智能開關標準-2016-吳鴻雁

1、智能高壓開關設備標準及試驗智能高壓開關設備標準及試驗全國高壓開關設備標準化技術委員會全國高壓開關設備標準化技術委員會（SAC/TC 65）1吳鴻雁 2016年4月2目錄目錄 智能高壓開關設備標準體系智能高壓開關設備標準體系 智能高壓開關設備標準的主要內(nèi)容智能高壓開關設備標準的主要內(nèi)容 智能高壓開關設備試驗實施情況分智能高壓開關設備試驗實施情況分析析 智能高壓開關設備標準的發(fā)展智能高壓開關設備標準的發(fā)展3 十二五以來，我國提出了建設堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展目標，構成智能電網(wǎng)基礎的智能高壓開關設備也得到了很大的發(fā)展。 智能高壓開關設備屬于智能電網(wǎng)數(shù)字化體系中過程層的關鍵設備，設計中大量使用了先進的控制和

2、監(jiān)測單元，而這些單元多是由較易受到外界強磁場或強電場干擾的電子元器件組成，因此在產(chǎn)品投運之前，應根據(jù)相關標準對高壓開關設備進行嚴格的檢驗，以驗證其可靠性和安全性。 41.1.智能化開關設備標準體系智能化開關設備標準體系基礎標準如：基礎標準如： 1 . GB/T 11022-2011 高壓開關設備和控制設備標準的共用技高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求術要求等等 2 . GB/T 28810-2012 電子及其相關技術在開關設備和控制設電子及其相關技術在開關設備和控制設備的輔助設備中的應用備的輔助設備中的應用（IEC 62063：1999 ） 3 . GB/T 28811-2012 基于基

3、于IEC 61850的數(shù)字接口的數(shù)字接口（IEC 62271-3：2006 ）等。）等。 GB/T 11022-2011 標準是高壓開關設備的基礎標準。 針對高壓開關設備智能化，在基礎標準中增加GB/T 28810-2012和GB/T 28811-2012兩項標準。51.1.智能化開關設備標準體系智能化開關設備標準體系產(chǎn)品標準：產(chǎn)品標準： GB 3906-20063.6kV40.5kV交流金屬封閉開關設備和控制設交流金屬封閉開關設備和控制設備備 GB 7674-2008 72.5kV 及以上氣體絕緣金屬封閉開關設備及以上氣體絕緣金屬封閉開關設備 NB/T 42025-2013 額定電壓額定電壓

4、72.5 kV及以上智能氣體絕緣金屬封及以上智能氣體絕緣金屬封閉開關設備閉開關設備 NB/T 42044-2014 3.6kV40.5kV智能交流金屬封閉開關設備智能交流金屬封閉開關設備和控制設備和控制設備 61.1.智能化開關設備標準體系智能化開關設備標準體系“智能高壓開關設備智能高壓開關設備” 在標準中的定義：在標準中的定義： 具有較高性能的開關設備具有較高性能的開關設備和控制設備，配裝有電子設和控制設備，配裝有電子設備、變送器和執(zhí)行器，不僅備、變送器和執(zhí)行器，不僅具有開關設備的基本功能，具有開關設備的基本功能，還具有附加功能，尤其在還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面。監(jiān)測和診斷方面。

5、7智能產(chǎn)品特點 智能組件的核心功能是對主設備狀態(tài)的實時監(jiān)測和評估，并依據(jù)評估結果進行控智能組件的核心功能是對主設備狀態(tài)的實時監(jiān)測和評估，并依據(jù)評估結果進行控制。制。 智能組件能與高壓開關設備相關的測量、控制、檢測、計量以及保護進行融合設智能組件能與高壓開關設備相關的測量、控制、檢測、計量以及保護進行融合設計，實現(xiàn)電網(wǎng)對設備狀態(tài)的可監(jiān)測，可判斷、可控制。計，實現(xiàn)電網(wǎng)對設備狀態(tài)的可監(jiān)測，可判斷、可控制。82-1.2-1.智能化開關設備基礎標準的相關內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的相關內(nèi)容（GB/T 11022-2011GB/T 11022-2011）GB/T 11022-2011涉及到智能化方面的章

6、節(jié)和內(nèi)容涉及到智能化方面的章節(jié)和內(nèi)容標準第標準第5章章 設計與結構中的設計與結構中的5.4 輔助和控制設備：輔助和控制設備： （1）外殼）外殼 （2）電擊防護）電擊防護 （3）火災危害）火災危害 （4）外殼中安裝的元件）外殼中安裝的元件 2-1.2-1.智能化開關設備基礎標準的相關內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的相關內(nèi)容（GB/T 11022-2011GB/T 11022-2011）標準中增加關于智能化方面的型式試驗：標準中增加關于智能化方面的型式試驗：原有試驗：原有試驗： 發(fā)射試驗：主回路；輔助和控制回路 輔助和控制回路的抗干擾試驗：電氣快速瞬態(tài)/脈沖串試驗；振蕩波抗擾試驗增加試驗（增加試驗（

7、2項）：項）：輔助和控制回路附加的輔助和控制回路附加的EMC試驗試驗 試驗的目的是為了驗證完整裝置而不是重復單個元件的試驗。因此，符合它們相關產(chǎn)品標準和相關額定值的元件的試驗不需要重復。 （1）直流電源輸入接口的紋波抗擾性試驗 試驗按照GB 17626.17進行且適用于電氣和電子元件。開關設備和控制設備相關的產(chǎn)品標準應規(guī)定此試驗對某些元件是否必要（例如，它不適用于電動機、電動機操作的隔離開關等）。 （2）電源輸入接口的電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾性試驗 交流電源接口的電壓跌落、短時中斷和電壓變化試驗應按照GB 17626.11進行，直流電源接口按照GB17626.29。 2-2.2-2.智

8、能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（GB/T 28810-2012GB/T 28810-2012） 此標準此標準主要解決的就是智能開關設備內(nèi)部之間的連接和通主要解決的就是智能開關設備內(nèi)部之間的連接和通信技術問題。信技術問題。 電子技術的快速發(fā)展，電子裝置已經(jīng)出現(xiàn)并安裝在高壓開關設備和控制設備內(nèi)部的全部和部分的輔助設備中。因此，迫切需要將這些裝置可能使用的接口，尤其是通信協(xié)議進行標準化，以避免出現(xiàn)混亂狀態(tài)，并提高這些裝置的互操作性。本標準就是為了涵蓋這些電子技術，以適應并推動高壓開關設備和控制設備產(chǎn)品及其相關標準的發(fā)展。 2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要

9、內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）在標準范圍中提在標準范圍中提出出了新的概念：了新的概念：一次設備即開關設備的高壓部分，用于高壓絕緣、載流和開合；輔助設備即開關設備的低壓部分，用于主元件的控制和監(jiān)測。 采用傳統(tǒng)的技術，這兩部分通常均由一個開關設備制造廠提供，其分界就是通常的端子排。 電子技術的使用引起下述幾方面發(fā)生重大變化：電子技術的使用引起下述幾方面發(fā)生重大變化： 輔助設備的位置不必限定于相應的開關設備，而可以放置在任何位置，從開關設備的就地控制柜到變電站的控制室。一次設備和輔助設備的分界不再是物理上接近就地控制柜的位

10、置；輔助設備的不同元件可以由不同的制造廠提供；采用分布式結構的電子技術，基于微處理器的元件和數(shù)字通信引入了可信性方面的新概念。這將導致開關設備的維修規(guī)程以及用戶運行方式的改變。 12 具有較高性能的開關設備和控制設備，配裝有電子設備、具有較高性能的開關設備和控制設備，配裝有電子設備、變送器和執(zhí)行器，不僅具有開關設備的基本功能，還具有附變送器和執(zhí)行器，不僅具有開關設備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面。加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面。 變送器：變送器：根據(jù)確定的法則，接收物理量形式的信息并把其轉根據(jù)確定的法則，接收物理量形式的信息并把其轉化成相同形式或其它物理量形式，便于傳輸或使用的

11、裝置。化成相同形式或其它物理量形式，便于傳輸或使用的裝置。 執(zhí)行器：執(zhí)行器：輔助設備的最終控制元件。給出了修復性維修、預輔助設備的最終控制元件。給出了修復性維修、預防性維修、狀態(tài)維修、預測性維修、可信性、可用性、可靠度、維防性維修、狀態(tài)維修、預測性維修、可信性、可用性、可靠度、維修度等定義。修度等定義。一一. 標準給出了智能開關設備的定義：標準給出了智能開關設備的定義：2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主

12、要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）二二. 設計與結構設計與結構 傳統(tǒng)傳統(tǒng)的的與一次元件的接口與一次元件的接口的控制設備，的控制設備，是由機電控制技術實是由機電控制技術實現(xiàn)的。現(xiàn)的。 經(jīng)驗表明，開關設備的大部分誤操作和失效出現(xiàn)在其操動機構中的輔助和控制設備中。減少傳統(tǒng)的機電控制設備以及一次元件和數(shù)字式變電站控制系統(tǒng)之間的并行連接線，可以獲得更高的可靠性，提高開關設備的可用性，使其在整個使用壽命期間具有較高的投資/收益率。 用于一次元件接口的傳統(tǒng)的機電元件可以用新型的變送器、用于一次元件接口的傳統(tǒng)的機電元件可以用新型的變送器、執(zhí)行器和集成的微控制器技術取代

13、，這樣可以在一次元件控制和執(zhí)行器和集成的微控制器技術取代，這樣可以在一次元件控制和監(jiān)測監(jiān)測中獲得更大范圍中獲得更大范圍的備選功能。的備選功能。 2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ） 變送器變送器 至今，在高壓開關設備和控制設備領域，已有專用的裝置用作變送器。例如，SF6密度的測量是通過僅用于該領域的專用變送器來實現(xiàn)的。如今，用在各

14、個工業(yè)領域的很多類型的變送器，同樣也可用在開關設備和控制設備上。將來，密度測量將由電子密度變送器來完成，而且會越來越普遍。工業(yè)變送器主要應用如下： 壓力（氣體，液壓機構用流體）；壓力（氣體，液壓機構用流體）； 溫度（氣體，液壓機構用流體）；溫度（氣體，液壓機構用流體）； 位置；位置； 液壓水平；液壓水平； 電流、電壓（工頻的和高頻的）；電流、電壓（工頻的和高頻的）； 機械振動。機械振動。 傳統(tǒng)的和電子技術之間重大的差異在于：變送器和端子可能不再靠近開關設備的端子排。從用戶的觀點出發(fā)，它可以滿足需要的功能，而不考慮其變送器的具體技術。2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設

15、備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ） 接口和連接接口和連接 從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，如果認為任何裝置都是用來實現(xiàn)一些從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，如果認為任何裝置都是用來實現(xiàn)一些功能的，那么可以標識一些組件，以便整個系統(tǒng)的分解和模塊化。功能的，那么可以標識一些組件，以便整個系統(tǒng)的分解和模塊化。這樣，就可發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是由實現(xiàn)一組功能的、可進行信息交換的內(nèi)這樣，就可發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是由實現(xiàn)一組功能的、可進行信息交換的內(nèi)部連接的裝置組成。從概念上講，此處的信息可以具有邏輯或部連接的裝置組成。從概念上講，此處的信息可以具有邏輯或（和）模擬性質。為了從物理上交換信息，有必要采用一

16、種物理（和）模擬性質。為了從物理上交換信息，有必要采用一種物理連接路徑把這些裝置連接起來，使其能以直接方式或多路復連接路徑把這些裝置連接起來，使其能以直接方式或多路復合合方方式進行信息交換。式進行信息交換。2-2.2-2.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ） 其他要求其他要求 變電站中使用新技術的推薦與它們的變電站中使用新技術的推薦與它們的EMC性能相關，因為（部分）性能相關，因為（部分）設備的兼容性水平可以作為安裝判據(jù)的函數(shù)被大幅提高或降低。設備的兼容性水平可以作為安裝判據(jù)的函數(shù)被大幅提高或降

17、低。 特別要注意的（特別要注意的（GB/T11022的的5.4 ）： 接地和連接；接地和連接； 電纜；電纜； 屏蔽；屏蔽； 濾波。濾波。 對于所有的工況，安裝導則的第一來源是制造廠的安裝使用說明書，由于引入了新的電子技術，輔助設備可以由不同的制造廠提供。要求成套廠應能確定在故障狀況下哪個制造廠負有責任。為了協(xié)助其達到此目的，每個制造廠應提供適當?shù)奈募?絕緣方面： 如果考慮開關設備和控制設備的輔助和控制回路的絕緣，即使采用了電子式輔助回路，GB/T 11022的6.2.10適用，按照配有EMC保護的每條回路的規(guī)定，如壓敏電阻或瞬態(tài)吸收裝置，不能認為是獨立的，因此，EMC試驗應優(yōu)先于耐壓試驗進行

18、。對于臨時連接，允許較低的絕緣水平。 運行中可觸及的試驗連接和用戶接口應有防止電擊的保護（GB/T 17045-2008， GB/T 3805-2008）。最高電壓不應超過所選接口類型的最大額定值。 接近臨時連接時不應導致誤動作、誤報警或錯誤的遠方信號。182-3.2-3.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ） 此標準主要包括高壓開關設備和控制設備以及它們構成的成套設備和與變電站其它部分進行數(shù)字通信的專用設備以及對它們的試驗要求。該數(shù)字通信設備可代替金屬并行導線并可以集成到高壓開關設備和控制設備及

19、其成套設備中，也可以作為外部設備使現(xiàn)有的開關設備、控制設備及其成套設備和IEC 61850相兼容。2-3.2-3.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ）（1）額定值和分類）額定值和分類 高壓變電站過程層的邏輯節(jié)點；高壓變電站過程層的邏輯節(jié)點；開關設備監(jiān)測的附加數(shù)據(jù)和邏輯節(jié)點；開關設備監(jiān)測的附加數(shù)據(jù)和邏輯節(jié)點；通信服務；通信服務；時間要求；時間要求；數(shù)據(jù)分辨率和準確度的額定等級；數(shù)據(jù)分辨率和準確度的額定等級；數(shù)據(jù)安全；數(shù)據(jù)安全；數(shù)據(jù)完整性；數(shù)據(jù)完整性；性能要求。性能要求。（2）設計與結構）設計與結構

20、 通過介紹開關設備控制器和通信裝置的幾種典型布置來說明通過介紹開關設備控制器和通信裝置的幾種典型布置來說明各控制器如何實現(xiàn)其功能并對變電站自動化系統(tǒng)提出要求。各控制器如何實現(xiàn)其功能并對變電站自動化系統(tǒng)提出要求。2-3.2-3.智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（智能化開關設備基礎標準的主要內(nèi)容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ）（3）型式試驗和例行試驗）型式試驗和例行試驗主要包括：主要包括：開關設備通信接口一致性測試；開關設備通信接口一致性測試；開關設備的時間測量開關設備的時間測量。 通過這些基礎通過這些基礎標準的制定標準的制定，使得智能開關設備使得智能開關設備

21、的開發(fā)、生產(chǎn)的開發(fā)、生產(chǎn)、試驗、運行、試驗、運行有了依據(jù)，使有了依據(jù)，使得高壓開關得高壓開關設設備的狀態(tài)檢備的狀態(tài)檢測測成為可能，實現(xiàn)了成為可能，實現(xiàn)了高壓高壓開關設備開關設備過程過程層與層與站控層之間的數(shù)字通訊。站控層之間的數(shù)字通訊。2-4. 2-4. 智能化成套開關設備標準的主要內(nèi)容智能化成套開關設備標準的主要內(nèi)容 目前，全國高壓開關設備標準化技術委員會（目前，全國高壓開關設備標準化技術委員會（SAC/TC65）已有兩個）已有兩個智能成套開關設備標準：智能成套開關設備標準： NB/T 42025-2013 額定電壓額定電壓72.5kV及以上智能氣體絕緣金屬封閉及以上智能氣體絕緣金屬封閉開關

22、設備（開關設備（2013-11發(fā)布，發(fā)布，2014-04-01正式實施）；正式實施）； NB/T 42044-2014 3.6kV 40.5kV智能交流金屬封閉開關設備和智能交流金屬封閉開關設備和控制設備（控制設備（2014-10發(fā)布，發(fā)布，2015-03-01正式實施）。正式實施）。 兩兩標準提出的技術性能參數(shù)基于國內(nèi)外智能標準提出的技術性能參數(shù)基于國內(nèi)外智能高壓開關設高壓開關設備備的設計、制造和運行經(jīng)驗。由于智能的設計、制造和運行經(jīng)驗。由于智能高壓開關設備高壓開關設備技術仍技術仍處于發(fā)展階段，標準處于發(fā)展階段，標準中的中的相關技術原則將隨相關技術原則將隨著著技術的發(fā)展與技術的發(fā)展與成熟逐步

23、修訂和完善。成熟逐步修訂和完善。 標準中對智能高壓開關設備提出了具體的技術原則：標準中對智能高壓開關設備提出了具體的技術原則： 智能組件是智能高壓開關設備不可分割的一部分，應與高壓開關設備一體化設計。其設計安裝不應降低高壓開關設備的性能； 智能高壓開關設備的數(shù)字接口應符合GB/T28811（IEC 62271-3）的相關要求。 智能智能GIS的試驗應在智能化元件全部組裝在開關設備中后進行；的試驗應在智能化元件全部組裝在開關設備中后進行； 智能智能GIS的試驗首先應滿足高壓開關設備的相關標準，所有智能組件的試驗首先應滿足高壓開關設備的相關標準，所有智能組件應在工作或模擬工作狀態(tài)下隨高壓開關設備進

24、行試驗。應在工作或模擬工作狀態(tài)下隨高壓開關設備進行試驗。 一一 . NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）對下列配置的智能組件提出了技術要求： 電子式電流互感器； 電子式電壓互感器； 合并單元； 開關設備控制器； 選相控制器； 狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)； 智能組件柜 。24一一. . NB/T42025-2013 NB/T42025-2013 （智能（智能GISGIS）（1）電子式互感器電子式互感器： 電子式互感器應符合GB/T 20840.7 、GB/T 20840.8、IEC 62271-3的有關規(guī)定。 電子式電流互感器保護精度不低于5 TPE

25、,測量精度不低于0.2 S；電子式電壓互感器保護精度不低于3 P,測量精度不低于0.2。 配置原則如下： 由線圈（電流互感器）、傳感器（電壓互感器）、采集器（數(shù)據(jù)處理單元）、合并單元組成； 對于252 kV以下智能GIS推薦采用單套配置，對電子式電流互感器，采用一個保護用線圈、一個測量用線圈，共用一個采集器、一個合并單元；電子式電壓互感器采用一個電壓傳感器、一個采集器，一個合并單元。對于252 kV及以上電壓等級開關設備推薦采用雙重化配置； 采集器的每路采樣系統(tǒng)應采用雙A/D模塊，接入合并單元，每個合并單元輸出兩路數(shù)字采樣值，由同一路通道進入一套保護裝置； 電子式互感器的采集器與合并單元的接口

26、、傳輸協(xié)議統(tǒng)一，符合GB/T 20840.7 、GB/T 20840.8、IEC 62271-3標準要求。 電子式互感器的采集器及合并單元由智能組件柜提供DC 220 V或DC 110 V電源。 一一. NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）26一一. NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）（2）合并單元合并單元： 具備多個光纖接口，滿足直接采樣要求。與變電站輸出采樣速率統(tǒng)一，額定數(shù)據(jù)速率符合IEC 61850標準。 具有完善的閉鎖告警功能，能保證在電源中斷、電壓異常、采集器異常、通信中

27、斷、通訊異常、裝置內(nèi)部異常等情況下不誤動作。 合并單元與采集器之間沒有硬同步信號時，合并單元應具備前端采樣、處理和采樣傳輸時延的補償功能。 合并單元之間的同步性能應滿足保護要求，采樣的同步誤差應不大于1 s。 同一合并單元應能同時接入電子式電流、電壓采集器信號。合并單元可接入常規(guī)電磁互感器或模擬小信號互感器輸出的模擬信號。 合并單元推薦安裝在智能組件柜內(nèi)，其結構應便于檢修和更換。27（3）開關設備控制器開關設備控制器： 開關設備控制器配置，252 kV以下智能GIS推薦采用單套配置，252 kV及以上智能GIS推薦采用雙重配置。 能接收測控裝置和保護裝置的指令，對開關設備發(fā)出分、合閘操作指令，

28、并對開關設備相關參量進行測量。 有完善的閉鎖告警功能，包括電源中斷、通訊中斷、通訊異常、GOOSE斷鏈、裝置內(nèi)部異常等自檢測功能。 應支持以GOOSE方式進行信息傳輸；GOOSE信息處理時延應小于1 ms；能接入站內(nèi)時間同步網(wǎng)絡，通過光纖接受站內(nèi)時間同步信號；具備GOOSE命令記錄功能，記錄收到GOOSE命令時刻，GOOSE命令來源及出口動作時刻等內(nèi)容，并提供查看方法。 開關控制器安裝在智能組件柜內(nèi), 其結構應便于檢修和更換。一一. NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）28（4）選相控制器選相控制器： 選相合閘控制器與斷路器各極配合，斷路

29、器的固有合閘時間應穩(wěn)定，偏差不應大于1 ms，能夠使實際合閘相位與期望合閘相位之間的平均偏差不大于18電度。 選相合閘控制器自身不確定度不大于0.1 ms。通常選相合閘控制器應具有環(huán)境溫度修正、操作頻率修正、控制回路電壓修正等功能。 從合并單元采集系統(tǒng)電壓數(shù)據(jù)，據(jù)此判斷電壓相位。接收測控裝置的合閘命令，計算所需時延，并將時延后的合閘命令發(fā)送到開關設備控制器實現(xiàn)在預期合閘相位的合閘操作。 選相合閘控制器可通過IEC 61850通訊協(xié)議接收測控裝置的合閘命令，并將合閘命令直接發(fā)送到開關設備控制器，開關設備控制器不確定度不大于0.1 ms。一一. NB/T 42025-2013. NB/T 4202

30、5-2013 （智能（智能GISGIS）（5）狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)： 狀態(tài)在線監(jiān)測主要包括監(jiān)測功能組主狀態(tài)在線監(jiān)測主要包括監(jiān)測功能組主IED、 氣體狀態(tài)監(jiān)測、局放在線監(jiān)測、氣體狀態(tài)監(jiān)測、局放在線監(jiān)測、斷路器狀態(tài)在線監(jiān)測、避雷器在線監(jiān)測的傳感器和其斷路器狀態(tài)在線監(jiān)測、避雷器在線監(jiān)測的傳感器和其IED，見，見下下圖。圖。一一. . NB/T42025-2013NB/T42025-201330智能組件性能檢測整體聯(lián)合調試智能氣體絕緣金屬封閉開關設備型式試驗本體性能檢測一一 . NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013（智能（智能GISGIS） 試驗時，試驗時，智能

31、開關設備主回路保持閉合導通狀態(tài)，所有智能組件帶電工作；將智智能開關設備主回路保持閉合導通狀態(tài)，所有智能組件帶電工作；將智能單元信息通過設備自帶的程控交換機或控制器利用光纖傳輸至后臺監(jiān)測系統(tǒng)；當能單元信息通過設備自帶的程控交換機或控制器利用光纖傳輸至后臺監(jiān)測系統(tǒng)；當峰值電流和短時耐受電流出現(xiàn)時，監(jiān)測系統(tǒng)正常采集到全部狀態(tài)信息，如試驗電流峰值電流和短時耐受電流出現(xiàn)時，監(jiān)測系統(tǒng)正常采集到全部狀態(tài)信息，如試驗電流波形，開關狀態(tài)顯示，波形，開關狀態(tài)顯示，SFSF6 6狀態(tài)信息以及應顯示的告警信息等。狀態(tài)信息以及應顯示的告警信息等。31試驗項目智能組件性能檢測 考核智能組件的功能性和可靠性IED電源適應性

32、外觀與結構絕緣性能電磁兼容性能(EMC)環(huán)境耐受性能機械耐受性能連續(xù)通電試驗測量基本誤差控制功能測試地電位暫態(tài)升高試驗通信網(wǎng)絡試驗一致性試驗互操作試驗32試驗項目整體聯(lián)合調試驗證智能元件的功能與一次本體結合后是否正常整體聯(lián)調機械特性IED局放狀態(tài)IEDSF6氣體狀態(tài)IED開關設備控制器（1）絕緣試驗 額定雷電沖擊試驗； 額定操作沖擊試驗（干試，如果需要）； 額定短時工頻試驗（干試）； 試驗條件：整機試驗，包括電子式電流互感器、電子式電壓互感器、各種傳感器、智能組件及其相關的元器件。試驗前，按照5.2技術要求，進行電子式電壓互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足其要求。

33、 試驗按GB/T 11022的規(guī)定進行。 如果構成智能GIS的高壓開關設備已經(jīng)通過了這些項目的試驗，則上述試驗可只進行對地試驗。 試驗判據(jù)： 試驗過程中，電子式互感器線圈、采集器和內(nèi)置式傳感器均未發(fā)生絕緣故障； 試驗后，按照5.2技術要求，進行電子式電壓互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足5.2技術要求。智能高壓開關設備的型式試驗：智能高壓開關設備的型式試驗：（2）斷路器的基本短路試驗方式T100s 試驗條件：智能組件柜，包括柜內(nèi)安裝的各種智能電子裝置及其相關的元器件，應安放在正常工作位置或距斷路器不比正常工作時更遠的位置。試驗前，按照5.2技術要求，進行電子式電壓

34、互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足其要求。試驗中所有操作命令應經(jīng)過智能控制柜發(fā)出。 如果構成智能GIS的斷路器已經(jīng)通過了本項目的試驗，試驗不再考核燃弧區(qū)間，只需按照標準操作循環(huán)進行有效的開斷試驗過程，試驗方法按GB 1984的規(guī)定進行。 試驗判據(jù)：試驗過程中，智能組件柜內(nèi)各組件不能發(fā)生誤動作。試驗后，按照5.2技術要求，進行電子式電壓互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足5.2技術要求。 智能高壓開關設備的型式試驗：智能高壓開關設備的型式試驗：35（3）機械壽命與顛震試驗 試驗條件：斷路器、電子式電流互感器、電子式電壓互感器、各種傳感器、

35、智能電子裝置及其相關的元器件應按工作狀態(tài)安裝在智能GIS的相應部位。試驗前，按照本規(guī)范5.2技術要求，進行電子式電壓互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足其要求。 機械壽命試驗 智能元件與斷路器共用同一支架時，均應隨斷路器同時進行機械壽命試驗，機械壽命試驗次數(shù)按產(chǎn)品技術規(guī)范，試驗方法按GB 1984的規(guī)定進行。 振動試驗 振動試驗應優(yōu)先進行整機試驗，條件不具備時，智能元件應隨其所屬的一次設備進行。 試驗判據(jù)：各項試驗期間及試驗后的樣機內(nèi)智能元器件應安裝可靠、無松動、無損壞，試驗后還應進行系統(tǒng)測試，按照5.2的技術要求，進行電子式電壓互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測

36、試，還應能滿足其要求。智能高壓開關設備的型式試驗：智能高壓開關設備的型式試驗：36（4）環(huán)境試驗環(huán)境試驗 試驗條件：所有智能元件及其所屬的一次元件, 按照GB/T 11022試驗項目進行。 試驗判據(jù)：除應符合GB/T 11022要求，還應按照5.2的技術要求，進行電子式電壓互感器、電子式電流互感器、智能組件各IED功能、通訊測試，應滿足其要求。智能高壓開關設備的型式試驗：智能高壓開關設備的型式試驗：特點 智能中壓金屬封閉開關設備在智能組件的功能選擇、集成度以智能中壓金屬封閉開關設備在智能組件的功能選擇、集成度以及兼容方式上與智能及兼容方式上與智能GIS有不同的要求。有不同的要求。 與智能與智能

37、GIS相比，智能中壓金屬封閉開關設備由于體積原因，要相比，智能中壓金屬封閉開關設備由于體積原因，要求智能化元件具有更高的集成度，對其兼容性的要求也更高。求智能化元件具有更高的集成度，對其兼容性的要求也更高。 目前目前智能中壓金屬封閉開關設備智能中壓金屬封閉開關設備主要的實現(xiàn)方式一般是主要的實現(xiàn)方式一般是“一次設一次設備備+智能組件智能組件+檢測組件檢測組件”，其中智能組件通常集成在柜體。，其中智能組件通常集成在柜體。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）38技術原則技術原則二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-20

38、14（智能開關柜）（智能開關柜）符合符合GB 3906-2006要求，并具備完善的控制、測量、保護、計量，尤其要求，并具備完善的控制、測量、保護、計量，尤其是狀態(tài)監(jiān)測和診斷功能；是狀態(tài)監(jiān)測和診斷功能； IED是智能交流金屬封閉開關設備和控制設備不可分割的一部分，應與智是智能交流金屬封閉開關設備和控制設備不可分割的一部分，應與智能交流金屬封閉開關設備和控制設備一體化設計。能交流金屬封閉開關設備和控制設備一體化設計。IED的設計安裝不應降低其的設計安裝不應降低其性能；性能；智能交流金屬封閉開關設備和控制設備數(shù)字接口應符合智能交流金屬封閉開關設備和控制設備數(shù)字接口應符合 GB/T 28811-201

39、2 標準的相關要求。標準的相關要求。電子式電流互感器電子式電流互感器，電子式電壓互感器電子式電壓互感器，合并單元合并單元，對選相控制器的要求（如對選相控制器的要求（如果有）果有），金屬封閉開關設備和控制設備控制器金屬封閉開關設備和控制設備控制器，狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)，電動執(zhí)行電動執(zhí)行單元單元，聯(lián)鎖聯(lián)鎖。技術要求技術要求39狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本構成（1）斷路器狀態(tài)監(jiān)測斷路器狀態(tài)監(jiān)測 技術指標技術指標：斷路器狀態(tài)監(jiān)測可選擇監(jiān)測分、合閘線圈電流波形，行程斷路器狀態(tài)監(jiān)測可選擇監(jiān)測分、合閘線圈電流波形，行程-時時間曲線，儲能狀態(tài)、運行狀態(tài)、機械壽命等。斷路器狀態(tài)監(jiān)測項目技術要求見間曲線，儲

40、能狀態(tài)、運行狀態(tài)、機械壽命等。斷路器狀態(tài)監(jiān)測項目技術要求見下下表。表。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）（2）隔離開關隔離開關、接地開關、接地開關狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測 技術指標技術指標：隔離開關隔離開關、接地開關、接地開關狀態(tài)監(jiān)測主要有隔離開關電動執(zhí)行單狀態(tài)監(jiān)測主要有隔離開關電動執(zhí)行單元運行狀態(tài)及其機械壽命，技術指標見元運行狀態(tài)及其機械壽命，技術指標見下下表。表。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）（3）可移開部件狀態(tài)監(jiān)測可移開部件狀態(tài)監(jiān)測 技術指標：可移開部件狀態(tài)監(jiān)測主要有可

41、移開部件電動執(zhí)行單元運行狀態(tài)及其機械壽命，技術指標見下表。（4）氣體狀態(tài)監(jiān)測（適用時）氣體狀態(tài)監(jiān)測（適用時） 技術指標： 氣體狀態(tài)包括壓力、密度、溫度，折算到20 的氣體壓力的準確級應達到1.5級。 功能要求：氣體狀態(tài)監(jiān)測IED采集氣體壓力、密度、溫度（推薦優(yōu)先監(jiān)測密度、溫度）。根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)，計算20 時的氣體壓力，將監(jiān)測結果信息根據(jù)預設條件報送主IED。對異常告警信息應實時向站控層報送。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）（5）主回路溫度在線監(jiān)測主回路溫度在線監(jiān)測 技術指標：主回路溫度在線監(jiān)測內(nèi)容包括各測溫點的溫度、金屬封閉開關

42、設備和控制設備安裝現(xiàn)場的環(huán)境溫度。監(jiān)測系統(tǒng)的溫度誤差不大于2 。 功能要求：測溫傳感元件的安裝應不降低金屬封閉開關設備和控制設備的性能。測溫點的設置應不低于6個。各測溫點的預報警溫度值和極限報警溫度值應可設置。在監(jiān)測溫度超過預報警溫度值和極限報警溫度值時，應發(fā)出不同的告警信息,該信息包括與告警同步的溫度信息。保存報警信息和一定周期時間段的溫度數(shù)據(jù)。（6）隔室?guī)щ姞顟B(tài)監(jiān)測隔室?guī)щ姞顟B(tài)監(jiān)測 技術指標：隔室?guī)щ姞顟B(tài)監(jiān)測的響應時間小于1s。 功能要求：隔室?guī)щ姞顟B(tài)監(jiān)測IED采集三相帶電顯示信息和/或聯(lián)鎖控制用“閉鎖”/ “解鎖”信息，將監(jiān)測結果信息根據(jù)預設條件報送主IED。對異常告警信息應實時報送。二

43、二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）（7）風機回路狀態(tài)監(jiān)測風機回路狀態(tài)監(jiān)測 技術指標：風機回路狀態(tài)監(jiān)測主要包括風機回路的通斷狀態(tài)或電機工作電流。 功能要求：數(shù)據(jù)的采樣由風機的啟動事件驅動。狀態(tài)監(jiān)測采集風機回路狀態(tài)信息（包括回路通斷或電機工作電流），將監(jiān)測結果信息根據(jù)預設條件報送主IED。對異常告警信息應實時報送。（8）環(huán)境溫、濕度在線監(jiān)測環(huán)境溫、濕度在線監(jiān)測 技術指標：環(huán)境溫、濕度狀態(tài)包括環(huán)境溫度，濕度。溫度的誤差不大于1 ，濕度的誤差不大于3%。 功能要求：采集環(huán)境溫、濕度狀態(tài)信息，將監(jiān)測結果信息根據(jù)預設條件報送主IED，并按設定的參

44、數(shù)進行加熱和除濕控制。對異常告警信息應實時報送。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能開關柜）（智能開關柜）考核要求技術原則：技術原則： 符合符合GB 3906-2006要求，并具備完善的控制、測量、保護、計量，尤其要求，并具備完善的控制、測量、保護、計量，尤其是狀態(tài)監(jiān)測和診斷功能；是狀態(tài)監(jiān)測和診斷功能； IED是智能交流金屬封閉開關設備和控制設備不可分割的一部分，應與智是智能交流金屬封閉開關設備和控制設備不可分割的一部分，應與智能交流金屬封閉開關設備和控制設備一體化設計。能交流金屬封閉開關設備和控制設備一體化設計。IED的設計安裝不應降低的設計安裝不應降低

45、其性能；其性能； 智能交流金屬封閉開關設備和控制設備數(shù)字接口應符合智能交流金屬封閉開關設備和控制設備數(shù)字接口應符合 GB/T 28811-2012 標準的相關要求。標準的相關要求。智能交流金屬封閉開關設備和控制設備的型式試驗首先應滿足高壓開關設備智能交流金屬封閉開關設備和控制設備的型式試驗首先應滿足高壓開關設備的相關標準。所有智能元件應在工作或模擬工作狀態(tài)下隨高壓開關設備進行的相關標準。所有智能元件應在工作或模擬工作狀態(tài)下隨高壓開關設備進行試驗。試驗。46試驗項目絕緣試驗短路性能試驗溫升試驗機械壽命整體性能測試電磁兼容試驗(EMC)NB/T 42044-2014NB/T 42044-2014（

46、智能開關柜）（智能開關柜）防護等級檢查47產(chǎn)品類型智能GIS智能金屬封閉開關設備智能隔離斷路器智能斷路器其他智能元件3. 3. 試驗實施情況分析試驗實施情況分析48 2012年年 2013年年 2014年年 2015年年智能GIS 7 18 11 4智能開關柜 3 11 6智能瓷柱式斷路器及智能隔離斷路器 1 2 8 62012年 2015年在XIHARI 委托試驗的智能高壓開關設備智能GIS、智能瓷柱式斷路器、智能隔離斷路器、智能中壓開關柜等產(chǎn)品 49一. 智能GIS 整體聯(lián)合調試試驗結果計算方法亟待明確； 智能組件監(jiān)測功能有待完善； 儲能電機電流參數(shù)測量存在偏差； 斷路器基本短路試驗中直流

47、電源多次損壞，應在設計時充分考慮電源系統(tǒng)的可靠性，保證一次本體與二次回路之間的電源可靠隔離； 隔離開關母線充電電流試驗對智能組件影響較大，出現(xiàn)IED死機、損壞、輸出波形異常等現(xiàn)象，分析認為是隔離開關切合母線操作時產(chǎn)生VFTO，GIS殼體地電位升高，安裝在GIS殼體上的智能組件承受VFTO效應對其的影響。存在的問題50二. 智能金屬封閉開關設備 由于智能中壓設備智能化元件集成度高，抗電磁干擾性能有待提高，主要表現(xiàn)為： 帶載情況下，開關控制器工作不穩(wěn)定，發(fā)生誤動作或拒動。 監(jiān)測信息不準確，如機械特性及溫度監(jiān)測信息，會有明顯異常。 就地儀表顯示屏上顯示信息異常。51三. 智能隔離斷路器及其他元件 測量參量不完善，有些IED不具備報警功能； 由于斷路器分合時間不穩(wěn)，造成重合閘的分、合閘時間的誤差范圍超出了標準的要求。 某些產(chǎn)品的IED的總行程是一個設定的固定值，故每次操作的總行程IED顯示均相同，而不是實測值，無法計算IED與試驗系統(tǒng)的偏差。 全光纖電流互感器在壽命試驗前、后的差異超出其準確級相應誤差限值較多。 在電磁感應開合試驗中，由于試品燃弧時間長，分閘時間變化大，實驗室無法正常采集波形。等等。52