配电自动化站所终端(DTU)技术规范.doc

1、配电自动化站所终端（DTU）技术规范目 录1 规范性引用文件 .12 技术要求 .13 标准技术参数 .94 环境条件表 .135 试验 .14附录 A 站所终端及辅助设备的结构和安装示意图(参考性附录) .15附录 B 站所终端端子排、航空接插件接口定义及接线要求(规范性附录) .281配电自动化站所终端（DTU）技术规范1 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，其最新版本适用于本文件。GB/T 17626.1 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T 17626.2 静电放电抗扰度试验GB/T 17

2、626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.5 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.8 工频磁场的抗扰度试验GB/T 17626.10 阻尼振荡磁场的抗扰度试验GB/T 17626.11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 15153.1 远动设备及系统 第 2 部分：工作条件 第 1 篇：电源和电磁兼容兼容性GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 14285 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 4208 外壳防护等级（IP）GB/T 13729 远动终端设备GB/T 50

3、96 电子设备用机电件基本试验规程及测量方法GB/T 19520 电子设备机械结构GB 7251.5 低压成套开关设备和控制设备第五部分：对户外公共场所的成套设备动力配电网用电缆分线箱（CDCs)的特殊要求DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 721 配电网自动化系统远方终端DL/T 634.5101 远动设备及系统 第 5-101 部分：传输规约 基本远动任务配套标准DL/T 634.5104 远动设备及系统 第 5-104 部分：传输规约 采用标准传输协议子集的 IEC60870-5-101 网络访问DL/T 814 配电自动化系统功能规范Q/GDW 382

4、 配电自动化技术导则Q/GDW 513 配电自动化主站系统功能规范Q/GDW 514 配电自动化终端/子站功能规范Q/GDW 625 配电自动化建设与改造标准化设计技术规定2 技术要求2.1 概述终端分类及安装形式：站所终端的结构形式可分为组屏式、遮蔽立式、遮蔽壁挂式站所终端。2.1.1 组屏式站所终端通过标准屏柜方式，安装在配电网馈线回路的开关站、配电室等处的配电终端。2.1.2 遮蔽立式站所终端通过机柜与开关并列方式，安装在配电网馈线回路的环网柜、箱式变电站内部的配电终端。站所终端安装形式要求见表 1，各型终端的安装、结构、端子布置等详见附录 A。2表 1 站所终端安装形式要求应用场景 站

5、所终端安装形式开关站、配电室 “三遥”站所终端 组屏式室内安装“三遥”站所终端 遮蔽立式安装“二遥”标准型站所终端 遮蔽立式安装环网单元“二遥”动作型站所终端 开关柜内集成安装2.2 DTU 总体技术要求2.2.1 电源要求2.2.1.1 供电电源要求a)交流电源电压标称值为单相 220V；b)交流电源标称电压容差为-20%+20%；c)交流电源标称频率为 50Hz,频率容差为5%；d)交流电源波形为正弦波，谐波含量小于 10%。2.2.1.2 配套电源输出要求a)工作电源满足同时为终端、通信设备、开关分合闸提供正常工作电源；b)主电源供电和后备电源都应独立满足终端、通信设备正常运行及对开关的

6、正常操作；c)电源输出和输入应电气隔离。2.2.1.3 后备电源要求a)后备电源应采用免维护阀控铅酸蓄电池或超级电容；b)免维护阀控铅酸蓄电池寿命不少于 3 年，超级电容寿命不少于 6 年；c)后备电源能保证配电终端运行一定时间且满足表 1 的要求。表 1 后备电源的技术参数表终端类型 后备电源维持时间“三遥”站所终端免维护阀控铅酸蓄电池：应保证完成分-合-分操作并维持配电终端及通信模块至少运行 4 小时；超级电容：应保证分闸操作并维持配电终端及通信模块至少运行 15 分钟。“二遥”站所终端免维护阀控铅酸蓄电池：应保证维持配电终端及通信模块至少运行 30 分钟；超级电容：应保证维持配电终端及通

7、信模块至少运行 2 分钟。2.2.2 接口要求a)DTU 接口采用航空插头或端子排的连接方式，航空接插件电流接口有防开路设计，航空插头或端子排的定义详见附录 B；b)DTU 具备接收状态监测、备自投、继电保护等其它装置数据的通信接口。2.2.3 通信要求2.2.3.1 基本要求a)RS-232/RS-485 接口传输速率可选用 1200bit/s、2400bit/s、9600bit/s 等，以太网接口传输速率可选用 10/100Mbit/s 全双工等；b)具备网络中断自动重连功能；c)配电终端与主站建立连接时间应小于 60 秒；d)在主站通信异常时，配电终端应保存未确认及未上送的 SOE 信息

8、，并通信恢复时及时传送至主站；e)接受并执行主站下发的对时命令，光纤通道对时精度应不大于 1 秒，无线通信方式对时精度应不大于 10 秒；3f)通信设备安装结构详见附录 A。2.2.3.2 无线通信要求a）无线通信模块环境应适应于表 2-1 中 C3 要求。b) 无线通信模块提供至少 2 路 RS232 串行接口，其中 1 路用于与配电终端通信，1 路用于本地维护；或提供至少 1 路全双工以太网接口， 即满足与配电终端通信也满足用于本地维护。c) 无线通信模块 RS-232/RS-485 接口传输速率可选用 1200bit/s、2400bit/s、9600bit/s 等，以太网接口传输速率可选

9、用 10/100Mbit/s 全双工等；d）无线通信模块与 SIM 卡的接口应符合 GSM11.11 的要求，与 SIM 卡交互数据应符合 GSM11.14 要求。e）无线通信模块支持端口数据监视功能. f）无线通信模块应支持 SMS 管理功能，可通过 SMS 支持关键参数设置、状态查询、故障诊断功能。g）无线通信模块应支持本地维护功能，可通过本地维护接口支持调试、参数设置、状态查询和软件升级。h）通信接口的插拔寿命应500 次。i）无线通信模块采用直流电源供电，输入电压应支持+1224V 宽电压输入，正负偏差 20%。j）通信模块应内置电源反相保护和过压保护。k）无线通信模块待机（保持在线，

10、无数据通信）功耗推荐小于 1W，最高应不大于 3W；数据通信平均功耗（保持在线）推荐小于 2W，最高不大于 5W；启动及通信过程中瞬时最大功耗应小于 5W。2.2.4 功能要求2.2.4.1“三遥”站所终端功能a)具备就地采集至少 4 路开关的模拟量和状态量以及控制开关分合闸功能，具备测量数据、状态数据的远传和远方控制功能，可实现监控开关数量的灵活扩展；b)具备就地/远方切换开关和各控制回路独立的出口硬压板，支持控制出口软压板功能；c)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。d)具备当地及远方设定定值功能。e)具备故障检测及故障判别功能；f)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程

11、复归功能，能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动复归，也能根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复归方式；g)具备双位置遥信处理功能，支持遥信变位优先传送；h)具备负荷越限告警上送功能；i)具备线路有压鉴别功能；j)具备串行口和以太网通信接口；k)具备对时功能，支持 SNTP 等对时方式，接收主站或其它时间同步装置的对时命令，与主站时钟保持同步；l)具备同时为通信设备、开关分合闸提供配套电源的能力；m)具备双路电源输入和自动无缝切换功能；n)具备后备电源自动充放电管理功能；免维护阀控铅酸蓄电池作为后备电源时，应具备定时、手动、远方活化功能，低电压报警和保护功能，报警信号上传主站功能；o)具备接

12、收并转发状态监测、备自投等其它装置数据功能。2.2.4.2“二遥”站所终端功能(1)“二遥”标准型站所终端a)具备接收至少 4 路故障指示器遥信、遥测信息功能，并具备信息远传功能，可实现接收故障指示器数量的灵活扩展；b)具备就地采集至少 4 路开关的模拟量和状态量功能，并具备测量数据、状态数据远传的功能，可实现监控开关数量的灵活扩展；4c)具备双位置遥信处理功能，支持遥信变位优先传送；d)具备对遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。e)具备当地及远方设定定值功能；f)具备故障检测及故障判别功能；g)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能，能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动

13、复归，也能根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复归方式；h)具备负荷越限告警上送功能；i)具备线路有压鉴别功能；j)具备串行口和网络通信接口；k)具备对时功能，支持 SNTP 等对时方式,接收主站或其它时间同步装置的对时命令，与主站时钟保持同步；l)具备同时为终端和通信设备提供配套电源的能力m)具备接收并转发状态监测、备自投等其它装置数据功能。(2)“二遥”动作型站所终端a)具备就地采集模拟量和状态量功能，并具备测量数据、状态数据远传的功能；b)具备开关就地控制功能；c)具备当地及远方设定定值功能；d)具备故障动作功能现场投退功能；e)具备双位置遥信处理功能，支持遥信变位优先传送；f)具备对

14、遥测死区范围、遥信防抖系数远方及就地设置功能。 ；g)具备故障检测及故障判别功能，发生故障时能快速判别并隔离故障；h)具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能，能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动复归，也能根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复归方式；i)具备负荷越限告警上送功能；j)具备线路有压鉴别功能；k)具备串行口接口；l)具备对时功能，支持 SNTP 等对时方式，接收主站或其它时间同步装置的对时命令，与主站时钟保持同步；m)具备同时为通信设备、开关提供配套电源的能力；n) 具备单相接地故障的检测、告警及动作功能。2.2.5 DTU 基本性能要求a)采集交流电压、电流，其中：

15、在标称输入值时，核心单元每一电流回路的功率消耗应小于 0.75VA；核心单元每一电压回路的功率消耗应小于 0.5VA；短期过量交流输入电流施加标称值的 2000%（标称值为 5A/1A） ，持续时间小于1 秒，配电终端应工作正常。b) “三遥”DTU 具备采集蓄电池电压直流量，并预留接入柜体内部温、湿度等至少 1 个直流量；c)遥信分辨率不大于 5 毫秒，遥信电源电压不低于 24V；d) 采取遥信防误措施，避免装置初始化、运行中、断电等情况下产生误报遥信；e) 采取遥信防抖措施，软件防抖动时间 101000 毫秒可设（推荐出厂设置 200 毫秒） ；e)实现开关的分、合闸控制，具备软硬件防误动

16、措施，保证控制操作的可靠性，控制输出回路提供明显断开点。f) 应满足国家发改委 14 号令及国家电网公司二次安全防护相关要求。2.2.6 绝缘耐压及 EMC 等性能要求2.2.6.1 绝缘要求a)绝缘电阻在正常大气条件下绝缘电阻的要求见表 2；5表 2 正常条件绝缘电阻额定绝缘电压 Ui（V） 绝缘电阻要求（M）Ui60 5（用 250V 兆欧表）Ui60 5（用 500V 兆欧表）湿热条件：在温度 402，相对湿度 90%95%的恒定湿热条件下绝缘电阻的要求见表 3。表 3 湿热条件绝缘电阻额定绝缘电压 Ui（V） 绝缘电阻要求（M）Ui60 1（用 250V 兆欧表）Ui60 1（用 50

17、0V 兆欧表）b)绝缘强度在正常试验大气条件下，设备的被试部分应能承受表 4 规定的 50Hz 交流电压 1min 的绝缘强度试验，无击穿、无闪络现象。试验部位为非电气连接的两个独立回路之间，各带电回路与金属外壳之间。表 4 绝缘强度额定绝缘电压 Ui（V） 试验电压有效值（V）Ui60 50060Ui125 1000125Ui250 2500c)冲击电压电源回路应按电压等级施加冲击电压，额定电压大于 60V 时，应施加 5kV 试验电压；额定电压不大于 60V 时，应施加 1kV 试验电压；交流工频电量输入回路应施加 5kV 试验电压。施加 1.2/50s 冲击波形，三个正脉冲和三个负脉冲，

18、施加间隔不小于 5s。以下述方式施加于交流工频电量输入回路和电源回路：1) 接地端和所有连在一起的其他接线端子之间；2) 依次对每个输入线路端子之间，其他端子接地；3) 电源的输入和大地之间。冲击试验后，交流工频电量测量的基本误差应满足其等级指标要求。2.2.6.2 电磁兼容性a)电压突降和电压中断适应能力要求按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。直接和公用电网或工厂及与电厂的低压供电网连接时，在电压突降 U 为 100%，电压中断为 0.5s的条件下应能正常工作，设备各项性能指标满足基本性能的要求。b)抗高频干扰的要求按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。在正常工作大气条

19、件下设备处于工作状态时，在信号输入回路和交流电源回路，施加以下所规定的高频干扰，由电子逻辑电路组成的回路及软件程序应能正常工作，其性能指标应满足基本性能要求。高频干扰波特性:1) 波形：衰减振荡波，包络线在 36 周期衰减到峰值的 50%；2) 频率：(10.1)MHz；3) 重复率：400 次/s；4) 高频干扰电压值如表 2-6 的规定。6c)抗快速瞬变脉冲群干扰的要求按 GB/T 17626.4 中的有关规定执行。在施加如表 2-6 规定的快速瞬变脉冲群干扰电压的情况下，设备应能正常工作，其性能指标应符合基本性能的要求。d)抗浪涌干扰的要求按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。

20、在施加如表 5 规定的浪涌干扰电压和 1.2/50s 波形的情况下，设备应能正常工作，其性能指标符合基本性能的要求。表 5 高频干扰、快速瞬变和浪涌试验的主要参数试验项目 级别 共模试验值 (*) 试验回路3 2.5kVP 信号、控制回路和电源回路高频干扰4 2.5kVP 信号、控制回路和电源回路1.0kVP 信号输入、输出、控制回路32.0kVP 电源回路2.0kVP 信号输入输出回路、控制回路快速瞬变44.0kVP 电源回路3 2.0kVP 信号、控制回路和电源回路浪涌4 4.0kVP 信号、控制回路和电源回路DTU 应满足 4 级要求。注：*差模试验电压值为共模试验值的 1/2。e)抗静

21、电放电的要求按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。设备应能承受表 6 规定的静电放电电压值。在正常工作条件下，在操作人员通常可接触到的外壳和操作点上，按规定施加静电放电电压，正负极性放电各 10 次，每次放电间隔至少为 1s。在静电放电情况下设备的各性能指标均应符合基本性能要求。表 6 静电放电试验的主要参数试验值试验项目 级别接触放电 空气放电3 6kV 8kV静电放电4 8kV 15kVDTU 应满足 4 级要求f)抗工频磁场和阻尼振荡磁场干扰的要求按 GB/T 15153.1 中的有关规定执行。设备在表 7 规定的工频磁场和阻尼振荡磁场条件下应能正常工作，而且各项性能指标满足基

22、本性能要求。表 7 工频磁场和阻尼振荡磁场试验主要参数试验项目 级别 电压/电流波形 试验值（A/m）3 连续正弦波 30工频磁场4 连续正弦波 1007特定 连续正弦波 与厂家协商确定3 衰减振荡波 304 衰减振荡波 100阻尼振荡磁场特定 衰减振荡波 与厂家协商确定DTU 应满足 4 级要求g)抗辐射电磁场干扰的要求按 GB/T 17626.3 中的有关规定执行。设备在表 8 规定的辐射电磁场条件下应能正常工作，而且各项性能指标满足基本性能要求。表 8 辐射电磁场试验主要参数试验项目 级别 电压/电流波形 试验值 V/m3 80MHz1000 MHz 连续波 10辐射电磁场4 1.4GH

23、z2.0GHz 连续波 30DTU 应满足 4 级要求。2.2.6.3 机械振动性能要求设备应能承受频率 f 为 29Hz，振幅为 0.3mm 及 f 为 9Hz500Hz，加速度为 1m/s2 的振动。振动之后，设备不应发生损坏和零部件受振动脱落现象，各项性能均应符合基本性能的要求。2.2.6.4 连续通电的稳定性要求设备完成调试后，在出厂前进行不少于 72h 连续稳定的通电试验，交直流电压为额定值，各项性能均应符合基本性能的要求。2.2.6.5 可靠性要求设备本体平均无故障工作时间（MTBF）应不低于 50000h；配电终端（不含电源）的使用寿命应为68 年。2.2.7 结构要求2.2.7

24、.1 机箱/柜材质及工艺要求a)机箱/柜焊接件的焊缝应牢固可靠，无裂纹，无明显的未熔合、气孔、夹渣等缺陷。外表面应打磨平整；b)机箱/柜各结合处及门、覆板的缝隙应匀称，同一缝隙在米之内的宽度之差不大于 0.8mm，大于m 缝隙的宽度之差不大于 1.0mm；c)采用普通碳钢材质的箱/柜，当其尺寸小于 1400*800*X 时， 前门加工所使用的板材厚度2.0mm，箱体板材厚度1.5mm；当外箱尺寸大于 1400*800*X 时，前门加工所使用的板材厚度2.5mm，箱体板材厚度2.0mm。采用不锈钢材质的箱/柜，当其尺寸小于 1000*600*X 时， 前门加工所使用的板材厚度1.5mm，箱体板材

25、厚度1.5mm；当外箱尺寸大于 1000*600*X 时，前门加工所使用的板材厚度2.0mm，箱体板材厚度1.5mm。箱体焊接处使用氩弧焊工艺，渗入箱体内焊料均匀分布，确保焊接的可靠性，焊接连接处内表面无缝隙及焊接痕迹；d)外箱/柜前门应安装加强筋，以确保其刚度能够满足使用要求；e)机箱/柜中的固定连接部位应牢固可靠，无松动现象；不拆卸的螺纹连接处有防松措施；可拆卸连接连接可靠，拆卸方便，拆卸后不影响再装配的质量，且不增加再装配的难度；f)箱/柜内安装零件的设计应充分考虑结构的合理性以及同一工程的一致性；在满足机械强度的前提下，尽可能减少钣金件的安装螺钉数量，原则上 2U 高度内螺钉的数量不多

26、于 2 个；g)门上密封条采用机械发泡工艺实现，成型的密封条平整均匀分布，密封条表面无肉眼可识别的气泡或气孔，密封条无脱落或部分脱落现象；8h)机箱/柜的可运动部件应按设计要求活动自如、可靠，不得有影响运动性能的松动，在规定的运动范围内不应与其它零件碰撞或摩擦；i)机箱/柜门开启、关闭应灵活自如，锁紧应可靠，门的开启角度不应小于 120,机箱/柜门开启后可牢靠支撑，不随意关闭；如箱/柜不加底座时，应将前门高度方向尺寸设计成小于箱/柜体高度。2.2.7.2 表面涂覆和防护要求a)所有紧固件均应具有防腐蚀镀层或涂层，且表面光洁，无缺陷、破裂等现象；户外机箱/柜所使用的紧固件选用不锈钢材质；b)各金

27、属结构件应有相应的防腐蚀镀层或涂覆层，也可采用无需表面处理的材料制造；镀覆或涂覆后的表面不应有灰尘、杂质、油污、划痕、镀覆或涂覆缺陷等质量问题；镀层及涂覆层的类别、厚度及要求等应符合企业标准及设计图样的规定；c)外箱防尘、防雨、防腐蚀，符合 GB/T 4028 规定的 IP54 级要求。d)机箱/柜的外壳防护应按照 GB 4208 的规定并至少达到 IP30 级；对于有防水防尘要求的，达到IP54 级。机箱/柜门锁的防护等级不低于机箱/柜的防护等级；e)采用不锈钢表面拉丝处理的箱/柜出厂前应使用塑料薄膜加以保护，以避免在搬运、装配、调试等工序执行过程中受到划伤，并且保护膜去除后不应在箱/柜体表

28、面留下痕迹。2.2.7.3 铭牌、标牌及标志 a)设备的铭牌、标牌及标志应清洁、平整，表面无擦伤、划痕，无明显修整痕迹和其它影响美观的缺陷；b)铭牌、标牌及标志的图案和字迹应清晰、美观、醒目、耐久。2.2.7.4 机械安全a)机箱/柜及其零部件的可触及部分不应有锐边和棱角、毛刺和粗糙的外表，以防止在机箱/柜装配、安装、使用和维护中对人身安全带来伤害；b)机箱/柜应具有足够稳定性和牢固的连接及安装，避免因振动、冲击、碰撞、地震而倾倒或零部件脱落导致对人体的伤害，同时应考虑运输过程中的安全。2.2.7.5 电缆进线及固定a)机箱/柜的底板或顶板上应提供电缆进入的进线孔及密封圈，在机箱/柜内部应为内

29、部配线及电缆进线的固定提供条件，如在适当的位置安装扎线花板，扎线花板的布置要均匀，安装方式要可靠，并且能够满足使用要求；b)采用光纤通信方式时，机箱/柜应为光纤接线提供安装、固定及盘绕附件；c)进线孔、进线及通信接线安装、固定详见附录 A。2.2.7.6 二次回路要求a)二次端子排应采用可通断端子，连接导线和端子必须采用铜质零件；b)遥信输入回路采用光电隔离，并具有软硬件滤波措施，防止输入接点抖动或强电磁场干扰误动；c)电流输入回路采用防开路端子；d)控制输出端子上可提供可通断端子，可以明显地断开控制回路。2.2.7.7 接插件配套设计a)站所终端接插件采用航空插头形式时，站所终端安装航空插座，连接电缆采用航空插头。站所终端采用的航空接插件类型主要有：4 芯，6 芯防开路，10 芯航空接插件、5 芯通信航空接插件和以太网航空接插件；b)航空接插件的接口定义及接线要求，详见附录 B；c)基本性能航空接插件插头、插座采用螺纹连接锁紧，具有防误插功能。插针与导线的端接采用焊接方式。插座和插头的结构应满足表 9 的要求。表 9 航空接插件结构要求