T∕CPSS 1001-2020 壁挂式单相无源串联稳压装置技术规范.pdf
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1、ICS 01.040.29 中国标准文献分类号 K46 团 体 标 准 T/CPSS 10012020 壁挂式单相无源串联稳压装置技术规范 Technical specification for wall mounted single phase passive series voltage stabilizers 2020-08-25发布 2020-09-01实施 中国电源学会 发布T/CPSS 10012020 I 目 次 前言 . 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 产品分类与型号命名 . 3 5 适用环境 . 4 6 基本电路及构成 . 4 7 技
2、术要求 . 5 8 试验方法 . 10 9 检验规则 . 16 10 标志、包装、运输和贮存 . 16 附录 A(规范性附录) 壁挂式单相无源串联稳压装置上行通信规约 . 19 图 1 响应时间 . 3 图 2 装置型号含义 . 4 图 3 壁挂式单相无源串联稳压装置典型拓扑结构 . 5 表 1 电气间隙和爬电距离 . 7 表 2 绝缘电阻 . 8 表 3 工频耐压 . 8 表 4 冲击电压 . 8 表 5 静电放电抗扰度参数 . 8 表 6 频率范围在 50 MHz1000 MHz 参数 . 9 表 7 频率范围在 800 MHz960 MHz 参数以及 1.4 GHz2.0 GHz 参数
3、. 9 表 8 浪涌(冲击)抗扰度参数 . 9 表 9 快速瞬变脉冲群抗扰度参数 . 9 表 10 阻尼振荡波抗扰度参数 . 10 表 11 极限温升 . 10 表 12 试验项目 . 16 表 A.1 帧格式 . 19 表 A.2 装置逻辑地址 . 20 表 A.3 命令序号 . 20 表 A.4 装置控制码 . 21 表 A.5 读当前数据主站请求帧 . 22 表 A.6 读当前数据装置正常应答帧 . 22 T/CPSS 10012020 II 表 A.7 读历史数据主站请求帧 . 23 表 A.8 读历史数据装置正常应答帧 . 24 表 A.9 任务数据帧拆分原则 . 25 表 A.10
4、 写对象参数主站请求帧 . 25 表 A.11 写对象参数装置正常应答帧 . 26 表 A.12 装置请求登录主站帧 . 27 表 A.13 登录确认帧 . 27 表 A.14 装置请求断开主站连接帧 . 27 表 A.15 应答登录退出帧 . 28 表 A.16 装置心跳报文帧 . 28 表 A.17 正常应答检测帧 . 29 表 A.18 主站系统请求帧 . 29 表 A.19 装置正常应答帧 . 30 表 A.20 事件编码方式和事件记录格式 . 30 表 A.21 主站确认帧 . 31 表 A.22 装置请求帧 . 31 表 A.23 主站应答帧 . 32 表 A.24 装置参数 .
5、32 表 A.25 监测点参数 . 35 表 A.26 监测点电压数据 . 35 表 A.27 错误编码 . 37 表 A.28 装置自检项目 . 37 T/CPSS 10012020 III 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国电源学会提出并解释。 本标准起草单位:广西电网有限责任公司电力科学研究院、山东康润电气股份有限公司、西安爱科赛博电气股份有限公司、 安徽大学绿色产业创新研究院、 电子科技大学、 上海电器设备检测所有限公司、华北电力大学、中山侨源电力技术有限公司、南京易司拓电力科技股份有限公司、国网福建省电力有限公司电力科学研究院、亚洲电能质量产业联
6、盟、国网山西省电力公司电力科学研究院、国网陕西省电力公司电力科学研究院、国网河南省电力公司电力科学研究院。 本标准主要起草人:郭敏、陈津、王森、朱明星、韩杨、史贵风、华回春、杨菊兰、杜波、黄道姗、王语洁、李胜文、刘洋、郑晨。 T/CPSS 10012020 1 壁挂式单相无源串联稳压装置技术规范 1 范围 本标准规定了壁挂式单相无源串联稳压装置(以下简称为“装置”)的术语和定义、产品分类与型号命名、适用环境、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。 本标准适用于频率50 Hz,电压220 V的低压户用、具备电压偏差监测和统计功能、采用无源结构的壁挂式单相串联稳压装置。 2
7、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 GB 1094.2 电力变压器 第2部分:液浸式变压器的温升 GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db交变湿热(12 h12 h循环) GB/T 3768 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 采用反射面上方包络测量面的简易法 GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码) GB/T 7261 继电保护和安全自动装置基本试验方法 GB/T 1692
8、7.1 高电压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求 GB/T 16935.1 低压系统内设备的绝缘配合 第1部分:原理、要求和试验 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度实验 GB/T 17626.4 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/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 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 GB/T 18657.12002 远动设备及系统 第5部分:传输规约 第1篇:传输
9、帧格式 GB/T 18657.32002 远动设备及系统 第5部分:传输规约 第3篇:应用数据的一般结构 GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范 JB/T 8749.1 调压器 第1部分:通用要求和试验 NB/T 42125 电压监测仪技术要求 3 术语和定义 GB/T 2900.501998、GB/T 123252008界定的术语和定义以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,重复列出了GB/T 2900.501998、GB/T 123252008中的部分术语和定义。 3.1 壁挂式单相无源串联稳压装置 wall mounted single phase passive ser
10、ies voltage stabilizer T/CPSS 10012020 2 串联在单相低压用户计量表箱前端或后端, 具备电压偏差监测和统计功能, 并能自动调节实现用户电压稳定。 3.2 电压偏差 voltage deviation Ud 实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值,以百分数表示。 NdN100%UUUU=(1) 式中: U 实际运行电压有效值; UN 系统标称电压有效值。 GB/T 123252008,定义3.4 3.3 电压合格率 qualification rate of voltage 实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比。 GB/T
11、123252008,定义3.5 3.4 系统标称电压 nominal system voltage 用以标志或识别系统电压的给定值。 GB/T 2900.501998,定义2.1.21 3.5 低压用户单相合格电压 Single phase qualified voltage of low voltage users 220 V单相供电电压偏差为标称电压的+7%,-10%。 3.6 输入电压范围 input voltage range 为使装置的输出电压稳定在低压单相合格电压范围内, 允许其输入电压波动的范围。 输入电压范围允许以标称电压的百分数表示。 3.7 响应时间 response ti
12、me 装置处于正常自动调压状态,输入侧输入低压单相合格电压,输入侧和输出侧处于旁路状态,将输入侧电压突然调至输入电压范围的最大值或最小值, 从输入电压变化到输出电压满足低压单相合格电压范围所需的时间,见图1所示。响应时间包括检测分析所需时间和档位切换动作所需时间。 注:若装置在档位切换过程中不存在电压迭落,则档位切换动作所需时间为零。 T/CPSS 10012020 3 输入侧输出侧时间响应时间最大值最小值低压用户单相合格电压切换动作检测分析最大值最小值低压用户单相合格电压响应时间切换动作检测分析 图1 响应时间 3.8 旁路状态 bypass state 装置不输出补偿电压,仅通过旁路单元向
13、负载提供电能的运行状态。 3.9 空载损耗 no-load loss 装置在输入电压范围内空载运行,自动调压状态下的损耗。 3.10 负载损耗 load loss 装置在输入电压范围的最大值和最小值分别带额定负载, 自动调压状态下最大的损耗所占额定容量比例,以百分数表示。 3.11 主站 master station 具有选择装置并与装置进行信息交换功能的设备。在电压监测系统中,主站包括前置机、应用服务器和数据库服务器三个部分,而前置机则是直接和装置进行通信的部分。 3.12 标准报文 standard packet 指本规约的应用层规约制定的非用户自定义部分的报文。 3.13 非标准报文 n
14、onstandard packet 指本规约的应用层规约制定的用户自定义部分的报文。 4 产品分类与型号命名 4.1 产品分类 分为户内式和户外箱式。 T/CPSS 10012020 4 4.2 型号命名 装置的全型号由类别代码、输入电压范围、额定容量组成,其具体组成形式如图2所示。 适用电压范围(V)额定容量(kVA)类别代码 说明: 类别代码 壁挂式单相无源串联稳压装置缩写(DVS); 输入电压范围 由电压的最大值和最小值组成,单位为伏特(V); 额定容量 千伏安为单位。 注:户外使用的装置,可在全型号最后加“W”。 图2 装置型号含义 5 适用环境 5.1 环境条件 装置的适用环境如下:
15、 环境温度:户内装置:-5 +40 ;户外装置:-25 +55 ; 相对湿度:5%95%,无凝露; 海拔高度:2 000 m 及以下; 日照强度:不应超过 0.1 W/cm2; 地震烈度:不应大于 8 度; 风速:不应超过 35 m/s; 覆冰厚度:不应大于 10 mm; 污秽等级:不应低于 GB/T 16935.1 中的 3 级。 注1:如在高温或严寒地区使用装置,供货商与用户之间需要达成一个专门的协议。 注2:在海拔高于 2 000 m 处使用的装置,应参照 GB/T 1094.2 进行修正。 5.2 安装场所条件 安装场所不得有损坏绝缘和腐蚀金属的有害气体及蒸汽,不得有导电性、爆炸性的气
16、体或尘埃,安装倾斜度不应大于5%。 6 基本电路及构成 壁挂式单相无源串联稳压装置典型拓扑结构如图3所示,由耦合单元、断路器、切换单元、旁路单元及其它辅助设备(如:电流互感器、避雷器或浪涌保护器、电容器等)组成。切换单元和旁路单元不限类型,可采用机械开关、电力电子器件或复合开关。 T/CPSS 10012020 5 输入端输出端TKSLNNLQFK1S1S3S2K2K3KnK4SnS4 说明: T 耦合单元; QF 断路器; K1、K2Kn和S1、S2Sn 切换单元; KS 旁路单元。 图3 壁挂式单相无源串联稳压装置典型拓扑结构 7 技术要求 7.1 一般要求 7.1.1 额定容量 根据考虑
17、到实际应用为低压壁挂单相户用,参照JB/T 8749.1调压器额定容量的优选值,装置额定容量为3 kVA、5 kVA、7 kVA、8 kVA和10 kVA五个等级。其它容量可由供货方与购货方协商确定。 7.1.2 外观与结构 7.1.2.1 装置及装置内金属部件的外表面应有良好的防腐蚀层,且色泽均匀,无明显的流痕、划痕、凹陷、污垢、防腐蚀层脱落和锈蚀等缺陷。 7.1.2.2 装置接地应符合 GB/T 50065 的要求,并有明显、耐久的接地标识。 7.1.2.3 装置的铭牌参数及标识应清晰、准确。 7.1.2.4 装置结构应利于通风散热,便于操作、维护检修和更换。 7.1.3 元器件及辅件 7
18、.1.3.1 装置的主要元器件应经济合理、安全可靠、符合其本身的技术条件,母线连接应紧固、接触良好。 7.1.3.2 装置内保护电路所有部件的设计应保证装置足以耐受在安装场所可能遇到的最大热应力和电动应力。 7.1.4 体积及重量 考虑到安装及承重要求,装置的体积不宜超过700 mm400 mm300 mm,重量不宜超过60 kg。 T/CPSS 10012020 6 7.2 功能要求 7.2.1 基本功能 装置在其输入电压满足输入电压范围应能稳定输出合格电压。 7.2.2 监测与操作功能 7.2.2.1 装置应监测和显示充分信息,以便于运行维护人员观察装置的运行状况,定位故障原因。监测信息可
19、包括运行参数、保护定值、操作事件、工作状态、统计分析等。 7.2.2.2 装置宜具备电压偏差监测和电压合格率统计功能,并符合 NB/T 42125 技术要求。 7.2.2.3 装置宜采用无屏幕方案,可通过专用掌上终端或手机软件管理,实现监测和操作功能。考虑信息安全,宜采用匿名 WiFi。 7.2.2.4 装置能远方或就地操作,且远方与就地操作互为闭锁。 7.2.3 通信功能 7.2.3.1 装置应具有与电压监测系统主站通信功能,宜采用 2G/3G/4G/5G 通信模块,并应与电压监测系统主站应始终保持连接,出现异常能自动恢复。 7.2.3.2 装置具备电压偏差监测和电压合格率统计功能时,在与电
20、压监测系统主站进行数据通信宜采用标准报文,其通信规约见附录 A。非标准报文可由供货方与购货方协商确定。 7.2.4 保护与告警功能 7.2.4.1 装置应具有告警功能。运行异常时,可发出告警信息。 7.2.4.2 装置应具有保护功能,分为必备保护和可扩充保护两类。其中,可扩充保护功能应由供货方与购货方协商确定。 注:必备保护功能包括过电压保护、欠电压保护、过流速断保护、温度保护、谐波含量过高预警保护;可扩充保护功能包括漏电保护、防窃电、台区识别、线缆老化预警。 7.3 性能要求 7.3.1 稳压能力 7.3.1.1 装置的电压稳定应具有多个档位调节能力。自动运行时可根据设置智能切换使其输出合格
21、电压。 7.3.1.2 装置的输入电压范围默认为标称电压的+18%,-30%。若需更大的输入电压范围,可由由供货方与购货方协商确定。 7.3.2 响应时间 装置响应时间应小于等于200 ms,其中档位切换动作时间应小于等于10 ms。 7.3.3 测量精度 电压测量误差不大于0.5%,电流测量误差不大于1%。 7.3.4 过载能力 装置在1.2倍额定电流时应能连续运行2 h,1.5倍额定电流时运行时间应不低于10 s。 T/CPSS 10012020 7 7.3.5 防护与机械性能 7.3.5.1 外壳防护等级 装置属于封闭式设备(除安装面外所有表面都封闭的设备),其防护等级不应低于GB/T
22、4208规定的IP44要求。 7.3.5.2 机械振动性能 装置应能承受正常运行中的机械振动及常规运输条件下的冲击, 并不发生损坏和零部件松动脱落现象,且功能和性能正常。 7.3.6 安全与绝缘性能 7.3.6.1 电气间隙与爬电距离 正常使用条件下,装置内裸露带电导体之间及它们与外壳之间的电气间隙与爬电距离不应小于表1的规定。 表1 电气间隙和爬电距离 额定电压Ui V 电气间隙 mm 爬电距离 mm Ui60 5 5 Ui60 6 10 7.3.6.2 绝缘电阻 装置各电气回路对地和各电气回路间直接的绝缘电阻应满足表2所示规定。 表2 绝缘电阻 额定电压Ui V 绝缘电阻要求 M 试验电压
23、 V 正常条件 湿热条件 Ui60 10 5 500 Ui60 10 5 1 000 7.3.6.3 工频耐压 在装置电气回路对地之间及其各电气回路之间进行工频耐压试验1 min,不应出现电弧、放电、击穿和损坏,试验后装置的功能和性能应符合要求。试验电压为50 Hz正弦波,其方均根值如表3所示。 表3 工频耐压 额定电压Ui V 试验电压(方均根值) V Ui60 500 Ui60 2 500 T/CPSS 10012020 8 7.3.6.4 冲击电压 装置各电气回路及交流工频电量输入控制回路施加电压峰值如表4所示1.2/50 s的标准波形脉冲,不应出现电弧、放电、击穿和损坏。试验后,装置功
24、能和性能应符合要求。 表4 冲击电压 额定电压Ui V 试验电压(峰值) V Ui60 1 000 Ui60 5 000 7.3.7 电磁兼容性能 7.3.7.1 静电放电抗扰度 装置应能承受GB/T 17626.2中规定的2级静电放电抗扰度能力,试验等级见表5。 表5 静电放电抗扰度参数 等级 接触放电 kV 空气放电 kV 2 4 4 7.3.7.2 射频电磁场辐射抗扰度 装置应能承受GB/T 17626.3中规定的射频电磁场辐射抗扰度能力,试验等级见表6和表7。 表6 频率范围在 50 MHz1000 MHz 参数 等级 试验场强 V/m 3 10 表7 频率范围在 800 MHz960
25、 MHz 参数以及 1.4 GHz2.0 GHz 参数 等级 试验场强 V/m 3 10 7.3.7.3 浪涌(冲击)抗扰度 装置应能承受GB/T 17626.5中规定的3级浪涌(冲击)抗扰度能力,试验等级见表8。 表8 浪涌(冲击)抗扰度参数 等级 试验电压 kV/10%峰值 3 2 T/CPSS 10012020 9 7.3.7.4 快速瞬变脉冲群抗扰度 装置应能承受GB/T 17626.4中规定的4级快速瞬变脉冲群抗扰度能力,试验等级见表9。 表9 快速瞬变脉冲群抗扰度参数 试验电压和脉冲群的重复率 等级 在供电电源端口,保护接地(PE) 电压峰值 kV 重复频率 kHz 4 4 5或1
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