智能开关标准-2016-吴鸿雁

1、智能高压开关设备标准及试验智能高压开关设备标准及试验全国高压开关设备标准化技术委员会全国高压开关设备标准化技术委员会（SAC/TC 65）1吴鸿雁 2016年4月2目录目录 智能高压开关设备标准体系智能高压开关设备标准体系 智能高压开关设备标准的主要内容智能高压开关设备标准的主要内容 智能高压开关设备试验实施情况分智能高压开关设备试验实施情况分析析 智能高压开关设备标准的发展智能高压开关设备标准的发展3 十二五以来，我国提出了建设坚强智能电网的发展目标，构成智能电网基础的智能高压开关设备也得到了很大的发展。 智能高压开关设备属于智能电网数字化体系中过程层的关键设备，设计中大量使用了先进的控制和

2、监测单元，而这些单元多是由较易受到外界强磁场或强电场干扰的电子元器件组成，因此在产品投运之前，应根据相关标准对高压开关设备进行严格的检验，以验证其可靠性和安全性。 41.1.智能化开关设备标准体系智能化开关设备标准体系基础标准如：基础标准如： 1 . GB/T 11022-2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求术要求等等 2 . GB/T 28810-2012 电子及其相关技术在开关设备和控制设电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用备的辅助设备中的应用（IEC 62063：1999 ） 3 . GB/T 28811-2012 基于基

3、于IEC 61850的数字接口的数字接口（IEC 62271-3：2006 ）等。）等。 GB/T 11022-2011 标准是高压开关设备的基础标准。 针对高压开关设备智能化，在基础标准中增加GB/T 28810-2012和GB/T 28811-2012两项标准。51.1.智能化开关设备标准体系智能化开关设备标准体系产品标准：产品标准： GB 3906-20063.6kV40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设交流金属封闭开关设备和控制设备备 GB 7674-2008 72.5kV 及以上气体绝缘金属封闭开关设备及以上气体绝缘金属封闭开关设备 NB/T 42025-2013 额定电压额定电压

4、72.5 kV及以上智能气体绝缘金属封及以上智能气体绝缘金属封闭开关设备闭开关设备 NB/T 42044-2014 3.6kV40.5kV智能交流金属封闭开关设备智能交流金属封闭开关设备和控制设备和控制设备 61.1.智能化开关设备标准体系智能化开关设备标准体系“智能高压开关设备智能高压开关设备” 在标准中的定义：在标准中的定义： 具有较高性能的开关设备具有较高性能的开关设备和控制设备，配装有电子设和控制设备，配装有电子设备、变送器和执行器，不仅备、变送器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面。监测和诊断方面。

5、7智能产品特点 智能组件的核心功能是对主设备状态的实时监测和评估，并依据评估结果进行控智能组件的核心功能是对主设备状态的实时监测和评估，并依据评估结果进行控制。制。 智能组件能与高压开关设备相关的测量、控制、检测、计量以及保护进行融合设智能组件能与高压开关设备相关的测量、控制、检测、计量以及保护进行融合设计，实现电网对设备状态的可监测，可判断、可控制。计，实现电网对设备状态的可监测，可判断、可控制。82-1.2-1.智能化开关设备基础标准的相关内容（智能化开关设备基础标准的相关内容（GB/T 11022-2011GB/T 11022-2011）GB/T 11022-2011涉及到智能化方面的章

6、节和内容涉及到智能化方面的章节和内容标准第标准第5章章 设计与结构中的设计与结构中的5.4 辅助和控制设备：辅助和控制设备： （1）外壳）外壳 （2）电击防护）电击防护 （3）火灾危害）火灾危害 （4）外壳中安装的元件）外壳中安装的元件 2-1.2-1.智能化开关设备基础标准的相关内容（智能化开关设备基础标准的相关内容（GB/T 11022-2011GB/T 11022-2011）标准中增加关于智能化方面的型式试验：标准中增加关于智能化方面的型式试验：原有试验：原有试验： 发射试验：主回路；辅助和控制回路 辅助和控制回路的抗干扰试验：电气快速瞬态/脉冲串试验；振荡波抗扰试验增加试验（增加试验（

7、2项）：项）：辅助和控制回路附加的辅助和控制回路附加的EMC试验试验 试验的目的是为了验证完整装置而不是重复单个元件的试验。因此，符合它们相关产品标准和相关额定值的元件的试验不需要重复。 （1）直流电源输入接口的纹波抗扰性试验 试验按照GB 17626.17进行且适用于电气和电子元件。开关设备和控制设备相关的产品标准应规定此试验对某些元件是否必要（例如，它不适用于电动机、电动机操作的隔离开关等）。 （2）电源输入接口的电压跌落、短时中断和电压变化抗扰性试验 交流电源接口的电压跌落、短时中断和电压变化试验应按照GB 17626.11进行，直流电源接口按照GB17626.29。 2-2.2-2.智

8、能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（GB/T 28810-2012GB/T 28810-2012） 此标准此标准主要解决的就是智能开关设备内部之间的连接和通主要解决的就是智能开关设备内部之间的连接和通信技术问题。信技术问题。 电子技术的快速发展，电子装置已经出现并安装在高压开关设备和控制设备内部的全部和部分的辅助设备中。因此，迫切需要将这些装置可能使用的接口，尤其是通信协议进行标准化，以避免出现混乱状态，并提高这些装置的互操作性。本标准就是为了涵盖这些电子技术，以适应并推动高压开关设备和控制设备产品及其相关标准的发展。 2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要

9、内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）在标准范围中提在标准范围中提出出了新的概念：了新的概念：一次设备即开关设备的高压部分，用于高压绝缘、载流和开合；辅助设备即开关设备的低压部分，用于主元件的控制和监测。 采用传统的技术，这两部分通常均由一个开关设备制造厂提供，其分界就是通常的端子排。 电子技术的使用引起下述几方面发生重大变化：电子技术的使用引起下述几方面发生重大变化： 辅助设备的位置不必限定于相应的开关设备，而可以放置在任何位置，从开关设备的就地控制柜到变电站的控制室。一次设备和辅助设备的分界不再是物理上接近就地控制柜的位

10、置；辅助设备的不同元件可以由不同的制造厂提供；采用分布式结构的电子技术，基于微处理器的元件和数字通信引入了可信性方面的新概念。这将导致开关设备的维修规程以及用户运行方式的改变。 12 具有较高性能的开关设备和控制设备，配装有电子设备、具有较高性能的开关设备和控制设备，配装有电子设备、变送器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附变送器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面。加功能，尤其在监测和诊断方面。 变送器：变送器：根据确定的法则，接收物理量形式的信息并把其转根据确定的法则，接收物理量形式的信息并把其转化成相同形式或其它物理量形式，便于传输或使用的

11、装置。化成相同形式或其它物理量形式，便于传输或使用的装置。 执行器：执行器：辅助设备的最终控制元件。给出了修复性维修、预辅助设备的最终控制元件。给出了修复性维修、预防性维修、状态维修、预测性维修、可信性、可用性、可靠度、维防性维修、状态维修、预测性维修、可信性、可用性、可靠度、维修度等定义。修度等定义。一一. 标准给出了智能开关设备的定义：标准给出了智能开关设备的定义：2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主

12、要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）二二. 设计与结构设计与结构 传统传统的的与一次元件的接口与一次元件的接口的控制设备，的控制设备，是由机电控制技术实是由机电控制技术实现的。现的。 经验表明，开关设备的大部分误操作和失效出现在其操动机构中的辅助和控制设备中。减少传统的机电控制设备以及一次元件和数字式变电站控制系统之间的并行连接线，可以获得更高的可靠性，提高开关设备的可用性，使其在整个使用寿命期间具有较高的投资/收益率。 用于一次元件接口的传统的机电元件可以用新型的变送器、用于一次元件接口的传统的机电元件可以用新型的变送器、执行器和集成的微控制器技术取代

13、，这样可以在一次元件控制和执行器和集成的微控制器技术取代，这样可以在一次元件控制和监测监测中获得更大范围中获得更大范围的备选功能。的备选功能。 2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ） 变送器变送器 至今，在高压开关设备和控制设备领域，已有专用的装置用作变送器。例如，SF6密度的测量是通过仅用于该领域的专用变送器来实现的。如今，用在各

14、个工业领域的很多类型的变送器，同样也可用在开关设备和控制设备上。将来，密度测量将由电子密度变送器来完成，而且会越来越普遍。工业变送器主要应用如下： 压力（气体，液压机构用流体）；压力（气体，液压机构用流体）； 温度（气体，液压机构用流体）；温度（气体，液压机构用流体）； 位置；位置； 液压水平；液压水平； 电流、电压（工频的和高频的）；电流、电压（工频的和高频的）； 机械振动。机械振动。 传统的和电子技术之间重大的差异在于：变送器和端子可能不再靠近开关设备的端子排。从用户的观点出发，它可以满足需要的功能，而不考虑其变送器的具体技术。2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设

15、备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ） 接口和连接接口和连接 从系统的观点出发，如果认为任何装置都是用来实现一些从系统的观点出发，如果认为任何装置都是用来实现一些功能的，那么可以标识一些组件，以便整个系统的分解和模块化。功能的，那么可以标识一些组件，以便整个系统的分解和模块化。这样，就可发现系统是由实现一组功能的、可进行信息交换的内这样，就可发现系统是由实现一组功能的、可进行信息交换的内部连接的装置组成。从概念上讲，此处的信息可以具有逻辑或部连接的装置组成。从概念上讲，此处的信息可以具有逻辑或（和）模拟性质。为了从物理上交换信息，有必要采用一

16、种物理（和）模拟性质。为了从物理上交换信息，有必要采用一种物理连接路径把这些装置连接起来，使其能以直接方式或多路复连接路径把这些装置连接起来，使其能以直接方式或多路复合合方方式进行信息交换。式进行信息交换。2-2.2-2.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28810-2012 GB/T 28810-2012 ）三.三.其他要求其他要求 变电站中使用新技术的推荐与它们的变电站中使用新技术的推荐与它们的EMC性能相关，因为（部分）性能相关，因为（部分）设备的兼容性水平可以作为安装判据的函数被大幅提高或降低。设备的兼容性水平可以作为安装判据的函数被大幅提

17、高或降低。 特别要注意的（特别要注意的（GB/T11022的的5.4 ）： 接地和连接；接地和连接； 电缆；电缆； 屏蔽；屏蔽； 滤波。滤波。 对于所有的工况，安装导则的第一来源是制造厂的安装使用说明书，由于引入了新的电子技术，辅助设备可以由不同的制造厂提供。要求成套厂应能确定在故障状况下哪个制造厂负有责任。为了协助其达到此目的，每个制造厂应提供适当的文件。 绝缘方面： 如果考虑开关设备和控制设备的辅助和控制回路的绝缘，即使采用了电子式辅助回路，GB/T 11022的6.2.10适用，按照配有EMC保护的每条回路的规定，如压敏电阻或瞬态吸收装置，不能认为是独立的，因此，EMC试验应优先于耐压试

18、验进行。对于临时连接，允许较低的绝缘水平。 运行中可触及的试验连接和用户接口应有防止电击的保护（GB/T 17045-2008， GB/T 3805-2008）。最高电压不应超过所选接口类型的最大额定值。 接近临时连接时不应导致误动作、误报警或错误的远方信号。182-3.2-3.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ） 此标准主要包括高压开关设备和控制设备以及它们构成的成套设备和与变电站其它部分进行数字通信的专用设备以及对它们的试验要求。该数字通信设备可代替金属并行导线并可以集成到高压开关设备和控制

19、设备及其成套设备中，也可以作为外部设备使现有的开关设备、控制设备及其成套设备和IEC 61850相兼容。2-3.2-3.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ）（1）额定值和分类）额定值和分类 高压变电站过程层的逻辑节点；高压变电站过程层的逻辑节点；开关设备监测的附加数据和逻辑节点；开关设备监测的附加数据和逻辑节点；通信服务；通信服务；时间要求；时间要求；数据分辨率和准确度的额定等级；数据分辨率和准确度的额定等级；数据安全；数据安全；数据完整性；数据完整性；性能要求。性能要求。（2）设计与结构）设计

20、与结构 通过介绍开关设备控制器和通信装置的几种典型布置来说明各控通过介绍开关设备控制器和通信装置的几种典型布置来说明各控制器如何实现其功能并对变电站自动化系统提出要求。制器如何实现其功能并对变电站自动化系统提出要求。2-3.2-3.智能化开关设备基础标准的主要内容（智能化开关设备基础标准的主要内容（ GB/T 28811-2012 GB/T 28811-2012 ）（3）型式试验和例行试验）型式试验和例行试验主要包括：主要包括：开关设备通信接口一致性测试；开关设备通信接口一致性测试；开关设备的时间测量开关设备的时间测量。 通过这些基础通过这些基础标准的制定标准的制定，使得智能开关设备的开使得智

21、能开关设备的开发、生产发、生产、试验、运行、试验、运行有了依据，使有了依据，使得高压开关得高压开关设备的设备的状态检状态检测测成为可能，实现了成为可能，实现了高压高压开关设备开关设备过程过程层与站控层与站控层之间的数字通讯。层之间的数字通讯。2-4. 2-4. 智能化成套开关设备标准的主要内容智能化成套开关设备标准的主要内容 目前，全国高压开关设备标准化技术委员会（目前，全国高压开关设备标准化技术委员会（SAC/TC65）已有两个）已有两个智能成套开关设备标准：智能成套开关设备标准： NB/T 42025-2013 额定电压额定电压72.5kV及以上智能气体绝缘金属封闭及以上智能气体绝缘金属封

22、闭开关设备（开关设备（2013-11发布，发布，2014-04-01正式实施）；正式实施）； NB/T 42044-2014 3.6kV 40.5kV智能交流金属封闭开关设备和智能交流金属封闭开关设备和控制设备（控制设备（2014-10发布，发布，2015-03-01正式实施）。正式实施）。 两两标准提出的技术性能参数基于国内外智能标准提出的技术性能参数基于国内外智能高压开关设高压开关设备备的设计、制造和运行经验。由于智能的设计、制造和运行经验。由于智能高压开关设备高压开关设备技术仍技术仍处于发展阶段，标准处于发展阶段，标准中的中的相关技术原则将随相关技术原则将随着着技术的发展与技术的发展与成

23、熟逐步修订和完善。成熟逐步修订和完善。 标准中对智能高压开关设备提出了具体的技术原则：标准中对智能高压开关设备提出了具体的技术原则： 智能组件是智能高压开关设备不可分割的一部分，应与高压开关设备一体化设计。其设计安装不应降低高压开关设备的性能； 智能高压开关设备的数字接口应符合GB/T28811（IEC 62271-3）的相关要求。 智能智能GIS的试验应在智能化元件全部组装在开关设备中后进行；的试验应在智能化元件全部组装在开关设备中后进行； 智能智能GIS的试验首先应满足高压开关设备的相关标准，所有智能组件的试验首先应满足高压开关设备的相关标准，所有智能组件应在工作或模拟工作状态下随高压开关

24、设备进行试验。应在工作或模拟工作状态下随高压开关设备进行试验。 一一 . NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）对下列配置的智能组件提出了技术要求： 电子式电流互感器； 电子式电压互感器； 合并单元； 开关设备控制器； 选相控制器； 状态在线监测系统； 智能组件柜 。24一一. . NB/T42025-2013 NB/T42025-2013 （智能（智能GISGIS）（1）电子式互感器电子式互感器： 电子式互感器应符合GB/T 20840.7 、GB/T 20840.8、IEC 62271-3的有关规定。 电子式电流互感器保护精度不低于5

25、TPE,测量精度不低于0.2 S；电子式电压互感器保护精度不低于3 P,测量精度不低于0.2。 配置原则如下： 由线圈（电流互感器）、传感器（电压互感器）、采集器（数据处理单元）、合并单元组成； 对于252 kV以下智能GIS推荐采用单套配置，对电子式电流互感器，采用一个保护用线圈、一个测量用线圈，共用一个采集器、一个合并单元；电子式电压互感器采用一个电压传感器、一个采集器，一个合并单元。对于252 kV及以上电压等级开关设备推荐采用双重化配置； 采集器的每路采样系统应采用双A/D模块，接入合并单元，每个合并单元输出两路数字采样值，由同一路通道进入一套保护装置； 电子式互感器的采集器与合并单元

26、的接口、传输协议统一，符合GB/T 20840.7 、GB/T 20840.8、IEC 62271-3标准要求。 电子式互感器的采集器及合并单元由智能组件柜提供DC 220 V或DC 110 V电源。 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）合并单元合并单元： 具备多个光纤接口，满足直接采样要求。与变电站输出采样速率统一，额定数据速率符合IEC 61850标准。 具有完善的闭锁告警功能，能保证在电源中断、电压异常、采集器异常、

27、通信中断、通讯异常、装置内部异常等情况下不误动作。 合并单元与采集器之间没有硬同步信号时，合并单元应具备前端采样、处理和采样传输时延的补偿功能。 合并单元之间的同步性能应满足保护要求，采样的同步误差应不大于1 s。 同一合并单元应能同时接入电子式电流、电压采集器信号。合并单元可接入常规电磁互感器或模拟小信号互感器输出的模拟信号。 合并单元推荐安装在智能组件柜内，其结构应便于检修和更换。27（3）开关设备控制器开关设备控制器： 开关设备控制器配置，252 kV以下智能GIS推荐采用单套配置，252 kV及以上智能GIS推荐采用双重配置。 能接收测控装置和保护装置的指令，对开关设备发出分、合闸操作

28、指令，并对开关设备相关参量进行测量。 有完善的闭锁告警功能，包括电源中断、通讯中断、通讯异常、GOOSE断链、装置内部异常等自检测功能。 应支持以GOOSE方式进行信息传输；GOOSE信息处理时延应小于1 ms；能接入站内时间同步网络，通过光纤接受站内时间同步信号；具备GOOSE命令记录功能，记录收到GOOSE命令时刻，GOOSE命令来源及出口动作时刻等内容，并提供查看方法。 开关控制器安装在智能组件柜内, 其结构应便于检修和更换。一一. NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013 （智能（智能GISGIS）28（4）选相控制器选相控制器： 选相合闸控制器与断路器各极配合

29、，断路器的固有合闸时间应稳定，偏差不应大于1 ms，能够使实际合闸相位与期望合闸相位之间的平均偏差不大于18电度。 选相合闸控制器自身不确定度不大于0.1 ms。通常选相合闸控制器应具有环境温度修正、操作频率修正、控制回路电压修正等功能。 从合并单元采集系统电压数据，据此判断电压相位。接收测控装置的合闸命令，计算所需时延，并将时延后的合闸命令发送到开关设备控制器实现在预期合闸相位的合闸操作。 选相合闸控制器可通过IEC 61850通讯协议接收测控装置的合闸命令，并将合闸命令直接发送到开关设备控制器，开关设备控制器不确定度不大于0.1 ms。一一. NB/T 42025-2013. NB/T 4

30、2025-2013 （智能（智能GISGIS）（5）状态在线监测系统状态在线监测系统： 状态在线监测主要包括监测功能组主状态在线监测主要包括监测功能组主IED、 气体状态监测、局放在线监测、气体状态监测、局放在线监测、断路器状态在线监测、避雷器在线监测的传感器和其断路器状态在线监测、避雷器在线监测的传感器和其IED，见，见下下图。图。一一. . NB/T42025-2013NB/T42025-201330智能组件性能检测整体联合调试智能气体绝缘金属封闭开关设备型式试验本体性能检测一一 . NB/T 42025-2013. NB/T 42025-2013（智能（智能GISGIS） 试验时，试验时

31、，智能开关设备主回路保持闭合导通状态，所有智能组件带电工作；将智智能开关设备主回路保持闭合导通状态，所有智能组件带电工作；将智能单元信息通过设备自带的程控交换机或控制器利用光纤传输至后台监测系统；当能单元信息通过设备自带的程控交换机或控制器利用光纤传输至后台监测系统；当峰值电流和短时耐受电流出现时，监测系统正常采集到全部状态信息，如试验电流峰值电流和短时耐受电流出现时，监测系统正常采集到全部状态信息，如试验电流波形，开关状态显示，波形，开关状态显示，SFSF6 6状态信息以及应显示的告警信息等。状态信息以及应显示的告警信息等。31试验项目智能组件性能检测 考核智能组件的功能性和可靠性IED电源

32、适应性外观与结构绝缘性能电磁兼容性能(EMC)环境耐受性能机械耐受性能连续通电试验测量基本误差控制功能测试地电位暂态升高试验通信网络试验一致性试验互操作试验32试验项目整体联合调试验证智能元件的功能与一次本体结合后是否正常整体联调机械特性IED局放状态IEDSF6气体状态IED开关设备控制器（1）绝缘试验 额定雷电冲击试验； 额定操作冲击试验（干试，如果需要）； 额定短时工频试验（干试）； 试验条件：整机试验，包括电子式电流互感器、电子式电压互感器、各种传感器、智能组件及其相关的元器件。试验前，按照5.2技术要求，进行电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足其

33、要求。 试验按GB/T 11022的规定进行。 如果构成智能GIS的高压开关设备已经通过了这些项目的试验，则上述试验可只进行对地试验。 试验判据： 试验过程中，电子式互感器线圈、采集器和内置式传感器均未发生绝缘故障； 试验后，按照5.2技术要求，进行电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足5.2技术要求。智能高压开关设备的型式试验：智能高压开关设备的型式试验：（2）断路器的基本短路试验方式T100s 试验条件：智能组件柜，包括柜内安装的各种智能电子装置及其相关的元器件，应安放在正常工作位置或距断路器不比正常工作时更远的位置。试验前，按照5.2技术要求，进行电子

34、式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足其要求。试验中所有操作命令应经过智能控制柜发出。 如果构成智能GIS的断路器已经通过了本项目的试验，试验不再考核燃弧区间，只需按照标准操作循环进行有效的开断试验过程，试验方法按GB 1984的规定进行。 试验判据：试验过程中，智能组件柜内各组件不能发生误动作。试验后，按照5.2技术要求，进行电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足5.2技术要求。 智能高压开关设备的型式试验：智能高压开关设备的型式试验：35（3）机械寿命与颠震试验 试验条件：断路器、电子式电流互感器、电子式电压互感器、各种传

35、感器、智能电子装置及其相关的元器件应按工作状态安装在智能GIS的相应部位。试验前，按照本规范5.2技术要求，进行电子式电压互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足其要求。 机械寿命试验 智能元件与断路器共用同一支架时，均应随断路器同时进行机械寿命试验，机械寿命试验次数按产品技术规范，试验方法按GB 1984的规定进行。 振动试验 振动试验应优先进行整机试验，条件不具备时，智能元件应随其所属的一次设备进行。 试验判据：各项试验期间及试验后的样机内智能元器件应安装可靠、无松动、无损坏，试验后还应进行系统测试，按照5.2的技术要求，进行电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、

36、通讯测试，还应能满足其要求。智能高压开关设备的型式试验：智能高压开关设备的型式试验：36（4）环境试验环境试验 试验条件：所有智能元件及其所属的一次元件, 按照GB/T 11022试验项目进行。 试验判据：除应符合GB/T 11022要求，还应按照5.2的技术要求，进行电子式电压互感器、电子式电流互感器、智能组件各IED功能、通讯测试，应满足其要求。智能高压开关设备的型式试验：智能高压开关设备的型式试验：特点 智能中压金属封闭开关设备在智能中压金属封闭开关设备在智能组件的功能选择、集成度以智能组件的功能选择、集成度以及兼容方式上与智能及兼容方式上与智能GIS有不同的要求。有不同的要求。 与智能

37、与智能GIS相比，智能中压金属封闭开关设备由于体积原因，要相比，智能中压金属封闭开关设备由于体积原因，要求智能化元件具有更高的集成度，对其兼容性的要求也更高。求智能化元件具有更高的集成度，对其兼容性的要求也更高。 目前目前智能中压金属封闭开关设备智能中压金属封闭开关设备主要的实现方式一般是主要的实现方式一般是“一次一次设备设备+智能组件智能组件+检测组件检测组件”，其中智能组件通常集成在柜体。，其中智能组件通常集成在柜体。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）38技术原则技术原则二二. . NB/T42044-2014NB/T42044

38、-2014（智能开关柜）（智能开关柜）符合符合GB 3906-2006要求，并具备完善的控制、测量、保护、计量，尤其要求，并具备完善的控制、测量、保护、计量，尤其是状态监测和诊断功能；是状态监测和诊断功能； IED是智能交流金属封闭开关设备和控制设备不可分割的一部分，应与智是智能交流金属封闭开关设备和控制设备不可分割的一部分，应与智能交流金属封闭开关设备和控制设备一体化设计。能交流金属封闭开关设备和控制设备一体化设计。IED的设计安装不应降低其的设计安装不应降低其性能；性能；智能交流金属封闭开关设备和控制设备数字接口应符合智能交流金属封闭开关设备和控制设备数字接口应符合 GB/T 28811-

39、2012 标准的相关要求。标准的相关要求。电子式电流互感器电子式电流互感器，电子式电压互感器电子式电压互感器，合并单元合并单元，对选相控制器的要求（如对选相控制器的要求（如果有）果有），金属封闭开关设备和控制设备控制器金属封闭开关设备和控制设备控制器，状态在线监测系统状态在线监测系统，电动执行电动执行单元单元，联锁联锁。技术要求技术要求39状态在线监测系统的基本构成（1）断路器状态监测断路器状态监测 技术指标技术指标：断路器状态监测可选择监测分、合闸线圈电流波形，行程断路器状态监测可选择监测分、合闸线圈电流波形，行程-时时间曲线，储能状态、运行状态、机械寿命等。断路器状态监测项目技术要求见间曲

40、线，储能状态、运行状态、机械寿命等。断路器状态监测项目技术要求见下下表。表。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）（2）隔离开关隔离开关、接地开关、接地开关状态监测状态监测 技术指标技术指标：隔离开关隔离开关、接地开关、接地开关状态监测主要有隔离开关电动执行单状态监测主要有隔离开关电动执行单元运行状态及其机械寿命，技术指标见元运行状态及其机械寿命，技术指标见下下表。表。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）（3）可移开部件状态监测可移开部件状态监测 技术指标：可移开部件状态监测主

41、要有可移开部件电动执行单元运行状态及其机械寿命，技术指标见下表。（4）气体状态监测（适用时）气体状态监测（适用时） 技术指标： 气体状态包括压力、密度、温度，折算到20 的气体压力的准确级应达到1.5级。 功能要求：气体状态监测IED采集气体压力、密度、温度（推荐优先监测密度、温度）。根据所采集的数据，计算20 时的气体压力，将监测结果信息根据预设条件报送主IED。对异常告警信息应实时向站控层报送。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）（5）主回路温度在线监测主回路温度在线监测 技术指标：主回路温度在线监测内容包括各测温点的温度、金属封

42、闭开关设备和控制设备安装现场的环境温度。监测系统的温度误差不大于2 。 功能要求：测温传感元件的安装应不降低金属封闭开关设备和控制设备的性能。测温点的设置应不低于6个。各测温点的预报警温度值和极限报警温度值应可设置。在监测温度超过预报警温度值和极限报警温度值时，应发出不同的告警信息,该信息包括与告警同步的温度信息。保存报警信息和一定周期时间段的温度数据。（6）隔室带电状态监测隔室带电状态监测 技术指标：隔室带电状态监测的响应时间小于1s。 功能要求：隔室带电状态监测IED采集三相带电显示信息和/或联锁控制用“闭锁”/ “解锁”信息，将监测结果信息根据预设条件报送主IED。对异常告警信息应实时报

43、送。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）（7）风机回路状态监测风机回路状态监测 技术指标：风机回路状态监测主要包括风机回路的通断状态或电机工作电流。 功能要求：数据的采样由风机的启动事件驱动。状态监测采集风机回路状态信息（包括回路通断或电机工作电流），将监测结果信息根据预设条件报送主IED。对异常告警信息应实时报送。（8）环境温、湿度在线监测环境温、湿度在线监测 技术指标：环境温、湿度状态包括环境温度，湿度。温度的误差不大于1 ，湿度的误差不大于3%。 功能要求：采集环境温、湿度状态信息，将监测结果信息根据预设条件报送主IED，并按设

44、定的参数进行加热和除湿控制。对异常告警信息应实时报送。二二. . NB/T42044-2014NB/T42044-2014（智能开关柜）（智能开关柜）考核要求技术原则：技术原则： 符合符合GB 3906-2006要求，并具备完善的控制、测量、保护、计量，尤其要求，并具备完善的控制、测量、保护、计量，尤其是状态监测和诊断功能；是状态监测和诊断功能； IED是智能交流金属封闭开关设备和控制设备不可分割的一部分，应与智是智能交流金属封闭开关设备和控制设备不可分割的一部分，应与智能交流金属封闭开关设备和控制设备一体化设计。能交流金属封闭开关设备和控制设备一体化设计。IED的设计安装不应降低的设计安装不

45、应降低其性能；其性能； 智能交流金属封闭开关设备和控制设备数字接口应符合智能交流金属封闭开关设备和控制设备数字接口应符合 GB/T 28811-2012 标准的相关要求。标准的相关要求。智能交流金属封闭开关设备和控制设备的型式试验首先应满足高压开关设备智能交流金属封闭开关设备和控制设备的型式试验首先应满足高压开关设备的相关标准。所有智能元件应在工作或模拟工作状态下随高压开关设备进行的相关标准。所有智能元件应在工作或模拟工作状态下随高压开关设备进行试验。试验。46试验项目绝缘试验短路性能试验温升试验机械寿命整体性能测试电磁兼容试验(EMC)2 2NB/T 42044-2014NB/T 42044

46、-2014（智能开关柜）（智能开关柜）防护等级检查47产品类型智能GIS智能金属封闭开关设备智能隔离断路器智能断路器其他智能元件3. 3. 试验实施情况分析试验实施情况分析48 2012年年 2013年年 2014年年 2015年年智能GIS 7 18 11 4智能开关柜 3 11 6智能瓷柱式断路器及智能隔离断路器 1 2 8 62012年 2015年在XIHARI 委托试验的智能高压开关设备智能GIS、智能瓷柱式断路器、智能隔离断路器、智能中压开关柜等产品 49一. 智能GIS 整体联合调试试验结果计算方法亟待明确； 智能组件监测功能有待完善； 储能电机电流参数测量存在偏差； 断路器基本短

47、路试验中直流电源多次损坏，应在设计时充分考虑电源系统的可靠性，保证一次本体与二次回路之间的电源可靠隔离； 隔离开关母线充电电流试验对智能组件影响较大，出现IED死机、损坏、输出波形异常等现象，分析认为是隔离开关切合母线操作时产生VFTO，GIS壳体地电位升高，安装在GIS壳体上的智能组件承受VFTO效应对其的影响。存在的问题50二. 智能金属封闭开关设备 由于智能中压设备智能化元件集成度高，抗电磁干扰性能有待提高，主要表现为： 带载情况下，开关控制器工作不稳定，发生误动作或拒动。 监测信息不准确，如机械特性及温度监测信息，会有明显异常。 就地仪表显示屏上显示信息异常。51三. 智能隔离断路器及其他元件 测量参量不完善，有些IED不具备报警功能； 由于断路器分合时间不稳，造成重合闸的分、合闸时间的误差范围超出了标准的要求。 某些产品的IED的总行程是一个设定的固定值，故每次操作的总行程IED显示均相同，而不是实测值，无法计算IED与试验系统的偏差。 全光纤电流互感器在寿命试验前、后的差异超出其准确级相应误差限值较多。 在电磁感应开合试验中，由于试品燃弧时间长，分闸时间变化大，实验室无法正常采集波形。等等。52 201