根据国家科技部2003年度科技基础条件平台工作重点项目《直流输变电系统核心技术与基础标准研究》(项目编号为2003DIA7J034)的要求，特制定标准《高压直流输电系统控制与保护设备》。GB/T 22390《高压直流输电系统控制与保护设备》分为六个部分,本部分为GB/T 22390的第2部分。本部分规定了±500 kV高压直流输电系统的交直流系统站控设备的技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输、贮存、标志、标签、使用说明书、供货的成套性及质量保证等。本部分适用于±500 kV高压直流输电系统的交直流系统站控设备。 GB/T 22390.2-2008 高压直流输电系统控制与保护设备 第2部分：交直流系统站控设备 GB/T22390.2-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS.29.240.01
中华人民共和国国家标准
GB/T22390.2—2008
高压直流输电系统控制与保护设备第2部分：交直流系统站控设备
Control and protection equipment of high-voltage direct current (HVDC)transmission system-Part 2: AC and DC station control equipment2008-09-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、数码防伪
中国国家标准化管理委员会國
2009-08-01实施
GB/T22390.2—2008
根据国家科技部2003年度科技基础条件平台工作重点项目《直流输变电系统核心技术与基础标准研究》（项目编号为2003DIA7J034)的要求，特制定标准《高压直流输电系统控制与保护设备》。GB/T22390《高压直流输电系统控制与保护设备》分为六个部分：第1部分：运行人员控制系统；
第2部分：交直流系统站控设备；第3部分：直流系统极控设备；
一第4部分：直流系统保护设备；一第5部分：直流线路故障定位装置；第6部分：换流站暂态故障录波装置。本部分为GB/T22390的第2部分。本部分由中国电器工业协会和中国电力企业联合会共同提出。本部分由全国高压直流输电设备标准化技术委员会（SAC/TC333)归口。本部分主要起草单位：南京南瑞继保电气有限公司、许继集团有限公司、北京网联直流工程技术有限公司、中国南方电网有限责任公司、许昌继电器研究所、中国电力科学研究院。本部分主要起草人：曹冬明、郝俊芳、陶瑜、姚致清、毛仕涛、张望、李亚萍、李岩、李志勇、王明新、韩伟、石岩。
本部分首次发布。
1范围
高压直流输电系统控制与保护设备第2部分：交直流系统站控设备
GB/T 22390.2—2008
GB/T22390的本部分规定了士500kV高压直流输电系统的交直流系统站控设备的技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输、贮存、标志、标签、使用说明书、供货的成套性及质量保证等。本部分适用于士500kV高压直流输电系统的交直流系统站控设备（以下简称设备）。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T22390的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T2887--2000电子计算机场地通用规范GB4208—1993外壳防护等级（IP代码）（eqvIEC60529：1989）GB/T72612000继电器及装置基本试验方法GB/T9361—1988计算机场地安全要求GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则GB/T11287—2000电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正弦）(idtIEC60255-21-1：1988）GB/T13498高压直流输电术语（GB/T13498—2007，IEC60633：1998，IDT）GB/T13730—2002地区电网调度自动化系统GB/T14537--1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（idtIEC60255-21-2：1988）GB/T14598.16--2002电气继电器第25部分：量度继电器和保护装置的电磁发射试验（IEC60255-25:2000,IDT）
GB16836一2003量度继电器和保护装置安全设计的般要求GB/T17626.2—2006
2001,IDT)
GB/T17626.3-—1998
(idtIEC61000-4-3:1995）
GB/T17626.4—1998
(idtIEC61000-4-4:1995)
GB/T17626.5--1999
1995）
GB/T17626.6—1998
(idtIEC61000-4-6:1996)
GB/T17626.8—2006
GB/T17626.9—1998
电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（IEC61000-4-2：电磁兼容
电磁兼容
试验和测量技术
试验和测量技术
射频电磁场辐射抗扰度试验
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idtIEC61000-4-5：电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
试验和测量技术
射频场感应的传导骚扰抗扰度
试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（IEC61000-4-8：2000，脉冲磁场抗扰度试验（idtIEC61000-4-9：试验和测量技术服
电磁兼容
GB/T 22390.2--2008
GB/T17626.10—1998
4-10:1993)
GB/T17626.11—1999
电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验（idtIEC61000-电磁兼容
试验（idtIEC61000-4-11：1994)试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度GB/T17626.12--1998
8电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验（idtIEC61000-4-12：1995)
DL/Z713—2000
500kV变电所保护和控制设备抗扰度要求3术语和定义
GB/T13498确立的术语和定义适用于本部分。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：0℃～+45℃、-10℃~+55℃；b）大气压力：80kPa～110kPa;
c）相对湿度：5%～95%（设备内部既不应凝露，也不应结冰）。试验的标准大气条件
a）环境温度：+15℃～+35℃；
b）大气压力：86kPa～106kPa;
相对湿度：45%~75%。
仲裁试验的标准大气条件
环境温度：20℃士2℃；
b）大气压力：86kPa～106kPa;
相对湿度：45%~75%。
4.1.4使用环境的其他要求
4.1.4.1使用环境不应有超过本部分规定的振动和冲击。4.1.4.2使用环境不应有腐蚀、破坏绝缘的气体及导电介质，对于使用环境内有火灾、爆炸危险的介质、设备应有防爆措施。
4.1.4.3户内设备的使用环境应有防御雨、雪、风、沙的设施。4.1.4.4场地安全要求应符合GB/T9361—1988中B类的规定，接地电阻应符合GB/T2887-—2000中4.4的规定。
4.1.5环境温度的极端范围极限值设备的环境温度的极限值为一25℃和+70℃。在运输、贮存和安装条件下，不施加激励量的设备应能耐受此范围内的温度而不出现不可逆变化的损坏。注：对于不能耐受此条件的设备，由制造厂与用户协商。4.2电源
4.2.1交流电源
a）额定电压：220V，允许偏差一15%～十15%；频率：50Hz，允许偏差士1Hz;
波形：正弦，畸变因数不大于5%。2
4.2.2直流电源
a）额定电压：220V、110V，允许偏差一20%～+15%；b）纹波系数：不大于5%。
4.3设备的功能
4.3.1配置要求
GB/T 22390.2—2008
4.3.1.1设备应设计为一个分层分布式的计算机监控系统，以完成直流换流站所要求的所有监控功能和顺序事件记录、在线谐波监视、全站对时等系统功能。4.3.1.2所采用的网络应具有良好的开放性，网络通信规约应采用标准的国际通用协议。网络的抗干扰能力、传输速率及传输距离应满足现场运行环境及控制性能的要求。4.3.1.3设备的每个环节应采用可靠完余配置，4.3.1.4设备应按间隔进行配置，并确保一个间隔检修时不影响其他间隔的运行。4.3.1.5分布式/0宜采用模块化结构，易维护和更换，任何一个模块故障应不影响其他模块的正常工作。
4.3.1.6设备内部电源应采用双重化，任一局部电源的失去不应影响全系统的正常运行。应保证各电源具有足够的容量和良好的抗干扰性。4.3.2控制功能
4.3.2.1一般控制功能
设备应能接收来自运行人员的控制命令，完成交、直流场开关、刀闸的操作，直流系统的顺序控制、换流变的控制，辅助系统的控制等操作。4.3.2.2控制位置的分层
设备的所有控制功能应在远方调度中心、换流站主控室、就地控制位置和设备就地这4个级别来完成；设备控制功能的优先级应设计为：分层结构上越低的位置，其控制优先级越高。运行人员发出的手动操作命令，其控制优先级别应高于正在执行过程中的自动顺序控制操作。站控系统应具有可靠的逻辑，保证在任何时刻只能接收同一个命令源产生的命令，并能够随意切换。4.3.2.3联锁功能
所有控制操作，应设计有安全可靠的联锁功能，联锁功能应禁止任何可能引起不安全运行的控制操作的执行，以保证设备的正常运行和运行人员的安全。联锁包括硬件联锁和软件联锁，其中硬件联锁的种类包括机械联锁、电磁联锁和电气联锁，软件联锁在站控软件中实现。联锁范围包括：a）直流开关场；
b）换流变、换流器及阀厅；
交流开关场（包括交流滤波器围栏门）；c)
d）辅助系统。
联锁功能应能在各个操作层次实现，运行人员在任一控制层对设备进行操作时，联锁均应起作用。为便于运行检修或紧急情况操作，应配置就地可以投/退联锁功能的手段。4.3.2.4顺序控制
顺序控制主要是对换流站内电动开关、刀闸的开/合操作、换流阀的解锁/闭锁、运行模式的转换、控制模式的转换等操作提供自动执行功能。顺序控制应能由运行人员在运行人员工作站上通过站控系统或在站控主屏上手动启动，两者的优先级别为后者高于前者。在直流系统正常顺序控制的动态过程中，联锁应避免除保护外的其他操作或顺序控制的可能性。当顺序控制失败而中止时，或系统处于非正常状态时，联锁应中止顺序控制，避免起动后续的顺序步骤。4.3.2.5无功控制
4.3.2.5.1一般无功控制
无功控制是控制与换流站相连的交流网络的性能，控制参数可以是交流侧母线电压、换流站与交流3
GB/T22390.2—2008
系统交换的无功功率、交流侧的谐波水平。4.3.2.5.2无功控制优先级
无功控制按以下优先级决定滤波器的投切，优先级1为最高优先级。1）极端滤波器容量限制（AbsMinFiler）：为了防止滤波设备过负荷所需投人的绝对最小滤波器组。正常运行时，该条件应满足。2）
最高/最低电压限制（Uma）：监视交流母线的稳态电压，避免稳态过电压引起保护动作。最大无功交换限制（Qmax）：根据当前运行状况，限制投人滤波器组的数量，限制稳态过电压。3）
最小滤波器要求（MinFilter）：为满足滤除谐波的要求所需投入的滤波器组的最小数量和4）
类型。
无功交换控制/电压控制（可切换）（Qcontrol/Ucantrol）：控制换流站与交流系统的无功交换量为设5）
定的参考值/控制换流站交流母线电压为设定的参考值；其中无功交换控制和电压控制不能同时有效，由运行人员选择当前运行在无功交换控制还是电压控制。无功控制根据各子功能的优先级，协调由各子功能发出的投切滤波器组的指令。某项子功能发出的投切指令仅在完成投切操作后不与更高优先级的限制条件冲突时才有效。4.3.2.5.3无功减载控制
无功控制应具备无功减载控制功能，当直流运行中交流滤波器少于额定的数量，可引起运行的交流滤波器支路及电网的设备发生谐波过负荷；无功控制试图在一定时间内投人其他滤波器支路，时间超出后，应启动一个降功率命令，使直流功率与交流滤波器的数量相适应。4.3.2.5.4无功控制模式
无功控制具有手动/自动两种控制模式。在无功手动控制模式下，除了极端滤波器容量限制控制、最高/最低电压限制控制、最大无功交换限制控制功能发出的无功设备投人/切除操作由无功控制自动完成外，最小滤波器控制、无功交换控制/电压控制功能发出的无功设备投人/切除操作只能由运行人员手动操作完成。在无功自动控制模式下，无功设备的投入/切除操作都由无功控制自动完成。4.3.2.5.5滤波器组的选择逻辑
无功控制应能够根据当前运行工况以及滤波器组的状态，对可投/切的滤波器组进行优先级排序，决定投/切哪一类型的滤波器组，以及该类型中的哪一组滤波器。同一类型的滤波器组可被循环投人，无功控制应具有完善的逻辑保证所有可用的无功设备的投切任务尽可能相等。4.3.2.5.6滤波器组的替换
滤波器组替换的原则为：当一组滤波器由保护跳闸后，根据极端滤波器容量限制或最小滤波器的要求，该滤波器将由另一组滤波器来替代。如果被跳闸的滤波器组属于极端滤波器容量限制，那么应在较短时间内投入另一组滤波器，如果属于最小滤波器，可在较长时间内投入另一组滤波器。4.3.2.6同期功能
设备应具有手动和自动同期检测功能，同期功能应能满足检无压、检同期等不同控制方式的要求，同期成功、失败应有信息给出。3/2断路器同期电压宜采用“近区电压优先”的原则为防止可能出现两个断路器同时进行同期操作的情况，应设计自动闭锁功能，确保同时只允许唯一地点进行同期操作。
4.3.3监视功能
4.3.3.1般监视功能
设备应能对换流站内所有设备的运行状态与操作进行全面的监视，监视信号应能上传到运行人员控制系统和远动系统。
4.3.3.2数据采集功能
GB/T22390.2—2008
设备通过数据采集单元采集有关信息、检测出事件、故障、状态、变位信号及模拟量正常、越限信息等，进行包括对数据合理性校验在内的各种预处理，实时更新数据库，其范围包括模拟量、开关量等。a）模拟量
模拟量采用交/直流采样方式，对无法直接采集得到的数值，应能通过计算得到这些量的值。交流采样A/D分辨率及周期必须满足精度和同期要求。开关量
开关量的采集应采用光电隔离，在接点抖动或外部干扰情况下不误发信。设备按扫描周期定时采集输入量，进行数据库更新，开关变位数据优先主动上传。当状态发生变化时，应进行设备异常报警。
c）串口或网络采集信号
应采用国际标准的串行通信接口或网络通信接口，通信协议应符合国际（国内）标准要求。4.3.3.3顺序事件记录功能
设备应能够采集站控系统内部产生的和通过站控采集单元采集到的其他系统和设备产生的事件，并将这些事件即时上传至运行人员控制系统刷新显示和系统数据库进行存贮。每一个事件至少应包括下述内容：a）时间：年/月/日/时/分/秒/毫秒格式的完整时间标记；对象：生成事件的设备及其所属的区域或子系统；b）
描述：事件的具体描述；
d）等级：如正常、一般故障、严重故障等。4.3.3.4谐波监视功能
设备应具有对全站谐波的自动监视和分析功能。对所测谐波值，应按照标准进行数理分析，得出各次谐波的统计值。
监测和分析结果至少应包括交流各次谐波电压含量、交流各次谐波电流含量、电压总谐波畸变率、电流总畸变率、电话干扰系数和直流侧的等效干扰电流。谐波监测结果应送人运行人员控制系统监视和在系统数据库中存贮。4.3.4设备的接口功能
设备应提供与换流站内下列设备的接口功能：a）与一次设备的接口；
与其他二次设备的接口；
c）与辅助系统的接口；
d）与GPS的接口。
4.4设备的技术性能
4.4.1设备的技术指标
模拟量测量综合误差www.bzxz.net
电网频率测量误差
事件顺序记录分辨率（SOE）
遥测信息响应时间（从I/O输人端至远动通信装置出口）d)
遥信变化响应时间（从I/O输人端至远动通信装置出口）e）
控制命令从生成到输出的时间
实时数据更新周期模拟量
实时数据更新周期开关量
双机系统可用率
≤0.5%；
≤0.01 Hz;
≤1ms;
≤3s;
≤2 s;
≤1s;
≤3s;
≤2s;
≥99.98%;
GB/T22390.2--2008
遥信量年正确动作率
设备平均无故障间隔时间（MTBF）k）
（其中I/O单元模件MTB≥50000h）1)
各工作站的CPU平均负荷率
正常时（任意30min内）
电力系统故障（10s内）
m）GPS对时精度
4.4.2自诊断要求
=100%；
≥20000 h;
≤30%；
≤50%;
≤l ms。
自诊断覆盖率应达到100%，即自诊断功能应能覆盖从测量二次线圈开始包括完整的测量回路，信号输人、输出回路，通信回路，主机，和所有相关设备，应能检测出上述设备的典型故障，根据故障严重情况采取报警、系统切换等措施，并能提供足够的信息使故障应定位到最小可更换元件，能提供相应的检修建议。
4.4.3可扩展性要求
应采用合理的软、硬件设计方案，以保证设备具有良好的可扩展性能。4.5绝缘性能
4.5.1绝缘电阻
4.5.1.1试验部位
a）各电路对外露的导电件（相同电压等级的电路互联）；b）各独立电路之间（每一独立电路的端子互联）。4.5.1.2绝缘电阻测量
额定绝缘电压高于63V时，用开路电压为500V（额定绝缘电压小于或等于63V时，用开路电压为250V)的测试仪器测定其绝缘电阻值应不小于100Mα。4.5.2介质强度
具体的被试电路及介质强度试验值见表1，也可采用直流试验电压，其值应为规定的工频试验电压值的1.4倍。
被试电路
整机输出端子一地
直流输入回路一地
交流输入回路一地
信号和报替输出触点一-地
无电气联系的各回路之间
出口继电器的常开触点之间
各带电部分分别一地
额定绝缘电压
63~250
63~250
63~250
63~250
63~250
单位为伏特
试验电压
上述部位应能承受频率为50Hz的工频耐压试验，历时1min，设备各部位不应出现绝缘击穿或闪络现象。
作出厂试验时，允许试验历时缩短为1s，但此时试验电压值应提高10%。4.5.3冲击电压
4.5.3.1冲击电压试验部位
a）同4.5.1.1a)；
b）同4.5.1.1b)。
4.5.3.2冲击电压试验值
GB/T22390.2—2008
上述部位应能承受标准雷电波1.2/50μs的短时冲击电压试验，试验电压的峰值为1kV(额定绝缘电压≤63V)或5kV(额定绝缘电压>63V)。4.5.3.3结果评定
承受冲击电压试验后，设备主要性能指标应符合企业产品标准规定的出厂试验项目要求。试验过程中，允许出现不导致绝缘损坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介质强度试验电压值为规定值的75%。
4.6耐湿热性能
设备在最高温度为40℃，试验周期为两周期（48h)的条件下，经交变湿热试验，在试验结束前2h内，用电压等级为500V的测试仪器，测试4.5.1.1规定部位的绝缘电阻，应不小于1.5MQ，测试4.5.2规定部位的介质强度，试验电压为规定值的75%。4.7机械性能
4.7.1振动（正弦）
4.7.1.1振动响应
设备应具有承受GB/T11287--2000中3.2.1规定的严酷等级为I级的振动响应能力。4.7.1.2振动耐久
设备应具有承受GB/T11287一2000中3.2.2规定的严醋等级为I级的振动耐久能力。4.7.2冲击
4.7.2.1冲击响应
设备应具有承受GB/T14537--1993中4.2.1规定的严酷等级为I级的冲击响应能力。4.7.2.2冲击耐久
设备应具有承受GB/T14537—1993中4.2.2规定的严醋等级为I级的冲击耐久能力。4.7.3碰撞
设备应具有承受GB/T14537一1993中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞能力。4.8电磁兼容要求
4.8.1抗扰度要求
4.8.1.1外壳端口抗扰度要求
外壳端口抗扰度要求应符合DL/Z713一2000第6章的规定（见表2)。表2
电磁环境现象
工频磁场
脉冲磁场
阻尼振荡磁场
射频辐射电磁场
80MHz~1000MHz
静电放电
4.8.1.2信号端口抗扰度要求
参考标准
GB/T17626.8-2006
GB/T 17626.9--1998
GB/T17626.10-—1998
GB/T17626.3—1998
GB/T17626.2—2006
试验等级
信号端口抗扰度要求应符合DL/Z713--2000第6章的规定（见表3）。试验值
100A/m，连续
1 000 A/m,1 s
1000A/m
100A/m
6kV,接触放电
8kV,空气放电
GB/T22390.2-—2008
电磁环境现象
浪涌(冲击）
线对地
线对线
阻尼振荡波
参考标准
GB/T17626.5-
GB/T17626.12-
电快速瞬变脉g
GB/T17626.10-
射频场感应的
传导骚扰
GB/T17626.3-
本地连接
试验值
现场连接
试验值
连接至
高压设备
试验值
连接至
通信设备
试验值
低压交流输入/输出电源端口抗扰度要求4.8.1.3
低压交流输入/输出电源端口抗扰度要求应符合DL/Z713---2000第6章的规定（见表4）。表4
电磁环境现象
电压暂降
电压短时中断
浪涌(冲击)
线对地
线对线
电快速瞬变脉冲群
射频场感应的传导
参考标准
GB/T17626.11—1999
GB/T17626.5—1999
GB/T 17626.4--1998
GB/T17626.6—1998
试验等级
试验值
AU30%—1个周波
AU60%--50个周波
AU100%—5个周波
AU100%—50个周波
低压直流输入/输出电源端口抗扰度要求4.8.1.4
低压直流输入/输出电源端口抗扰度要求应符合DL/Z713-2000第6章的规定（见表5）。表5
电磁环境现象
浪涌(冲击)
线对地
线对线
电快速瞬变脉冲群
阻尼振荡波
射频场感应的传导
参考标准
GB/T17626.5—1999
GB/T17626.4—1998
GB/T17626.12--1998
GB/T17626.6—1998
试验等级
试验值
4.8.1.5功能接地端口抗扰度要求功能接地端口抗扰度要求应符合DL/Z713-2000第6章的规定（见表6)。表6
电磁环境现象
电快速瞬变脉冲群
射频场感应的传导骚扰
4.8.2电磁发射试验
参考标准
GB/T17626.4—1998
GB/T17626.6-1998
试验等级
GB/T22390.2—2008
试验值
设备的电源端口应符合GB/T14598.16一2002中4.1规定的传导发射限值（见表7），外壳端口应符合GB/T14598.16-—2002中4.2规定的辐射发射限值（见表8），按表7和表8规定的电磁发射限值和有关规定评定试验结果。
频率范围/MHz
发射频率范围/MHz
30～230
230~1000
4.9连续通电试验
准峰值
限值/dB(μV)
平均值
在10m测量距离处辐射发射限值/dB(μV/m）准峰值
设备完成调试后，在出厂前，应进行100h(常温）或72h（十40℃)的连续通电试验。各项参数和性能应符合4.4的规定。
结构及外观要求
4.10.1设备的金属零件应经防腐蚀处理。所有零件应完整无损，设备外观应无划痕及损伤。4.10.2
设备所用元器件应符合相应的技术要求。设备零部件、元器件应安装正确、牢固，并实现可靠的机械和电气连接。同类设备的相同功能的插件、易损件应具有互换性，不同功能的插件应有防误插措施。4.10.4
安全要求
4.11.1外壳防护(IP代码）
设备应有外壳防护，防护等级为GB4208-1993规定的IP20或IP50(有要求时）。4.11.2电击防护
设备应具有GB16836—2003中5.6规定的电击防护措施。4.11.3安全标志
安全标志见7.1.7。
5试验方法
5.1试验条件
除非另有规定，试验应在4.1.2规定的条件下进行。5.2结构及外观要求检查
结构及外观要求检查按GB/T72612000第5章规定的方法进行。9
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