QGDW430智能变电站智能控制柜技术规范及编制说明工程科技

行业 0 材料ICS 29.24029.240.20CEC 66-2008国家电网公司企业标准Q / GDW430 2010智能变电站智能控制柜技术规范The technical specification for Intelligent control cabinet in Smart Substation2010-发布2010-实施Q/GDWQ/GDW行业 0 材料国家电网公司发布行业 0 材料目 次前言II1 范围12 引用标准13 使用环境条件14 技术要求15 防护等级46 技术服务4编制说明5行业 0 材料前 言由于现行国家标准、行业标准、企业标准和 IEC 标准等未统一智能变电站中智能控制柜的技术要求等内容，为使智能控制柜选型、设备采购等工作有所遵循，特编制本标准。本标准提出的技术性能参数基于国内外变电站智能控制柜的设计、制造和运行经验。由于智能变电站技术仍处于发展阶段，本技术规范的相关技术原则将随着技术的发展与成熟逐步修订和完善。本标准由国家电网公司基建部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本规范主要起草单位：四川电力设计咨询有限责任公司，四川电力试验研究院、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、河南省电力勘测设计院、山东电力工程咨询院有限公司。本规范参与起草单位：浙江省电力设计院、陕西省电力设计院、安徽省电力设计院、国网电力科学研究院、浙江电力试验研究院。本标准主要起草人：吴家林、郑旭、李琪林、陈志蓉、曾健、张国钦、潘峰、秦华、浦知新、李娴、刘中元、张玉军、信珂、黄国方、阮黎翔、刘盛、孝小昂、邵松涛。行业 0 材料智能变电站智能控制柜技术规范1范围本规范规定了智能变电站中智能控制柜的功能要求、安装要求和技术服务等内容。本规范适用于国家电网公司系统内智能变电站的新建工程，其它扩建、改建工程可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书的条文。所示标准均应采用最新有效版本。GB 42081993 外壳防护等级（IP 代码）GB/T 4797 电工电子产品自然环境条件GB/T 4798 电工电子产品应用环境条件GB/T 110221999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 11804 电工电子产品环境条件术语GB/T 17626 电磁兼容 试验和测量技术GB/T 18663 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 GB/T 19183 电子设备机械结构 户外机壳Q/GDW 3832009智能变电站技术导则Q/GDW 3932009 110（66）kV220kV 智能变电站设计规范Q/GDW 3942009 330kV750kV 智能变电站设计规范IEC 61587 电子设备机械结构系列3使用环境条件海拔高度：1000m；环境温度：545（户内） ； 2555（户外） ；最大日温差：25K；最大相对湿度：95（日平均） ； 90（月平均） ；大气压力：86kPa106kPa；抗震能力：水平加速度 0.30g，垂直加速度 0.15g；注：以上环境条件可根据具体工程调整。4技术要求4.1电源控制柜电源额定电压：AC380/220V，50Hz。4.2控制柜尺寸控制柜尺寸宜按照 GB/T 19183.22003电子设备机械结构 户外机壳 第 2 部分：箱体和机柜的行业 0 材料协调尺寸中尺寸系列的数值选择。控制柜尺寸宜为 800（宽度）600（深度）mm、1000（宽度）800（深度）mm，高度视柜内设备情况确定。4.3控制柜结构4.3.1 安装于户外的控制柜宜采用双层柜体，两层板材之间距离为 25mm。户内控制柜可采用单层柜体。板材厚度不小于 1.5mm。4.3.2 控制柜应为前后开门，便于设备安装和连接。4.3.3 控制柜应留有地脚安装孔。4.3.4 控制柜应设有便于产品运输的起吊设施。4.3.5 控制柜应设有供调试、检测接线用穿线孔。4.3.6 结构组装后应整洁、美观，各焊口应无裂纹、烧穿、咬边、气孔、夹渣等缺陷，并应及时清除焊渣。4.3.7 各紧固联接应牢固、可靠，所有紧固件均应具有防腐蚀镀层或涂层，紧固联接应采取防松措施。4.3.8 结构各结合处及门的缝隙应匀称，门的开启、关闭应灵活自如，锁紧可靠。门的开启角度应不小于 90 。4.3.9 控制柜应提供可靠的锁具、铰链及外壳防护。4.3.10 控制柜具备防盗性能，所有的装配螺钉应从机柜内部拆卸。4.3.11 户外安装的控制柜应安装防雨帽，防止雨水进入柜内。4.4控制柜材料4.4.1 控制柜材料宜采用优质冷轧钢板，也可采用复合材料。柜体外表面和内表面宜采用粉末喷涂。对于高污染地区，控制柜材料可采用不锈钢。4.4.2 用于控制柜的金属材料应具备抗腐蚀和电化学反应的能力。4.4.3 用于控制柜的非金属材料应无脱层、空洞等缺陷。在经腐蚀性液体试验后无应力裂纹、无涂层剥落、无蜕皮、无颜色改变。4.4.4 非金属零部件（包括绝缘电线、电缆和发泡材料）应为自熄性材料，其阻燃性应能通过阻燃试验的要求。4.4.5 所有外露非金属制件应能抵抗紫外线，经过模拟太阳辐射试验后，无裂纹、针孔、破损等现象。4.5绝缘性能4.5.1绝缘电阻在正常运行条件下，控制柜的外引带电部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联系的各回路之间，用 1000V 直流兆欧表测量其绝缘电阻值，应不低于 20M。4.5.2介电强度在正常运行条件下，控制柜能承受交流 50Hz、2000V，历时 1min 工频耐压试验，无击穿闪络及元器件损坏现象。工频试验电压值按表 4.5-1 选择，也可以采用直流试验电压，其值应为规定工频试验电压的 1.4 倍。表 4.5-1各回路试验电压要求被试回路额定绝缘电压（V）试验电压 AC（V）整机引出端子和背板线地602502000行业 0 材料直流输入回路地602502000信号输出触点地602501000无电气联系的各回路之间602502000整机带电部分地605004.5.3冲击电压在正常运行条件下，控制柜的工作电源回路、输出触点等回路对地，以及回路之间，应能承受1.2/50us 的标准雷电波的短时冲击电压试验，试验电压为 5000V。4.6耐气候性能控制柜应能承受下表中严酷等级 1 级的气候试验。试验后，用目测检验内部零件，判定是否合格，应无锈蚀、裂纹或其他损坏，无水进入。铰链、锁和把手等应处于工作条件。按照下表中的 i 项的试验应证明冰霜可能接近内部零件，但没有导致防护等级降低的损坏。表 4.6-1环境等级 1 和等级 2 的气候条件试验严酷程度序号环境参数等级 1等级 2持续时间试验方法1低温456516hGB/T 2423.12高温809016hGB/T 2423.23湿热30，9330，9396hGB/T 2423.94温度改变速率50+23 1/min50+23 1/min2 次循环GB/T 2423.225太阳辐射1120W/m21120W/m272h，40GB/T 2423.246凝露40 90100RH40 90100RH96hGB/T 2423.47降水（雨、雪、冰雹等）IP54IP55-GB 42088周围空气运动50m/s60m/s-9冰和霜的形成是是-4.7温湿度调节性能a） 控制柜应对柜内温度、湿度具有调节和控制能力。通过调节，柜内最低温度应保持在5以上，柜内最高温度不超过柜外环境最高温度，柜内湿度应保持在 90以下，以满足柜内智能电子设备正常工作的环境条件，避免大气环境的恶劣导致的智能电子设备误动或拒动行为。b） 控制柜内应配置加热器，防止柜内出现凝露。c） 控制柜顶部应加装隔热材料，阻止太阳辐射对机柜内部的影响。d） 控制柜宜采用自然通风方式。柜内空气循环为下进风，上出风。控制柜底座高度应100mm，以确保空气流入不受阻。进、出风口内侧应配置可拆卸的滤网。柜内设备布置时应考虑预留风道的位置。在环境温度较高的地区，可配置换气扇进行主动换气。换气扇应采用 AC220V 供电，振动、噪音及电磁干扰不影响控制柜内智能电子设备的可靠性。e） 双层控制柜外壁宜上下不封口，形成自然风冷风道。f） 在环境温度寒冷的地区，柜体内六面应铺设阻燃型保温层，保温材料选用导热系数小，比重轻，阻燃，无毒，防水性好和耐腐蚀的产品。行业 0 材料f） 在环境温度炎热的地区，可在控制柜顶部加装铝散热片，加强传导散热。4.8告警功能控制柜的温度、湿度控制系统应具有告警功能，能够对温度、湿度传感器及控制器执行元件的异常工作状态进行告警。a） 报警信号应包括对下述行为的监视：凝露控制器异常、温度控制器异常、加热器异常、换气扇异常等。b） 温度控制系统中发生温度传感器、换气扇、低温控制加热器损坏时，温度控制系统应能发出异常告警信息。c） 湿度控制系统中发生湿度传感器、加热器损坏时，湿度控制系统应能发出异常告警信息。4.9机械性能控制柜在经过振动、冲击和碰撞等机械试验后，不应出现下列缺陷：a） 出现影响形状、配合和功能的变形或损坏；b） 脱层、翘曲、戳穿和永久变形；c） 密封部位的膨胀、开裂、脱落；d） 安装件、紧固件的弯曲、松动、移位或损坏；e） 门、盖板等活动部件转动不灵活、关（锁）不住、卡死。4.10接线、回路布置要求a） 控制柜的设计应满足光缆、电缆由柜底引入的要求。b） 柜内应配置足够端子排。端子排、电缆夹头、电缆走线槽均应由阻燃型材料制造。端子排的安装位置应便于接线，距柜底不小于 300mm，距柜顶不小于 150mm。每组端子排应留有不少于端子总量 15的备用端子。端子排上的操作回路引出线与操作电源不能接在相邻的端子上，直流电源正、负极也不能接在相邻端子上。c） 控制柜内应留有安装光纤熔接盒的位置。4.11接地控制柜内宜设置截面不小于 100mm2的接地铜排，并使用截面不小于 100mm2的铜缆和电缆沟道内的接地网连接。控制柜内装置的接地端子应用截面不小于 4mm2的多股铜线和接地铜排连接。4.12柜内照明控制柜内应设有照明设施。5防护等级户外控制柜的外壳防护等级应符合 IP55，户内控制柜的外壳防护等级应符合 IP40。6技术服务6.1应提供的技术文件6.1.1 经具有国家认证委认可的设备质检部门出具的产品型式试验质检报告。6.1.2 产品的 ISO9000（GB/T 1900）质量保证体系文件，能够证明该质量保证体系经过国家认证并且正常运转。6.2应提供的资料6.2.1 控制柜的安装布置图，包括柜体尺寸和安装尺寸；6.2.2 控制柜内元件的原理接线及其说明；6.2.3 柜内光纤、电缆的连接要求等；行业 0 材料6.2.4 其他资料和说明手册，主要包括：a） 控制柜的装配、运行、检验、维护、零件清单、推荐的部件以及型号等方面的说明；b） 试验设备及专用工具的说明和有关注意事项；c） 控制柜的正常试验、运行维护、故障诊断的说明。6.3技术配合a） 现场安装/投运的合作和管理。b） 提供设备的现场验收、测试方案和技术指标。c） 其它约定配合工作。智能变电站智能控制柜技术规范编制说明行业 0 材料目次一、编制背景7二、编制主要原则及思路7三、与其他标准的关系7四、主要工作过程7五、规范的结构和内容8行业 0 材料为加快建设统一坚强智能电网，提高智能变电站建设效率和效益，规范智能变电站关键技术、设计和工程应用，推动和指导新建工程设计和建设工作，根据公司智能电网第一阶段重点项目实施方案 、 关于下达智能电网试点工程项目计划的通知 （国家电网智能2009909 号文）的安排，由公司基建部牵头，组织四川电力设计咨询有限责任公司，四川电力试验研究院、中国电力工程顾问集团公司、江苏省电力设计院、河南省电力勘测设计院、山东电力工程咨询院有限公司等单位，开展了智能控制柜技术规范的制定工作。一、编制背景1. 公司对智能电网、智能变电站建设设计提出的要求。2. 变电站自动化领域中自动化、计算机信息与通信技术快速发展，国内外数字化变电站和无人值班变电站积累一定的设计、运行成果和经验，国际上即将颁布 IEC61850 第二版，智能变电站建设设计提供了有力技术支撑。3. 现行国家标准、行业标准、企业标准和 IEC 标准等未统一智能单元的控制柜技术要求等内容，不能适应智能变电站建设要求，为使智能单元的控制柜选型、设备采购等工作有所遵循，特编制本标准。二、编制主要原则及思路1. 按照标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则 （GB/T 1.12000） 、 关于印发国家电网公司技术标准管理办法的通知 （国家电网科（2007）211 号和电力企业标准编制规则（DL/T 8002001）的有关要求，开展本规范制定工作。2. 本规范依据智能变电站技术导则 （Q/GDW 3832009） 、 110（66）kV220kV 智能变电站设计规范 （Q/GDW 3932009） 、 330kV750kV 智能变电站设计规范 （Q/GDW3942009） 、GB/T 110221999、GB/T 18663、GB/T 19183 等有关要求，进一步细化，并充分总结吸收国内外数字化变电站和无人值班变电站设计、运行成果和经验、以及通用设计等公司标准化成果。3. 作为公司企业标准，使公司系统内智能变电站智能单元的控制柜选型、设备采购等工作有所遵循。三、与其他标准的关系1. 本规范引用了智能变电站技术导则 （Q/GDW 3832009） 、 110（66）kV220kV 智能变电站设计规范 （Q/GDW3932009） 、 330kV750kV 智能变电站设计规范 （Q/GDW3942009）等的有关规定。2. 本规范应用了高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 （GB/T 110221999） 、 电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验 （GB/T 18663）以及电子设备机械结构 户外机壳 （GB/T 19183）等的有关规定。3. 智能变电站设计除应执行本标准外，尚应严格执行强制性国家标准和行业标准，应符合现行的国家标准、行业和企业有关标准的规定。四、主要工作过程1. 2009 年 8 月 14 日，在西安组织召开智能控制柜技术规范研究编制工作启动会，成立了编写工作组。会议拟出编制大纲、工作计划，并讨论通过；2. 2009 年 8 月9 月，按照编制大纲和工作计划，编制标准初稿，并经编写组内部讨论后形成初行业 0 材料稿修改稿；3. 2009 年 10 月 15 日，编写组在北京对初稿内容进行了详细讨论，确定技术规范的内容框架；4. 2009 年 11 月 17 日，编写组按照修改意见，修改完善形成征求意见稿；5. 2009 年 12 月 14 日，将征求意见稿发给各网省公司和顾问集团广泛征求意见；6. 2009 年 12 月 14 日12 月 26 日，编写组汇总梳理征求意见稿反馈意见，认真讨论，修改完善后形成送审稿；7. 2009 年 12 月 30 日，在北京召开国家电网公司智能变电站智能控制柜等技术规范的评审会议，对送审稿进行了评审，提出了专家评审意见；8. 2010 年 01 月 08 日，编写组根据评审意见修改完善形成报批稿。五、规范的结构和内容本规范针对智能变电站的特点，重点规范了智能单元控制柜的主要技术指标、一般技术要求、基本性能、功能要求、安装、防护等级等。本规范的主要结构及内容如下：1. 前言2. 目次3. 正文，共设六章：范围、引用标准、基本技术条件、主要性能要求、安装要求、技术服务。