GB/T 41135.2-2021故障路徑指示用電流和電壓傳感器或探測器第2部分：系統(tǒng)應用

ICS29180

CCSK.41

中華人民共和國國家標準

GB/T411352—2021

.

故障路徑指示用電流和電壓傳感器或

探測器第2部分系統(tǒng)應用

:

Currentandvoltaesensorsordetectorstobeusedforfaultassae

g,pg

indicationuroses—Part2Sstemasects

pp:yp

IEC62689-22016MOD

(:,)

2021-12-31發(fā)布2022-07-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T411352—2021

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………1

根據(jù)電網(wǎng)運行方式和故障類型進行故障探測的選型要求

4FPI/DSU………………2

基于電網(wǎng)和故障類型的故障探測原理

5…………………6

附錄資料性環(huán)網(wǎng)中或的故障探測示例

A()FPIDSU………………30

附錄資料性與中壓饋線繼電保護之間的故障探測配合技術的示例

B()FPI/DSU………………35

參考文獻

……………………39

圖的一般結構

1FPI……………………Ⅴ

圖中性點不接地系統(tǒng)中接地故障的三相圖

2……………6

圖直接接地系統(tǒng)中接地故障的三相圖

3…………………7

圖中性點不接地系統(tǒng)故障故障位于的下游上游的接地故障電流方向

4———(FPI/DSU)FPI/DSU

探測

……………………9

圖中性點不接地系統(tǒng)故障故障位于的上游下游的接地故障電流方向

5———(FPI/DSU)FPI/DSU

探測

……………………9

圖關于圖和圖中性點不接地系統(tǒng)的矢量圖

645……………………10

圖非定向故障探測中電流定值與接地故障電流間的關系故障位于

7FPI/DSU(FPI/DSUA4-2

的下游

)………………11

圖非定向故障探測中電流定值與接地故障電流間的關系故障位于

8FPI/DSU(FPI/DSUA4-1

的下游和的上游

FPI/DSUA4-2)………………12

圖非定向故障探測中電流定值與接地故障電流間的關系故障在中壓母線上并位于

9FPI/DSU(

任何的上游

FPI/DSU)……………13

圖純諧振接地系統(tǒng)由故障點上游的進行接地故障電流方向的探測故障位于

10———FPI/DSU(

的下游

FPI/DSU)…………………15

圖純諧振接地系統(tǒng)由故障點下游的進行接地故障電流方向的探測故障位于

11———FPI/DSU(

的上游

FPI/DSU)…………………15

圖關于圖和圖純諧振接地系統(tǒng)的矢量圖

121011……………………16

圖電感永久并聯(lián)電阻的諧振接地由故障上游的進行相對地故障電流方向的探測

13———FPI/DSU

故障位于的下游

(FPI/DSU)……………………18

圖電感短時并聯(lián)電阻的諧振接地系統(tǒng)由故障下游的進行相對地故障電流方向的

14———FPI/DSU

探測故障位于的上游

(FPI/DSU)………………18

圖關于圖和圖電導并聯(lián)電阻的諧振接地系統(tǒng)的矢量圖

151314……19

圖電阻接地系統(tǒng)由故障上游的對相對地故障電流方向的探測故障位于

16———FPI/DSU(

的下游

FPI/DSU)…………………22

Ⅰ

GB/T411352—2021

.

圖電阻接地系統(tǒng)由故障下游的對相對地故障電流方向的探測故障位于

17———FPI/DSU(

的上游

FPI/DSU)…………………23

圖關于圖和圖電阻接地系統(tǒng)的矢量圖

181617………23

圖無分布式電源存在的輻射狀電網(wǎng)中的過電流利用非定向進行正確的電流

19———FPI/DSU

探測相對于過電流探測有非常好的靈敏度

()……………………26

圖分布式電源可忽略的輻射狀電網(wǎng)的過電流利用非定向進行正確的故障探測

20———FPI/DSU

相對于過電流探測有非常好的靈敏度

()…………27

圖存在大量分布式電源的輻射狀電網(wǎng)的過電流利用非定向探測故障不可靠

21———FPI/DSU

探測結果不正確或極低的靈敏度

()………………28

圖二端口

A.1……………30

圖二端口級聯(lián)

A.2………………………31

圖閉環(huán)二端口

A.3………………………33

圖發(fā)生故障時的等效模型

A.4…………33

圖與繼電保護之間正確配合故障選擇

B.1FPI/DSU…………………36

圖與繼電保護之間錯誤配合故障選擇案例

B.2FPI/DSU(1)………37

圖與繼電保護之間錯誤配合故障選擇案例

B.3FPI/DSU(2)………38

表根據(jù)電網(wǎng)運行模式和故障類型對故障探測的要求匯總

1FPI/DSU………………4

Ⅱ

GB/T411352—2021

.

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件為故障路徑指示用電流和電壓傳感器或探測器的第部分

GB/T41135《》2。GB/T41135

已經(jīng)發(fā)布了以下部分

:

第部分通用原理和要求

———1:;

第部分系統(tǒng)應用

———2:。

本文件使用重新起草法修改采用故障路徑指示用電流和電壓傳感器或探測器

IEC62689-2:2016《

第部分系統(tǒng)應用

2:》。

本文件與的技術性差異及其原因如下

IEC62689-2:2016:

為適應我國國情第章規(guī)范性引用文件中用修改采用國際標準的代替了

———,2GB/T41135.1

IEC62689-1。

本文件還做了下列編輯性修改

:

對范圍進行了改寫

———;

為適應我國國情刪除了中的注內(nèi)容

———,3.1.12;

更正了標準中的錯誤在本文件為的第段中將見修改為見

———IEC,5.2.3.4(5.2.5)1,“5.2.4”“

圖在本文件為的第段中刪除了圖在圖和式中用

3”;5.2.4.2(5.2.6.2)1,“21”;A.4(A.13),

→替代了標準中的→在的第段中用和

“I2,rsd”IEC“I2,0”;B.19,“A2(FPI/DSU2)”“A3(FPI/

分別替代了標準中的和在的最

DSU3)”IEC“A3(FPI/DSU3)”“A4(FPI/DSU4),B.1

后一段中用或替代了標準中的或

,“FPI/DSU(A2A3)”IEC“FPI/DSU(A1A2)”;

將標準的和分別調(diào)整為和其他條款號依次順延

———IEC5.2.3.35.2.3.45.2.45.2.5,;

對部分電氣圖形的符號及說明進行了完善

———;

對附錄的公式進行了統(tǒng)一編號

———A;

對參考文獻進行了調(diào)整

———。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出

。

本文件由全國互感器標準化技術委員會歸口

(SAC/TC222)。

本文件起草單位國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院沈陽變壓器研究院股份有限公司四川巨

:、、

棠科技有限公司哈爾濱工業(yè)大學云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院大連第一互感器有限責任

、、、

公司云南電力試驗研究院集團有限公司江蘇靖江互感器股份有限公司浙江天際互感器有限公司

、()、、、

大連北方互感器集團有限公司重慶山城電器廠有限公司國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院國網(wǎng)

、、、

吉林省電力有限公司電力科學研究院

。

本文件主要起草人李福超嚴平章忠國張顯忠唐勇李金嵩艾兵何大可于文斌劉紅文

:、、、、、、、、、、

沙玉洲田慶生熊江詠唐福新趙日東徐文陳一悰張志華趙世祥

、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T411352—2021

.

引言

01概述

.

是一套有關故障路徑指示用電流和電壓傳感器或探測器的系列標準故障路徑指示

GB/T41135。

可通過適當?shù)脑O備或功能實現(xiàn)根據(jù)其性能的不同可以分為兩類一類是故障路徑指示器另一

,:(FPI),

類是配電單元

(DSU)。

世界上不同地區(qū)對故障路徑指示器有不同的命名同時也取決于其對不同種類故障的探測能力

,。

例如

:

故障探測器

———;

智能傳感器

———;

故障電路指示器

———(FCI);

短路指示器

———(SCI);

接地故障指示器

———(EFI);

試驗點故障電路指示器

———;

綜合型故障指示器

———。

僅用就地信息信號和或就地通信來實現(xiàn)故障路徑指示的簡易的版本被稱為更高級的版本

//FPI,

被稱為后者是基于和通信協(xié)議專為智能電網(wǎng)設計的相較于互感器

DSU。IEC60870-5IEC61850,。

而言數(shù)字化通信技術將隨未來發(fā)展需求的變化而持續(xù)變化

,。

由于這類設備還未在行業(yè)中廣泛應用因此關于電子設備與互感器深度集成的深入經(jīng)驗尚待在更

,

廣的基礎上積累

。

除具有的基本功能之外還可以選擇性地集成其他輔助功能例如

DSUFPI,,:

中壓網(wǎng)絡自動化的電壓有無探測功能無論是否存在分布式能源不用于故障確認根據(jù)所采

———/,[(

用的故障探測方法故障確認可以作為基本的功能也不用于所涵蓋的安

,FPI),IEC61243-5

全相關方面

];

在各種實際應用例如中壓電網(wǎng)自動化監(jiān)測電力潮流等中測量電壓電流有功功率無功

———(:、),、、、

功率等

;

借助于就地分布式電源以合適的接口對智能電網(wǎng)進行管理例如電壓控制和不期望發(fā)生的

———,(:

孤島運行

);

通過合適的接口就地輸出采集到的信息

———;

采集信息的遠端傳輸

———;

其他

———。

一般的原理圖如圖所示通常具有更為復雜的結構

FPI1。DSU。

Ⅳ

GB/T411352—2021

.

標引序號說明

:

電流傳感器必要時還存在電壓傳感器監(jiān)測單相或三相

A———(),;

傳感器與電子單元之間的信號傳輸

B———;

就地指示器指示燈標記等

C———(、LED、);

模擬數(shù)字和或通信的輸入輸出用于遙信遙控硬有線和或無線

D———、//,/(/);

與現(xiàn)場裝置連接

E———;

信號調(diào)理和指示單元

F———;

電源

G———。

電流傳感器可以在不與各相有任何電路連接的情況下探測故障電流路徑例如穿心電流傳感器磁場傳感器

(:、)。

并非必須具備上述所有功能這取決于它自身的復雜性和技術但是至少要有或中的一項功能

FPI,。CD。

圖1FPI的一般結構

02本文件與IEC61850系列的關系

.

是一套用于支撐電力自動化的通信和系統(tǒng)的系列國際標準

IEC61850。

系列標準同樣介紹了一套專用命名空間用于支撐與電力自動化的集成

GB/T41135,FPI/DSU。

此外該系列標準還定義了適當?shù)臄?shù)據(jù)模型和不同的通信接口配置文件以支撐的不同應用

,,FPI/DSU

場景

。

對于最復雜版本的例如通常應用于智能電網(wǎng)的一些應用場景依賴于延伸變電站的

FPI(:DSU),

概念這種延伸變電站的概念用于實現(xiàn)分布于中壓饋線上的智能電子設備與位于主變電站內(nèi)的

,(IED)

智能電子設備之間采用進行通信這種配置模式不會受限于設備但會

(IED),IEC61850。FPI/DSU,

包含主變電站延伸到其中壓出線上的子變電站所需的特性

。

Ⅴ

GB/T411352—2021

.

故障路徑指示用電流和電壓傳感器或

探測器第2部分系統(tǒng)應用

:

1范圍

本文件根據(jù)應用最廣泛的配電系統(tǒng)架構和故障拓撲描述了故障期間的電氣現(xiàn)象和電力系統(tǒng)反應

,,

以此定義了故障路徑指示器和配電單元包括的電流和或電壓傳感器的功能

(FPI)(DSU)(FPI、DSU/)

性要求和是單一設備或多種設備功能的合體能夠用于探測故障并且指示故障所在位置

。FPIDSU/,。

本文件用于指導用戶根據(jù)所采用的方案和運行規(guī)則該規(guī)則依照慣例和或取決于國家法令對供

(,/

電連續(xù)性和電源質(zhì)量的約束在同時考慮所采用裝置的復雜程度和相應成本的情況下選擇合適的

),,

及恰當?shù)倪\行方案

FPI/DSU。

注1故障定位是指相對于電網(wǎng)中安裝點的位置位置的上游或下游或故