【电力行业标准(DL)】 交流采样远动终端技术条件

DL/T630-1997
交流采样远动终端是近几年发展起来的新型远动终端设备，目前尚无相对应的国际标准。为了满足国内对该类产品生产、测试及运行的需要，有必要制定有关该产品的专门标准。本标准制定时参考了国际标准IEC688《交流电量变换为模拟或数字信号的电工测量变送器》（1992）和国家标准GB/T13729远动终端通用技术条件》(1992），并广泛征求了科研、制造厂家及用户的意见。根据交流采样远动终端的特点，本标准对于稳定性测试等项目是按照GB/T13729的要求编写的，并增加了交流信号直接输入回路的技术内容。本标准的附录A是提示的附录。
本标准由中华人民共和国电力工业部提出。本标准由全国电力远动通信标准化技术委员会归口。本标准由电力工业部电力科学研究院负责起草，中国电力企业联合会、国家电力调度通信中心、电力工业部电力自动化研究院、电力工业部南京电力自动化设备总厂参加编写。本标准主要起草人：刘佩娟、谭文恕、许文青、张秀莲、宋兵、杨闵泉。470
中华人民共和国电力行业标准
交流采样远动终端技术条件
Technical requirement for RTU with a.c, electrical quantitiesinput,discrete sampling
1范围
DL/T630--1997
本标准规定了交流采样远动终端设备的技术要求、试验方法及检验规则等。交流采样远动终端设备一般由远动终端主机、调制解调器、远动执行屏、当地功能部件及交流采样部件等组成。
本标准适用于交流采样远动终端设备。在厂站端使用的交流采样测量设备可参照使用本标准。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T13729—92远动终端通用技术条件GB/T13850—92交流电量变换为直流电量的电工测量变送器GB/T14429--93远动设备及系统术语DL451-91循环式远动规约
DL/T634一1997远动设备及系统第5部分：传输规约第101篇；基本远动任务配套标准IEC688:1992Electrical measuring transducers for converting a.c. electrical quantities to analogueordigitalsignals（交流电量变换为模拟量或数字量的电工测量变送器，1992）3定义
本标准采用下列定义。
3.1远动终端remoteterminalunit，简称RTU远动终端是指主站监控的子站，按规约完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出、执行等功能的设备。
3.2交流采样远动终端（RTUwitha，c.electricalquantitiesinput,discretesampling）交流采样远动终端是指具有工频交流电量直接输人，经过离散采样后，通过计算得到电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数cos等数值，并具有采集和发送状态量、事件顺序记录、电能量和控制等功能的综合型远动终端。本标准中使用的其他术语见GB/T13850—92和GB/T14429—93中相应术语的定义。4技术要求
4.1环境条件
应符合GB/T13729--92中3.1的规定。中华人民共和国电力工业部1997-11-28批准1998-05-01实施
4.2电源条件
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除交流电源的电压允许偏差为士20%外，其他均应符合GB/T13729-92中3.2的规定4.3主要设计要求
4.3.1硬件
在设计产品时，除应满足4.4中规定的功能要求外，还应考虑到可靠性、可维护性和可扩充性。4.3.2软件
软件编制一般按功能划分做到标准化、模块化，以便于功能的扩充。对现场的信息参数宜编制独立的参数模块，以便于在运行中修改。此外，还应配置诊断软件。对于具有功率测量功能的交流采样远动终端，还要有电压互感器和电流互感器异常的报警。4.3.3结构尺寸要求
设备的结构尺寸及安装尺寸应符合GB/T13729一92中3.3.3的规定。4.4功能要求
4.4.1基本功能
a）采集状态量并向远方发送，遥信变位优先发送；b）采集数字量并向远方发送；
c）直接采集交流工频电量，实现对电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数的测量并向远方发送；
d）采集脉冲量并向远方发送；
e）采集直流输人模拟量并向远方发送：f）接收并执行遥控命令及返送校验；g）具有当地功能（显示器显示及打印制表等）；h）问答式传输方式下，完成被测量超越定值传送；i）具有程序自恢复功能；
j）具有设备自诊断(故障诊断到插件级)功能；k）具有设备自调功能；
1）具有通道监视功能。
4.4.2选配功能
a）接收并执行遥调命令；
b）接收并执行校时命令（包括全球定位系统GPS功能）；c）实现对相角和电能量等量的测量并向远方发送；d）具有与两个及以上主站通信的功能；e）具有采集事件顺序记录并向远方发送的功能；f）具有主、备通道自动切换的功能；g）具有接收并执行复归命令的功能；h）具有与微机保护通信的功能。4.5基本性能要求
4.5.1模拟量
4.5.1.1交流工频电量输入
a）交流工频输入量标称值
交流工频输人量标称值见表1。
b）允许基本误差极限和参比条件1）远动终端交流工频电量输人量等级指数可从表2给定值中选择；2）在表3和表4给定的参比条件下，输出范围内任一点的误差不应超过表2给定的以基准值百分472
数表示的基本误差的极限。
电流，A
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表1交流工频输人量标称值
注：采用其他的标称值可由制造厂和用户协商确定颖率.Hz
表2以基准值百分数表示的交流工频输入量误差极限和等级指数的关系误差极限
等级指数
环境温度
被测敏顿率
被测量波形
RTU电源
外部磁场
电流不平衡度
被测量
有功功率
无功功率
相角或功率因数
三相电量
表3影响量的参比条件和试验允许偏差参比条件
15℃~30℃
额定值
被测量的参比条件
参比条件
标称电压土2%
标称电压士2%
标称电压土2%
标称电压土2%
对称电压
从零到标称值内的任-电流
从零到标称值内的任---电流
在标称值40%～100%范阔内的任-电流对称电流
试验允许偏差（适用于单个参比值）50Hz2%
变因数乘100应不超过等级指数
额定值的±2%
地磁场强度值
功率因数
0.5(滞后）
sin0.5（滞后）
0.3（超前）
1.5（超前）
1）三相对称系统的每一相电压和线电压与其对应的平均值之差应不大于1%，各相中的电流与其对应的平均值之差应不大于1%。任一相电流和该相电压(相对中线)的夹角与其他任相的电流、电压爽角之差应不大于2°。
c）线性范围
在参比条件下和表1规定的标称值范围内.误差不超过表2所规定的误差极限d）功率消耗
每电流输入回路的功率消耗应不大于0.75VA.每一电压输人间路的功率消耗应交流工频电量每
不大于0.5VA。
e）输入回路要求
交流工频电量输入回路应具有隔离电路，面且对于具有功率测量功能的交流采样远动终端装置、还要有电压互感器和电流互感器回路异常的报警；交流工频电量输人回路与电压互感器、电流感器润路的连接不允许低温焊接，电压五感器要经过保险，电流感器要直接与端子牢固相接，f）影响量的规定
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影响量的参数范围及允许的改变量见表5。表5标称值使用范围极限和允许的改变量影响基
环境温度
被测量的不平衡度
被测量的频率
RTU电源
被测量的功率因数
被测量的谐波含量
被测量的输人电压
(电压、电流量除外）
被测量的输入电流
（只对功率因数、相角量试验）被测量的超量限值
被测线路间的相互作用
高频干扰
4.5.1.2直流量输入
标称值使用范围极限
-57~15(
见5.1.4.3
45Hz~5511z
+20%~～-20%
0.5>cos(sin)g20
0.5>cos(sin)≥0
80%~120%
20%~120%
见5.4.4.9
1MHz,1kV
1MHz.2.5kV
1min~3min和30min~35min
之间测的两个误差的差
a）直流输人模拟量范围见表6：表6直流输入模拟量范围
模拟量
优先采用值
非优先采用值
b）模数转换总误差不大于0.5%；c）数模转换总误差不大于0.5%。4.5.2状态量
电流源
0～20
1～0~+1
10~0~+10
技术要求应符合GB/T13792--92中3.5.2的规定。4.5.3脉冲量
技术要求应符合GB/T13792--92中3.5.3的规定。4.5.4遥测扫描周期
交流采样远动终端的遥测扫描周期应为0.5s或1s。4.5.5信息响应时间
允许改变量
（以等级指数百分数表示）
电压源
1~(～11
-5~0～±5
-10~0~+10
在传输速率为600bit/s时，遥信变位和子站工作状态的变化信息应在1内传送到主站前置机。474
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重要遥测信息应在不大于3s的时间内传送到主站前置机。其他遥测信息向主站传送的数据更新周期见表7。表7数据更新周期
周期等级
4.5.6信息通道
周期时间
应符合GB/T13729-92中3.5.4的规定。4.5.7远动规约
循环式(CDT)远动规约应符合DL451--91。周期等级
问答式（POLLING)远动规约应符合DL/T634-1997。4.5.8遥控输出接点容量
直流110V、5A或220V、5A24V、1A。4.5.9允许过量输入
对于交流工频电量，在以下过量输入情况下应能满足其等级指数的要求。4.5.9.1连续过量输入
周期时间
对被测电流量施加下列某项的120%（取其最大值），对被测电压量施加下列某项的120%：a）参比范围上限；
b）标称使用范围上限。
施加时间为24h，所有影响量都应保持其参比条件，在连续通电24h后，交流工频电量测量的基本误差应满足其等级指数要求。
4.5.9.2短期过量输入
在参比条件下，按表8的规定进行试验。表8短时过量输入bzxz.net
被测量
与电流相乘的系(倍)数
标称值×20
与电压相乘的系(倍)数
标称值×2
注：表中的电流、电压系指4.5.9.1中的a)、b)。施加次数
施加时间
在短期过量输入后，交流工频电测量的基本误差应满足其等级指数要求。4.6工作温度极限
相邻施加间隔时间
当环境温度在一5C～45C范围内时，交流采样远动终端应能连续工作。对分散布置的远动终端，当环境温度在-25℃55℃范围内时，也应能够连续工作。4.7绝缘电阻
应符合GB/T13729—92中3.6的规定。4.8绝缘强度
应符合GB/T13729一92中3.7的规定。交流工频电量输入端子与金属外壳之间，电压输人与电流输入的端子组之间都应满足施加50Hz、2kV电压，持续时间为1min的要求。4.9高频干扰适应能力
应符合GB/T13729--92中3.8的规定。交流工频电量输人回路的高频干扰适应能力应满足表475
的要求。
4.10耐冲击电压能力
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以5kV试验电乐，1.2/50μs冲击波形，按正负两个方向，施加间隔不小于5s用个正脉冲和个负脉冲，以下述方式施加于交流工频电量输入回路。a）接地端和所有连在一起的其他接线端子之间；b）依次对每个输入线路端子之间，其他端子接地。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数要求。4.11连续通电的稳定性
设备完成调试后，在出厂前还应进行不少于72h的连续稳定通电试验，交直流电压为额定值，交流采样RTU的各项参数和性能均应符合要求。连续运行后，交流工频电量在参比条件下，其基本误差应符合规定。
在规定的时间内，所有条件保持恒定时，交流采样RTU应保持其工作特性不变.长期稳定工作时间为1年。
4.12振动
设备应能承受频率f≤10Hz，振幅为0.3mm及f>10Hz～150Hz，加速度为1m/s的振动4.13可靠性
平均无故障工作时间(MTBF）应不低于8760h。5试验方法
5.1试验条件
除非另有规定，试验大气条件应不超出下列范围：a）环境温度15℃～35C；
b）相对湿度45%～75%；
c）大气压力86kPa～106kPa。
5.2绝缘电阻试验
按GB/T13729一92中3.6的规定，对设备用相应电压的兆欧表测量绝缘电阻，测量时间不小于5S。在试验整机对地绝缘电阻时，对弱电回路应采取防护措施，如短接有关电路等。5.3绝缘强度试验
接GB/T13729一92中3.7的规定，用击穿电压测试仪进行绝缘强度试验。试验电压从0开始，在5s内逐渐升到规定值并保持1min，随后迅速平滑地降到0值，测试完毕断电后用接地线对被试品进行安全放电。
对额定电压为60V以下的半导体器件（光耦器件除外），在对整机进行绝缘强度试验时应采取防护措施，如短接有关电路等。
对交流工频电量输人端子与金属外壳之间、各输入线路端子组之间，应施加交流50Hz、2kV的电压，持续1min。
5.4功能试验
5.4.1基本设备及仪表
a）主站（调度端）或模拟主站设备应包括以下部分：计算机、打印机、双工调制解调器各1台；b）模拟量发生器、状态信号模拟器、数字量模拟器各1套；c）遥控执行指示器1套；
d）频率可调脉冲量输出模拟器1台；e）数字万用表1台；
f）三相标准功率表、标准功率因数表、标准频率表各1块；476
g）三相交流测试电源1台；
h）被测RTU1套。
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将上述设备连接成一对一数据采集与监控系统并通电运行，如图1所示。打印机
模拟盘输入口
功率表
及功率
因数表
计算机
调制解调器
调制解调器
模拟量输入口
模拟量
模拟器
万用表
状态量
输入口
状态量
模拟器
图形终端
被测RTU
脉冲蛋
输入口
脉冲量
模拟器
数字量
输入口
数字量
模拟器
图1交流采样RTU测试连接图
5.4.2测量仪表准确度等级要求
输出口
指示器
输出口
电压表
电流表
所有标准表的基本误差应不大于被测量准确等级的1/4。推荐标准表的基本误差应不大-被测量准确等级的1/10。
标准仪表应有一定的标度分辨力，使所取得的数值等于或高于被测量准确等级的1/55.4.3交流工频输入量基本误差试验。5.4.3.1电流、电压基本误差试验将交流信号源和远动终端的交流工频电量输人回路连接好，同时接上标准表计，进行预处理30min，然后做下面的测试：
保持输入量的频率为50Hz，谐波分量为0，依次分别施加0，20，40，60，80，100V交流电压和0.1，2，3，4，5A交流电流，读出标准表计中输入值，记为U、I，同时读出RTU显示终端上的显示值，记为Ux、1x。交流工频电量输入回路和模数转换的基本误差E。和E;，按IEC688(1992)中6.1.3规定的方法，分别由（1)、（2)式求出：V,-V
×100%
式中：AF为输出基准值（以下同）。基本误差取E.和E；中的最大值。5.4.3.2有功功率、无功功率基本误差试验I-Ix
×100%
将交流信号源和远动终端的交流工频电量输入回路连接好，同时接上标准表计、进行预处理477
30min，然后做下面的测试：
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保持输人线电压为100V，频率f=50Hz，功率因数按参比条件，改变输入电流（1A=1一1c）为0。1，2，3，4，5A，记录标准表中P;、Q：和RTU显示终端的显示值，记为Px、Qx，基本误差E，和E。按（3）、(4)式计算：
E, =P × 100%
Q:- Qx
×100%
基本误差取Ep和E。中的最大值。5.4.3.3频率基本误差试验
（4）
将交流信号源和远动终端的交流工频电量输入回路连接好，同时接上标准表计，进行预处理30min，然后做下面的测试。
改变信号频率依次为45，47，49，50，51，53，55Hz，读出标准表上频率值，记为f同时读出RTU的显示终端上的显示值，记为f，基本误差E按(5)式计算：E
(AF为10Hz）
基本误差取E：中的最大值。
5.4.3.4功率因数基本误差试验
×100%
（5）
将交流信号源和远动终端的交流工频电量输人回路连接好，同时接上标准表计，进行预处理30min，然后做下面的测试：
保持线电压为100V，1=Is±Ic=5A、f=50Hz。改变相位角分别为0°，±30°，士45°，±60°，土90°，记录标准表中的读数为PF:，记录RTU显示终端上的显示值为PFx。基本误差EcS按（6)式计算：
基本误差取Ecosp中的最大值。
5.4.4交流工频输入量的影响量试验PF.-PF
?×100%
a）影响量引起的改变量的试验，是对每一影响量测定其改变量。试验中其他影响量应保持参比条件不变；
b）改变量的试验应按表5中的规定进行。5.4.4.1输人量频率变化引起的改变量试验a）在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为E，；b）改变输入量的频率值为参比频率的士10%（45Hz和55Hz两个值），依次测定与a)项相同点上的输出值记录为Exe；
c)计算输人量频率变化引起的改变量：Ex- E× 100%
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.4.2远动终端装置的电源电压变化引起的改变量试验a）在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为E；b）改变远动终端装置的电源电压为额定电压的十20%～~20%，测定出与a)项相同点.上的输出值，记为Ex；
c）计算电源电压变化引起的改变量：478
其计算结果应符合表5中的规定。DL/T630—1997
5.4.4.3输入量波形畸变引起的改变量试验操作程序：
a）在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Ex；b）在基波上按照表5的规定叠加谐波分量值，调节畸变波形幅度，使输入端标准仪表保持与a)项相同点上的被测量的有效值不变，依次施加谐波从3次～13次，并改变基波与谐波之间的相位角，使其得到最大的改变量，记录下相应的输出值为Exc;c）对于有功功率和无功功率，应先施加畸变电流，然后重复施加畸变电压进行测量；d）计算输入量波形畸变引起的改变量：Exe-Ex
×100%
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.4.4功率因数变化引起的改变量试验（对功率）a）在参比条件下测定有功功率、无功功率的输出值，记为E，；b）改变功率因数cos(sinp)值为0.5>cosp(sin)≥0，超前或滞后各选取一点，调节电流保持有功或无功功率输人的初始值不变，测定输出值记为Exec）计算功率因数变化引起的改变量：其计算结果应符合表5中的规定。Ex _ E × 100%
5.4.4.5不平衡电流对三相有功和无功功率引起的改变量试验a）在参比条件下，电流应平衡，并调整输入电流使其为较高标称值的一半，测定有功功率、无功功率的输出值，记为Ex；
b）任何一相电流断开，电压保持平衡和对称，调整其他相电流，并保持有功或无功功率输入的初始值不变，记录新的输出值为Ex；c）计算不平衡电流引起的改变量：ExEx
×100%
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.4.6被测量超量限引起的改变量试验a）在输入标称值的100%时测出基本误差；b）在输人标称值的120%时测出误差；c）两个误差之差不应超过等级指数的50%。5.4.4.7高温时引起的改变量试验a）在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为E，；b）按GB/T13729--92中4.6的规定在高温45℃（分散布置的RTU要在.55C）测试，记录输出值为Exc
c）计算高温时的改变量：
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.4.8低温时引起的改变量试验Exs- E× 100%
DL/T630-1997
a）在参比条件下测定交流工频电量的输出值，记为Exb）按GB/T.13729一92中4.5的规定在低温一5℃（分散布置的RTU要在一25C）测试，记录输出值为Ex;
c）计算低温时改变量：
其计算结果应符合表5中的规定。ExE.
5.4.4.9三相功率测量元件之间相互作用引起的改变量试验a）在参比条件下，仅一个测量元件的电压按其标称电压通电，电流为0。其他每一元件的电流通以标称电流，电压为0。此时三相功率应为0，使电压和电流之间的相位角在0°～360°之间改变，记录输出的最大偏离值。
b）对应于输人的三相功率为0时，输出的三相功率最大偏差应不超过等级指数的50%。5.4.4.10高频干扰引起的改变量试验a）试验在参比条件下进行，施加高频干扰波特性为：波形：衰减振荡波，包络线在3～6周期后衰减到峰值的50%。频率：（1土0.1）MHz。
重复率：400次/s。
b）2.5kV(第1个半周的峰值)共模电压施加于机壳和输入端子组之间。c）1.0kV(第1个半周的峰值)串模电压施加于同一输人回路的端子之间。d）抗高频干扰试验电路见附录A（提示的附录）。由高频于扰引起的改变量不应大于2倍等级指数。5.4.4.11自热影响试验
在环境温度下不通电至少4h，然后预处理30min。在相同的被测量值工作条件下连续通电，在1min和3min之间，30min和35min之间测定输出误差，两个误差之间的差应不超过等级指数的100%。
5.4.4.12输人电压变化引起的输出改变量试验（电压、电流量除外）a）施加输入电压为标称值测定被测量的输出值，记为E；b）改变输人电压为标称值的80%120%，维持被测量与a)项条件下相同点的输入值不变，测定输出值记为Exs
c）计算输人电压变化引起的输出改变量：Exe-E.
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.4.13输人电流变化引起的输出改变量试验（只对相角和功率因数试验）a）在参比条件下测定相角和功率因数的输出值，记为E；b）改变输入电流为标称值的20%～120%，测定相应的输出值记为Excc）计算输人电流变化引起的输出改变量：ExeE
其计算结果应符合表5中的规定。5.4.5交流工频输入量通用要求试验5.4.5.1稳定性试验
在参比条件下，连续通电72h后进行试验，其基本误差应满足等级指数要求480
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