品贵、王颖、姚楠、任胜天、王文明、张跃龙、陈洪茹、杜凡、王庆、卫巍、姜筱靥、白青林、于航、皋金龙、樊春雷、段然、伍维谨、屠黎明、董杰、杨星、崔秀峰、朱海涛、刘琦。 本标准主要审核人:吴铀铀、黄旭虹、白雪莲、周菁、陈林、宋金川、赵志斌、杜丁香、卢铁兵、郑旭日、鲁玉桐、田宇、黄绍东、孙明刚。轨道交通直流
4、牵引供电系统保护装置技术规范1 范围本标准规定了轨道交通直流牵引供电系统保护装置的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存等基本要求。本标准适用于轨道交通直流牵引供电系统直流开关柜的保护测控装置(以下简称装置),并作为装置设计、制造、试验、检验和运行的依据。2 规范性引用文件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,仅所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/T 191 包装储运图示标志(ISO 780,MOD)GB/T 2887 电子计算机场地通用规范GB/T 2423.1 电工电子产品环境
5、试验第2部分:试验方法试验A:低温(IEC 60068-2-1,IDT)GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温(IEC 60068-2-2,IDT)GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验第4部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)(IEC 60068-2-30,IDT)GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)(IEC 60068-2-6,IDT)GBT 2423.22 环境试验第2部分:试验方法 试验N:温度变化( IEC 60068-2-14,IDT)GB/T 2900.1 电工术语 基本术
6、语GB/T 2900.17 电工术语 电器继电器(IEC 6005-447,IDT)GB/T 2900.49 电工术语 电力系统保护(IEC 6005-448,IDT)GB/T 14598.2 量度继电器和保护装置 第1部分:通用要求(IEC 60255-1,IDT)GB 4208 外壳防护等级(IP代码)(IEC 60529,IDT)GB/T 4798.2 电工电子产品应用环境条件 运输(IEC 60721-3-2,IDT)GB/T 5169.16 电工电子产品着火危险试验 第16部分:50 W水平与垂直火焰试验方法(IEC 60695-11-10,IDT)GB/T 7261 继电保护和安全
7、自动装置基本试验方法GB/T 9361 计算站场地安全要求GB/T 11287 量度继电器和保护装置的振动试验(正弦)(IEC 60255-21-1,IDT)GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 14598.26 量度继电器和保护装置第26部分:电磁兼容要求(IEC60255-26,IDT)GB 14598.27 量度继电器和保护装置第27部分:产品安全要求(IEC 60255-27,IDT)GB/T 17626.9 电磁兼容 试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验(IEC 61000-4-9,IDT)GB/T 17626.10 电磁兼容 试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验(IE
8、C 61000-4-10,IDT)GB/T 19520.12 电子设备机械结构 482.6 mm(19in)系列机械结构尺寸 第3-101部分:插箱及其插件(IEC 60297-3-101,IDT)GB/T 25890.7(IEC 61992-7-1)轨道交通 地面装置 直流开关设备 第 7-1 部分:直流牵引供电系统专用 测量、控制和保护装置 应用指南GB/T 25890.8(IEC 61992-7-2)轨道交通 地面装置 直流开关设备 第 7-2 部分:直流牵引供电系统专用 测量、控制和保护装置 隔离电流变送器和其他电流测量设备GB/T 25890.9(IEC 61992-7-3)轨道交通
9、 地面装置 直流开关设备 第 7-3 部分:直流牵引供电系统专用 测量、控制和保护装置 隔离电压变送器和其他电压测量设备GB/T 14537 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(IEC 60255-21-2,IDT)GB/T 1402 轨道交通 牵引供电系统电压(IEC 60850,IDT)DL/T 478 继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T 1075 数字式保护测控装置通用技术条件3 术语和定义下列的术语和定义适用于本标准。3.1直流牵引供电系统 DC traction power supply system直流牵引供电系统由牵引变电所、牵引网等构成。牵引变电所负责将三相交流电变成
10、直流电,向轨道交通电力机车负载提供所需电能;牵引网由接触网与回流网构成。3.2电流变化率保护 Rate-of-rise Protection一种利用电流变化率(di/dt),或综合利用电流变化率及电流增量(I)作为判据的保护。电流增量(I)是指故障后电流与故障前电流之差。3.3线路测试 Line Test在直流馈线断路器合闸前,对线路进行检测以确定是否存在短路故障。3.4框架泄露保护 Frame protection框架泄露保护用于检测牵引变电所直流牵引供电设备金属框架的对地绝缘破坏。框架泄露保护包括框架泄露电流保护和框架泄露电压保护。3.5双边联跳 Inter-tripping在一个双边供电
11、区段内发生短路故障时,使本区段两端馈线断路器联动跳闸,这种保护称为双边联跳。4 技术要求4.1 环境条件4.1.1 正常工作大气条件a)环境温度: 1055;b)相对湿度:595(装置内部无凝露,不结冰);c)大气压力:80kPa106kPa(海拔高度2 000 m)。4.1.2 基准试验标准大气条件a)环境温度:202;b)相对湿度:4575;c)大气压力:86kPa106kPa。4.1.3 贮存和运输条件a)贮存环境温度为2055,相对湿度不大于85;b)运输环境温度为4070,相对湿度不大于85。4.1.4 周围环境装置的安装环境应符合以下要求:a)装置应通风、遮阳、挡雨雪、防御雷击和沙
12、尘;b)不允许有超过4.9规定的电磁干扰存在;c)使用场所应符合GB/T 9361中B级安全要求,不应出现超过GB/T 11287规定的严酷等级为1 级的振动;d)周围介质中无爆炸危险的介质,不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面镀覆及涂覆层的介质及导电介质,不允许有明显的水汽,不允许有严重的霉菌存在;e)安装场所有可靠的接地点,并符合相关标准的规定。4.2 额定参数4.2.1 装置工作电源装置的工作电源应符合以下要求:a) 额定电压:直流220V、直流110V、直流24V;b) 允许偏差:2010;c) 纹波系数:不大于5。4.2.2 激励量1 装置的输入激励量装置的输入激励量包括:a)直流馈线
13、电流;b)直流母线电压;c)直流馈线电压;d)框架泄露电流;e)框架泄露电压。2 二次激励量规定的装置输入激励量应采用直流变送器、光纤转换器等元件转换成以下标准范围内的二次激励量:a)4 mA20 mA;b)-20mA020 mA;c)-10V010V;d)-5V05V;e)经光纤传输的数字信号。4.3 准确度和变差4.3.1 测量准确度测量准确度应用4.1.2规定的基准试验大气条件下连续5次测量中最大相对误差表示。a)电流: 0.5%;b)电压: 0.5%;c)功率: 1%。4.3.2 动作准确度a)电流速断保护电流动作误差: 2.5%;b)过电流保护电流动作误差: 2.5%;c)电压保护电
14、压动作误差: 2.5%;d)电阻整定值误差: 5%。4.3.3 温度变差在工作环境温度范围内,相对于 202时,不大于 2.5%。4.3.4 延时时间过量保护施加1.2倍整定值进行测试,欠量保护施加0.8倍整定值进行测试。准确度应满足以下要求:a)装置时间整定值不大于100ms时动作时间的准确度:不超过10ms;b)装置时间整定值大于100ms时动作时间的准确度:不超过20ms或1%。4.4 功能要求4.4.1 装置基本功能对各保护装置的基本功能要求如下:a)装置应提供中文显示界面和中文菜单。显示信息中必要的缩写,应在技术说明书中给出明确说明或规定;b)装置应配有硬件和软件监视功能,自动监视硬
15、件和软件的工作状态。对发现的异常、故障,自动采取告警、自动复位、闭锁重要控制回路等措施并记录故障信息;c)装置的各种重要信息记录,在失去直流电源的情况下不应丢失;d)装置应具有对时功能;e) 装置应具有通信功能。通信规约应遵循统一的数据格式,宜采用IEC60870-5-103、ModbusTCP/RTU等标准通信协议;f)装置应具有远方操作功能;g)装置应具有逻辑编程实现电气联锁功能;h)装置应具有故障信息记录功能,可以记录不少于30次的保护动作报告和不少于8次的故障录波;i)故障录波应记录所有采集的电流、电压等模拟量,以及重要的计算量(如di/dt)和保护启动、保护跳闸、断路器位置节点等开关
16、量信号;每段故障录波的总时间不小于500 ms,故障前记录的时间不小于200 ms,故障后记录的时间不小于200 ms,故障录波采样间隔不大于1 ms;故障录波的数据格式宜采用Comtrade 标准格式。4.4.2 直流馈线柜保护装置的主要功能直流馈线柜保护装置应具备以下功能:a)电流速断保护;b)过流保护;c)电流变化率保护;d)热过载保护;e)母线失压保护;f)母线过压保护;g)双边联跳;h)自动重合闸及线路测试。4.4.3 框架泄露保护装置的主要功能框架泄露保护装置应具备以下功能:a)框架泄露电流保护;b)框架泄露电压保护。4.4.4 直流进线柜保护装置的主要功能直流进线柜保护装置宜具备
17、以下功能:a)逆流保护;b)过流保护。4.5 各种保护元件的主要技术要求4.5.1 电流速断保护电流动作值整定范围:2 kA 10 kA;动作时间整定范围:0 ms100 ms;固有延时时间:不超过5ms。4.5.2 定时限过电流保护电流动作值整定范围:1 kA 10 kA;动作时间整定范围:0.1 s60 s。4.5.3 逆流保护电流动作值整定范围:0.1kA 10kA;动作时间整定范围:0.1 s60 s。4.5.4 电流变化率保护电流变化率整定范围:10 kA/s200 kA/s;电流增量整定范围:1 kA10 kA;时间定值整定范围:2 ms200 ms;4.5.5 热过载保护动作方程
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