(高清版)GBT 41135.1-2021 故障路径指示用电流和电压传感器或探测器 第1部分：通 用原理和要求

故障路径指示用电流和电压传感器或探测器第1部分：通用原理和要求国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T41135.1—2021 Ⅲ 12规范性引用文件 1 34根据电网和故障类型对FPI选择的要求 5典型应用 6与电网配置和运行有关的应用 7FPI/DSU的主要元件 8FPI/DSU的分类和使用级别(数据模型和配置定义、 9运行条件 24 26 附录A(资料性)本文件与IEC62689-1:2016技术性差异及其原因 附录C(资料性)关于FPI/DSU通信能力的例子 信息) V 29 49 图C.1一种用于架空线的等级为F1(F2/F3)C(NC)-T3-P2-1(2)的户外安装型FPI示例 ⅡGB/T41135.1—2021图C.2一种用于地下电缆的等级为F4(F5/F6)C(NC)-T2-P3(P4)-3(4)的DSU示例 图C.3一种用于地下电缆的等级为F4(F5/F6)C(NC)-T2-P3(P4)-4的DSU示例 图C.4一种用于地下电缆的等级为F4(F5/F6)C(NC)-T3(T4)-P3(P4)-3(4)的DSU示例 表1根据数据模型和简介定义与测试的FPI/DSU的分级原则 20 20表4电源等级 21表5附加可选特征与分级(与纯故障探测能力不严格相关) 21 24表8额定电压因数标准值(k) 表9额定绝缘水平 表11直流辅助电源电压额定值 表12交流辅助电源电压额定值 表13传感器各种零部件、材料和介质的温升限值 表14统一爬电比距(USCD) 表15电工产品的着火危险 表16电磁抗扰度要求 表17气候抗扰度要求 表18机械抗扰度要求 表19试验项目 43表21气候试验 表22机械试验 47 Ⅲ——对表5和表8的格式进行了调整；Un”和“(80%～110%)Un”;VABCD图1FPI的一般结构0.2本文件与IEC61850系列标准的关系IEC61850是一套用于支撑电力自动化的通信和系统的系列国际标准。GB/T41135系列标准同样介绍了一套专用命名空间，用于支撑FPI/DSU与电力自动化的集成。此外，该系列标准还定义了适当的数据模型和不同的通信接口配置文件，以支撑FPI/DSU的不同应用场景。对于最复杂版本的FPI(例如：通常应用于智能电网的DSU),一些应用场景依赖于延伸变电站的概念，这种延伸变电站的概念用于实现分布于中压馈线上的智能电子设备(IED)与位于主变电站内的智能电子设备(IED)之间，采用IEC61850进行通信。这种配置模式不会受限于FPI/DSU设备，但会包含主变电站延伸到其中压出线上的子变电站所需的特性。本文件规定了故障路径指示器和配电单元的最低要求(即最低性能指标)和相应的分类与试验(功本文件适用于故障路径指示器(FPI)和配电单元(DSU)(包括FPI、DSU的电流和/或电压传感 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不GB/T156标准电压(GB/T156—201GB/T311.1绝缘配合第1部分：定义、原则和规则(GB/T311.1—2012,IEC60071-1:2006,GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温(GB/T2423.1-2008,IEC60068-2-1:2007,IDGB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温(GB/T2423.2—2008,IEC60068-2-2:2007,IDGB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验(GB/T2423.3—2016,IEC60068-2-78:2012,IDGB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法IEC60068-2-6:20GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法IEC60068-2-14:2009,ID试验Fc:振动(正弦)(GB/T试验N:温度变化(GB/TGB/T2423.55电工电子产品环境试验第2部分：环境测试试验Eh:锤击试验(GB/T2423.55—2006,IECGB/T4208外壳防护等级(IP代码)(GB/T4208—2017,IEC60529:2013,IDT)工2GB/T5169.2电工电子产品着火危险试验第2部分：着火危险评定导则总则(GB/T5169.2—2013,IEC60695-1-10:20GB/T5169.9电工电子产品着火危险试验第9部分：着火危险评定导则预选试验程序总则(GB/T5169.9—2013,IEC60695-1-30:20GB/T5465.2电气设备用图形符号第2部分：图形符号(GB/T5465.2—2008,IEC60417DB:GB/T11021电气绝缘耐热性和表示方法(GB/T11021—2014,IEC60085:2007,IDT)GB/T14598.27—2017量度继电器和保护装置第27部分：产品安全和要求(IEC60255-27:GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求(GB/T16927.1—2011,GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(GB/T17626.2—2018,IEC61000-4-2:2008,IDT)GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(GB/T17626.3—GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(GB/T17626.4—GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(GB/T17626.5—2019,IEC61000-4-5:2014,IDT)GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(GB/T17626.6-GB/T17626.8电磁兼容IEC61000-4-8:2001,IDT)GB/T17626.9电磁兼容IEC61000-4-9:2001,IDT)试验和测量技术试验和测量技术试验和测量技术工频磁场抗扰度试验(GB/T17626.8—2006,脉冲磁场抗扰度试验(GB/T17626.9—2011,阻尼振荡磁场抗扰度试验(GB/T17626.10-GB/T17626.12电磁兼容试验和测量技术振铃波抗扰度试验(GB/T17626.12—2013,GB/T17626.13电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗GB/T17626.16电磁兼容试验和测量技术0Hz～150kHz共模传导骚扰抗扰度试验(GB/T17626.16—2007,IEC61000-4-16:2002,GB/T17626.18电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验(GB/T17626.18—2016,GB/T17626.29电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变3GB/T26218.1污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第1部分：定义、信息和一般原则(GB/T26218.1—2010,IEC/TS60815-1:2008,MOD)GB/T26218.2污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第2部分：交流系统用瓷和玻璃绝缘子(GB/T26218.2—2010,IEC/TS60815-2:2008,MOD)GB/T26218.3污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定第3部分：交流系统用复合绝缘子(GB/T26218.3—2011,IEC/TS60815-3:2008,MOD)DL/T860.72电力自动化通信网络和系统第7-2部分：基本信息和通信结构-抽象通信服务接IEC60028铜电阻国际标准(Internationalstandardofresistanceforcopper)IEC60121工业用退火铝导线的推荐标准(Recommendationforcommercialannealedaluminiumelectricalconductorwire)IEC61000-6-2:2005电磁兼容(EMC)第6-2部分：通用标准工业环境中的抗扰度试验[Elec-tromagneticcompatibility(EMC)—Part6-2:Genericstandards—Immunityfor下列术语和定义、缩略语和符号适用于本文件。3.1一般术语和定义故障路径指示器faultpassageindicator;FPI能够探测并指明故障所在位置(在FPI位置的上游或下游)和/或故障电流的方向(通常以负载电流为参考方向，即在一个放射状电网中，从高压/中压变压器流向中压馈线的末端)的装置。 准确度等级accuracyclass测量仪器仪表的分级，各级仪器仪表应符合有关不确定度的一组规范。变电站substation电力系统的一部分，它集中在一个指定的地方，主要包括输电或配电线路开关及控制设备的终端及建筑物和变压器。通常包括电力系统安全和控制所需的设施(例如：保护装置)。4 配电单元distributionsubstationunit;集成一个或多个设备/功能的装置，除了FPI的特定功能外，还能执行一些与故障探测不严格相关的(不属于故障探测的)附加功能(例如：远端通信/指令、开关控制或断路器控制、电网自动化和分布式电源的监测与控制等)。包含一个或多个处理器，可接收来自外部源的数据，或向外部发送数据，或进行控制的装置(例如：电子多功能仪表、数字保护和控制器等)。调理和指示单元conditioning,processingandindicatingunit;CPIU在FPI/DSU中，负责将电压和/或传感器信号转换成故障指示信息的部分，无论传感器信号是否经过数字化处理。在输入处感知被测变量的影响，并在输出处产生相应的测量信号的功能单元。没有自身一次导体和一次绝缘，可直接套装在导线或母线上使用的电流传感器。[来源：GB/T2900仅用以变换剩余电流的单台电流传感器或三台电流传感器组成的电流传感器组。[来源：GB/T2900.94—2015,3.15,有修改]5分布式电源distributedenergyresource;DER通常连接在中压配电网(电源容量通常是0.1MW～10MW)和低压配电网(电源容量通常低于0.1MW)中的发电设备。智能电网smartgrid/intelligentgrid使用信息交换和控制技术、分布式计算和相关传感器及执行器的电力系统。智能电网可以做到：——集成电网用户和利益相关者的行为与措施；——有效地传输可持续的、经济的且安全的电能。上游故障upstreamfault位于高压/中压变压器与FPI之间，或在放射状电网中位于同一高压/中压变压器供电的其他中压馈线上的故障。在放射状电网中，以FPI的位置为参考，位于高压/中压变压器反方向的故障。接地故障earthfault/groundfault带电导体与大地之间意外出现导电通路。在同一地点，由于同一原因重复再现的瞬时故障。多重故障multiplefaults/cross-countryfault在一回线或出自同一电源的多回线上，两个以上不同位置同时发生的对地绝缘故障。6相间故障phase-to-phase无故障条件下其输出变量等于输入变量，而发生故障时它限制某些变量(7除保护或测量用途的高阻抗接地以外，中性点不连接到参考地的系统。中性点谐振接地系统resonantearthed[neutral]system中性点经消弧线圈接地系统arc-suppression-coil-earth[neutral]system一个或多个中性点通过具有感抗的器件接地的系统。这些器件在单相对地短路时能大体上补偿线路的容性效应。 中性点直接接地系统solidlyearthedneutralsystem至少有一个中性点直接接地的系统。中性点阻抗接地系统impedanceearthedneutralsystem至少有一个中性点通过具有阻抗的器件接地以限制接地故障短路电流的系统。8[GB/T2900.94—2015,4.3,有修改]9f.CPIU调理和指示单元(Conditioning,ProcessingandIndicatingUnit)DER分布式电源(DistributedEnergyResources)DSU配电单元(DistrESD静电放电(ElectrostaticDischarge)FPI故障路径指示器(FaultPassageIndicfr额定频率HMIHV/MV高压/中压(HighWoltage/MediumVoltage)UaysMV/LV智能电子设备(IntelligentElectronicDevice)额定一次电流额定短时热电流额定一次电压辅助与控制电路的额定电源电压设备最高电压系统最高电压现场污秽度等级(SitePollutionSeverity)电压无功控制(VoltageVarControl)数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlandDataAcquisition)故障探测隔离与恢复(FaultDetectionIsolationandRestoration)故障定位、隔离与供电恢复(Faultlocation,Isolation4根据电网和故障类型对FPI选择的要求GB/T41135.2中描述了FPI/DSU的选型建议及其与故障探测相关的要求。5典型应用典型的FPI配置如图2所示(此设备主要功能为故障探测，但也可具备一些附加功能);宽扩展配置的DSU如图3所示(此设备不仅可监测一条及以上馈线，甚至可具有其他不与FPI的功能特性严格相关的附加功能)。其他FPI/DSU构架的例子见附录B。图2典型FPI可能的构架ABFEF标引序号说明：A——电流传感器(和电压传感器(可选),取决于故障探测原理和附加功能)。一相或三相，以及不止一条馈线处于器或技术);C——就地指示器(指示灯、LED、标记、输出继电器等)。这些指示器对于独立应用设备(FPI不插入电网控制系统D——远端指示通信和/或指令(双向通信，直接或通过其他装置),对于标准应用来说是可选的；对于电网自动系统和/或智能电网的应用来说是强制性的。这些信号/指令即可以通过模拟量、数字量进行传输/接收，又可以由通信输入/输出进行传输/接受，从而实现远端通信/指令(有线和/或无线);I——(以太网)与路由器之间的接口(铜线或光纤),该接口用于IEC61850协议与SCADA或配电站外的其他FPIL——(以太网)与路由器之间的接口(铜线或光纤),该接口用于IEC61850协议与产销者的设备的内部装置(换流果存在IEC61850通信，则D可移除，除非兼容旧方法。5.2与安装类型有关的应用该类FPI/DSU都用于户外安装。它们采用指示灯、指示标识、信息通讯等方法提供就地和/或远端的故障路径信息，以利于操作者在现场或远端控制室对故障位置进行更好的定位。对于电网自动化该类设备可以直接安装在单条馈线上(单相导线)。安装时是否要求馈线停电取决于FPI的实现动化系统更简便地对故障位置进行定位。它们应提供合适的信号(数字量和/或模拟量)和指令到适当在GB/T41135.2的系统应用中，给出了在不同电网中对FPI进行对于FPI的非定向故障路径探测，只需要电流传感适的时间窗内如果探测到由上游继电保护装置动作造成的电压缺失，则能够对该下游故障进行确认。CPIU由传感器提供信号处理，推导故障位置(FPI安装点的到完全相似的传感器，以使在剩余电流或电压计算中没有复合误差),使整个FPI/DSU达到所要求的更多的FPI功能(多于一套电流/电压传感器的汇集)和与故障探测并不严格相关的其他附加功用于故障探测就地指示的FPI可具备一个只基的设置，到允许控制中心向隔离开关/断路器发出开/关指令的通信。如果没有，则该通信由其他与就地显示应采用简易的LED或标识。在这种情况下，可用DIP开关实现简易的HMI。是将故障信息传输到远端SCADA(FPI/DSU)或其他DSU(通信能力),是否具备除故障探测(D图4给出了不同性能等级的FPI/DSU在同一中压馈线上共存的示例。 全集成于电网运行系统(SCADA)中的DSU;——用于故障探测远端指示的FPI(用交流电源和/或电池供电);——由SCADA操作人员基于FPI/故障指示器进行控制的电机操动开关；——未装配FPI/DSU的手动或电机操动的开关； EFGHIL 用于故障探测就地指示的FPI,固定安装，电池供电 TLC网络(专网或公网),通过DL/T634.5104或DL/T634.5101或其他协议传输信号 高压/中压变电站中的微SCADA:——IP上的DL/T634.5101、DL/T634.5104或其他协议；——SCADA。当FPI运行时，故障路径信息可以通过指示灯、指示标识、信息通信等在就地显示，也可与远端通使用合适的标准协议或由制造方与用户商定的协议来实现。可具有双向通信功能(例如：改变探测方8.2.3DSU在电网操作系统(SCADA)中的全集成IEC61850系列标准为新一代能源系统保护和控制IED的通信方面提供一个坚实的基础。IEC61850。FPI/DSU(内部变电站通信)的不同元件间的通信，取决于制造方的设计和技术(例如：ModbusR¹)、TCP/IP上的IEC60870-5或IEC61850)。——过电流探测(对应于FPI上每一个不同的阈值);和/或 ——设备健康状态报告(FPI内部状态和告警): ●内部故障；●辅助电源中断；●辅助控制；●内部故障，●辅助电源中断，●辅助控制，——相对地故障探测(对于DSU上每一个不同的阈值);——多重故障探测(对于DSU上每一个不同的阈值),非定向的或定向的(两者之一);——设备健康状态报告(DSU内部状态和告警):●内部故障，●辅助电源中断，●辅助控制， ●发送跳闸信号，目的是为了向其他IED发送信息使DER断开；●逻辑选择性信号(闭锁信号的传输/接收，DSU里应用的所有故障探测阈值或分别每个故障探测阈值),该信号可以禁止故障探测信号传输到其他IED,和/或禁止因故障探测导致 -—数据类型和数据类型识别； 应符合DL/T860.72。而第三个元素“电源等级”则用于区分电源，且不对数据模除了上述提到的分级码，还使用了一个附加的分级码，用于与故障探测不严格相关的附加功能(例表1根据数据模型和简介定义与测试的FPI/DSU的分级原则分级码：元素1分级码：元素2通信能力分级码：元素3电源的相对地故障探测),非定向的电压缺失来确认P1:自我供电。FPI没有任何接口用者任何内部电池接地系统),非定向的电压缺失来确认无电源接口)FPI/DSU准确度被定义为整个系统的准确度(见3.1.2、3.1.7、7.2.2)。此外，为了完整定义数据模型和配置文件，需有一个附加的分类等级(见8.4.5),用于描述FPI/DSU的可选附加功能。8.4.2故障探测能力等级考虑到故障探测能力和算法，完整的分级见表2。表2用于数据模型和配置文件的定义与试验的FPI故障探测能力等级过电流探测剩余电流探测定向指示考虑到通信能力，完整的分级见表3。表3用于数据模型和配置文件的定义与试验的通信能力没有由FPI直接管理的变电站内部/外部的通信没有由FPI/DSU直接管理的变电站外部的通信DSU-SCADA(客户端-服务器)和点考虑到电源，完整的分级表见表4。自我供电。没有接口用于连接任何外电源(无电源接口)内部电源(电池、太阳能电池等，没有电源接口)外部电源(有/没有后备电源能力)设备健康状态报告(FPI/DSU内部状态和告警):●内部故障；●辅助电源中断：●辅助控制；●其他√√√警等)√√√电力潮流监测(出于操作目的的电压电流测量)√√外部通信监测√√FDIR的嵌入算法(FLISR)√自动电压无功控制√√用于故障探测就地指示和故障探测远端指示的FPI,最低等级。b用于故障探测就地指示和故障探测远端指示的FPI,中间等级。用于故障探测远端指示的FPI,高级等级。电网操作系统(SCADA)中DSU的全集成。依据性能/功能等级的FPI/DSU完整分级见表6。表6也给出了正确使用不同FPI/DSU等级的说明(只参照故障探测能力)。根据表6来分级并进行试验。故障探测能力通信能力电源过电流，非定向1无没有由FPI直接管理的内部/外部变电站的变化等)自我供电相对地故障，非定向2i.设备健康状态报告(FPI/DSU内部状态和告警):a)内部故障；b)辅助电源中断；c)辅助控制；ii.变电站环境监测(环境测量、告警没有由FPI直接管理的外部变电站的通信——就地指示(标记、灯等);——通过其他设备(RTU十调制解调内部电源过电流，非定向；相对地故障，非定向3i.设备健康状态报告(FPI/DSU内部状态和告警):a)内部故障；b)辅助电源中断；c)辅助控制；ii.变电站环境监测(环境测量、告警i.电力潮流监测(出于运行用途的电压和电流测量)iv.外部通信的监测只是与SCADA(DL/T634.5101、通信(双向)(有/无备用电源能力)故障探测能力通信能力电源4状态和告警):a)内部故障；b)辅助电源中断；c)辅助控制；压和电流测量)v.FDIR的嵌入算法(FLISR)vi.自动VVC服务器)的通信和的直接通信(双向)故障，定向和非定向注1:斜体加粗字体的单元格只代表DSU,其他单元格既代表FPI又代表DSU。注2:关于故障探测的FPI/DSU准确度是指FPI/DSU的总准确度(传感器和电子单元)注3:单元格的值是独立的。唯一的例外是T1被分类为FPI,该FPI℃℃如果传感器组装在其他设备[例如：气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)、断路器]中，则低于-25℃和高于55℃时，允许丧失部分非必要功能(例如9.2.5户内FPI/DSU的其他使用条件●24h内测得的相对湿度平均值不超过95%;●一个月内的相对湿度平均值不超过90%;●一个月内的水蒸气压强平均值不超过1.8kPa。为了能承受高湿度和凝露的作用，防止绝缘击穿或金属件腐蚀，应采用按此条件设计的——24h内测得的环境气温平均值不超过——太阳辐射水平高达1000W/m²(晴天中午)。GB/T26218.2或GB/T26218.3规定的污秽等级。 额定值适用于GB/T311.1规定的标准大气条件(温度20℃、气压101.3kPa和绝对湿度三相传感器和用于单相系统或三相系统线间的单相传感器，其额定一次电压标准值应符合一次端子联结方式和中性点接地方式(见第6章)额定时间任一电网的相间任一电网中的变压器中性点与地之间中性点有效接地系统的相与地之间中性点非有效接地系统的相与地之间(中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地)具有“快速”接地故障自动清除功能(仅变电站的断路器分闸，或具备带断路器及就地自动机构的中压电网自动化系统，或具备就地自动机构和/或一套长期在线通h具有“慢速”接地故障自动清除功能(带隔离开关的中压电网自动化系统和不带任何通信网络置)。 (方均根值)(方均根值)(峰值)3注1:另外可供选择的绝缘水平，参见GB/T311.1。注2:如果用户另有要求，则额定绝缘水平也可参见附录D表D.1选取，但宜在订货合kV(方均根值)绝缘类型固体中性点有效接地系统(接地故障因数≤1.4)55中性点绝缘或非有效接地系统(接地故障因数>1.4)55注1:如果系统接地方式未指明时，则按中性点绝缘或非有效接地系统考注2:局部放电最大允许水平也适用于非额定值的频率。10.4.3低压元件的绝缘要求(电压传感器二次端子)低压元件通常包含隔离电路，且互相绝缘。低压元件的绝缘要求应按照GB/T14598.27—2017的表C.3执行。光学连接器不承受此要求。不同端口的低压耐受能力的例子如图5所示。图5考虑低压元件的绝缘要求可能的端口示例额定频率的标准值是50Hz。FPI/DSU在标准频率范围内符合准确度等级要求。测量准确级的标准频率范围应是额定频率(f₂)的99%～101%,故障探测用准确度等级的标准频率范围应是额定频率的90%～110%。应规定FPI的额定短时耐受电流(Ih),最小为12.5kA,1辅助和控制电路的电源电压应该由表11和表12给出的标准值选出。表11直流辅助电源电压额定值VV"较小值是相电压，较大值是线电压。在规定的额定条件下运行时，传感器各部分的温升不应超过表13给出的相应℃——对于接触下列等级绝缘材料*的绕组平均温升：YA与绕组相同3.架空导线(当FPI为钳形结构):———永久的(铝、铝合金或铜)——短路后(10min内回到普通温度)绝缘耐热等级的定义见GB/T11021在FPI/DSU整体上，考虑某些例如温度突然变化、可燃性和老化现象的试验尚未标准化，户内绝缘可以GB/T26869为导则，户外绝缘可以GB/T19519为导则。如果传感器或FPI的绝缘是永久性地耐受相电压或线电压，则应考虑本项测试。11.3.2海拔对温升的影响如果FPI规定在海拔超过1000m处使用而试验处海拔低于1000m时，则表13的温升限值应按使用处海拔超出1000m后的每100m减去下列数值(见图6):a)油浸式传感器：0.4%;b)干式绝缘传感器：0.5%。b 图6温升的海拔校正因数温升的海拔校正因数：△Tho——表13规定的海拔不超过1000m处的温升限值。11.4设备的接地要求11.4.1一般要求每件设备装置的座架，如果拟接地，则应提供可靠的接地端子，以供连接适合于规定故障条件的接地导体。连接处应标有接地符号，接地符号按GB/T5465.2的规定。11.4.2电气连续性接地电路的电气连续性应保证满足可能承载电流所引起的发热作用和电气作用。对外壳及座架等的相互连接、紧固连接(例如：螺栓紧固或焊接)可视为具有电气连贯性。11.5钳形安装的最大质量每根导线上的钳形设备不应超过6kg。所有FPI/DSU均应至少带有以下标志：e)FPI分级(按照本文件第8章);i)绝缘耐热等级(除A级外)。说明书中应列出上述各项的所有信息以及附加信息(见附录E)。端子标志应标记出FPI的一次和二次端子及相对极性。标志应由字母及字母后的数字和字母前的数字(必要时)组成。电流传感器端子字母应为大写印用于单相的FPI,电流端子的标记应为P1和P2。第一个特征数字表示外壳提供涉及人身的防护等级，以及防止固体异物进入的外壳内FPI的外壳提供的防止进水的防护等级应按照GB/T4208规定的标志方式表示。根据GB/T4208,户内装置的推荐防护等级不低于IP30。本要求不适用于FPI未先停电和无保证安全的控制手段(例如联锁、书面操作指令等)时禁止工作人员接近FPI设施的情况。在这种情况下，所需的这些外部安全手段应在FPI产品文件中作清楚根据GB/T4208,户外装置的推荐防护等级应不低于IP54,户外裸露装置的推荐防护等级应提高级可规定为IP30。对于户内装置，抗机械冲击作用的防护水平推荐为对带有易受污染的瓷绝缘子的户外FPI,其给定各污秽等级的统一爬电比距(USCD)列于表14,与表14统一爬电比距(USCD)污秽等级(SPS)统一爬电比距(USCD)ab(实际总爬电距离除以放电距离)见GB/T26218.2、GB/T26218.3#绝缘体的爬电距离除以绝缘体上的最高运行电压方均根b更多信息见GB/T26218.1、GB/T26218.2和GB/T26218.3。安装处海拔超过1500m时和绝缘体直径大于或等于300mm时，统一爬电比距(USCD)宜按照制造方提供的信息宜使用户能对正常和非正常运行时的着火风险进行评估。其导则列于表15。着火危险的评定导则将火灾中毒危险减至最小的导则——气候要求电磁抗扰度要求和试验仅对FPI/DSU包含有源电子单元的各部分作规定。因此，在采用电子式表16电磁抗扰度要求2电压暂降抗扰度等级：0%×2.5周期电压暂降抗扰度等级：0%×0.05s浪涌(冲击)抗扰度3电快速瞬变脉冲群抗扰度333344阻尼振荡磁场抗扰度4333仅适用于带交流电源端口的FPI/DSU。h仅适用于带直流电源端口的FPI/DSU。FPI/DSU应具备如表16所规定的低压电源谐波和间谐波分量抗扰度等级。该要求适用于采用交流电源的FPI/DSU(交流电源下的P3和P4等级)。FPI/DSU应具备如表16所规定的低压电源电压缓慢变化抗扰度等级。该要求适用于交流或直流电源(P3和P4等级电源)。FPI/DSU应具备如表16所规定的低压电源电压暂降和短时中断抗扰度等级。该要求适用于交流FPI/DSU应具备如表16所规定的电网操作和(直接或间接)雷击过电压所引起单向性瞬变过程的FPI/DSU应具备如表16所规定的高压和中压电站低压电路出现重复性阻尼振荡波的抗扰度等FPI/DSU应具备如表16所规定的非重复性阻尼振荡瞬态(振铃波)抗扰度等级。单脉冲振荡瞬态FPI/DSU应具备如表16所规定的静电放电(ESD)抗扰度等级，放电发生在操作者(直接或通过工FPI/DSU应具备如表16所规定的工频磁场抗扰度等级，此磁场是由FPI/DSU临近的电力线路、变压器等在正常运行或故障条件下产生。该要求很重要，因为FPI/DSU的电子部分预计要靠近电力FPI/DSU应具备如表16所规定的建筑物、金属架构和接地网遭雷击所产生脉冲磁场的抗扰度等FPI/DSU应具备如表16所规定的隔离开关合分高压母线所产生阻尼振荡磁场的抗扰度等级。该FPI/DSU应具备如表16所规定的无线电发射机或其他装置发射电磁波所产生电磁场的抗扰度等FPI/DSU应具备如表16所规定的对主动发射(传输)电磁场设备的抗扰度等级，例如数字移动电FPI/DSU应具备如表16所规定的对主动以射频发射(传输)电磁场设备的抗扰度等级。这种干扰FPI/DSU应具备如表16所规定的工频传导骚扰抗扰度等级(根据GB/T17626.4)。11.10.3气候抗扰度要求表17给出了一系列与FPI/DSU相关要求。其他与实际应用相关的要求还在考虑中。依照最低和最高温度(见9.2.2.2);持续时恒定湿热“(40±2)℃;(90±3)%RH;持续时间4d交变湿热(12h+12h试验)依照最低和最高温度(见9.2.2.2);持续时依照最低和最高温度(见9.2.2.2);持续时间3只针对户内装置。如用户要求，则应对用于信号调理和传感器(如果传感器包含电子单元或集成在FPI/DSU中)上应对包括传感器在内的系统FPI的所有部分的机械抗扰度要求作出规定。表18给出了与振动相关的机械要求的最低的严重等级。表18机械抗扰度要求振动(正弦)从10Hz～500Hz10m/s²振幅现有标准对于FPI传感器端子没有相关机械要求。常规工作状况下的载荷总和不宜超过指定耐受试验载荷的50%。荷的1.4倍。——例行试验：每台设备均应承受的试验。例行试验是为了反映制造上的缺陷试验项目见表19。表19试验项目型式试验电磁兼容(EMC)试验表19试验项目(续)由于这些试验持续时间长，需要制造方与用户协商一致。在结构性差别较少的FPI/DSU上所做的型式试验也可认为有效。这些差别需经制造方与用户协所有的型式试验应在环境温度为5℃~40℃下进行。承试试验室应核查图样和资料清单能足够代表所送试品的主要详情和组部结构细节的变动不需要重复进行相应项目的型式试验，只要制●详细的试验布置(包含试验电路图);●试验时所用装置的支撑结构的总体详情；●试验前后试品状态及现场照片；●试验大纲；●描述试品在试验时的表现和试验后的状态，以及在试验中任何部分的更新或修复(适用时);短时热电流试验应在电流传感器与IED连接的情况下进行，历时t的电流I应满足I²t不小于动稳定试验可以与上述短时热电流试验合并进行，但要求该试验电流的如果试验后的FPI在冷却到环境温度(5℃~40℃)后，能满足下列要求，则应认为FPI通过本a)无可见的损伤；的90%;——180A/mm²,绕组为铜材，其电导率不小于IEC60028规定值的97%;-—120A/mm²,绕组为铝材，其电导率不小于IEC60121规定值的97%。-—一次端子与地之间；重复的一次端工频耐压试验应在额定工频耐受电压的80%下进行。应进行温升试验以验证符合11.3的要求。如果温升符合11.3的规定，且试验后的FPI在温度降到环境温度后能满足下列要求，则应认为FPI/DSU通过本试验：雷电冲击耐压试验应按照GB/T16927.1的规定进冲击试验通常由施加参考电压和施加额定电压组成。参考冲击电压应为额定冲击耐受电压的50%～75%。冲击电压的峰值和波形应作记录。试验电压应依据设备最高电压和规定的绝缘水平取表9的相应值。下述为GB/T16927.1的程序B,是适用于兼有自恢复绝缘和非自恢复绝缘高压设备的优选试验程——每组试验(正极性和负极性)至少15次冲击；连续冲击5次；此程序使每组试验最多可能冲击25次。试验应按照GB/T14598.27—2017中附录C的规定进行。EMC试验应按照表20进行。表20EMC试验评价准则A电压暂降抗扰度A电压暂降抗扰度A浪涌(冲击)抗扰度B电快速瞬变脉冲群抗扰度BBBBAB阻尼振荡磁场抗扰度BAAAA“仅适用于带交流电源端口的FPI/DSU。h仅适用于带直流电源端口的FPI/DSU。参见12.2.10.2。测量灵敏度应能检测出5pC的局部放电量按程序A或程序B,在电压/电流传感器施加预加电压之后，再将电压降到表10规定的局部放电测测得的局部放电水平应不超过表10规定的限值。程序A:在工频耐受试验后的降压过程中使电压达受电压的80%,至少保持60s,然后不间断地降低到规定的局部放电测量电压。按照11.7所规定的要求，按使用条件装配完整的试品所有部件的外壳均应按照GB/T4208的规推荐采用GB/T2423.55规定的弹簧式冲击试验装置。气候试验应根据表21对包括传感器在内的FPI/DSU的所有部件进行试-—设备开启状态下的第二阶段。此时评价准则为A。表21气候试验评价准则AA交变湿热(12h+12h)AAA“只针对户内装置。b见12.2.10.2。机械试验应根据表22对包括传感器在内的FPI系统的所有部分进行试验。表22机械试验评价准则振动(正弦)B见12.2.10.2——2次截断雷电冲击(不接地FPI为4次(资料性)本文件与IEC62689-1:2016技术性差异及其原因表A.1给出了本文件与IEC62689-1:2016的技术性差异及其原因。表A.1本文件与IEC62689-1:2016的技术性差异及其原因章条编号原因2a)用修改采用国际标准的GB/T156代替了IEC60038,GB/T311.1代替了IEC60071-1,GB/T7354代替了IEC60270,GB/T15022(所有部分)代替了IEC60455(所有部分),GB/T16927.1代替了IEC60060-1,GB/T26218.1代替IEC/TS60815-1,GB/T26218.2代替IEC/TS60815-2,GB/T26218.3代替IEC/TS60815-3;b)将IEC60870-5-101和IEC60870-5-104分别用DL/T634DL/T634.5104代替，并移到参考文献中；c)增加了对GB/T2423.55和GB/T5169.2的引用将注1中的“400kV变电站和20kV变电站”改为“500kV变变电站”将IEC标准中FPI一次端子的额定绝缘水平按我国的具改，并增加“注2:如果用户另有要求，则额定绝缘水平也但宜在订货合同中注明”。将IEC标准中未被采纳的绝缘水平列入附录D中额定频率的标准值只保留50Hz,删除了IEC标准推荐的额定一次电流中，删除了IEC标准中的70A、8表11交流辅助电源额定值中删除了IEC标准中的下列三个选——三相三线或四线系统：240/415V及277/480V;——单相三线系统：120/240V;——单相两线系统：120V、240V和277V。删除了IEC标准中的“注：未来230/400V将是IEC唯一新系统中使用。对于已有的220/380V和240/415V“b较小值是对中性点的电压，较大值是线间电压。”辅助电路额定供电频率的标准值(交流源)只保留50H型式试验的环境温度范围由IEC标准中的10℃~30℃改为5℃~40℃环境温度范围由IEC原文中的10℃~30℃改为5℃~40℃(资料性)FPI/DSU架构的示例地下电缆应用的F5NC(或C)-T2-P3-3等级FPI的示例见图B.1。类别代码根据第8章编制。 —中压/低压变电站接地标记。图B.1地下电缆应用的F5NC(或C)-T2-P3-3等级FPI的示例地下电缆应用的F3NC(或C)-T1-P2-max2等级FPI的示例见图B.2。等级代码根据第8章编制。C——就地指示器(指示灯); ABF图B.2地下电缆应用的F3NC(或C)-T1-P2-max2等级FPI的示例地下电缆应用的F6NC-T4-P3-4等级DSU的示例见图B.3。等级代码根据第8章编制。A—过电流和接地故障的定向探测(不需要故障确认)的集成电压和电流传感器(每相一个)的接口。每个电压传感器的二次信号(模和辐角)都可由电子单元按将正常中压电网的剩余电压值修正为0V及剩余电图B.3地下电缆应用的F6NC-T4-P3-4等级DSU的示例CDH 图B.3地下电缆应用的F6NC-T4-P3-4等级DSU的示例(续)地下电缆应用的F6NC(或C)-T4-P3-4等级DSU的示例见图B.4。等级代码根据第8章编制。BcMLIDE+GF图B.4地下电缆应用的F6NC(或C)-T4-P3-4等级DSU的示例D—-只用于变电站内部通信的到路由器的(以太网)接口(铜线或光纤)。关于故障探测的远端双向通信指示可以处理变电站外部(远端)到SCADA或其他IED(例如：其他RTU)的数据传输。如果只使●相对地故障时故障电流方向的探测(不需要由中压馈线的断路器跳闸造成的电压缺失来确认);●电力潮流监视(出于运行用途对电压和电流的测量)(对于FPI等级为F6XX-T2-P3-3的最大性能等级);I——用于由DSU直接管理的，通过IEC61850协议(或其他协议)到SCADA(和到其他DSU/IED)的通信装置的通信的，(以太网)到路由器的接口(铜线或光纤);物理接口；M—-用于同一配电站中，通过IEC61850协议到其他DSU(IED)的通信的，(以太网)到路由器的接口(铜线图B.4地下电缆应用的F6NC(或C)-T4-P3-4等级DSU的示例(续)地下电缆应用的F5C(或NC)-T2-P4-3等级DSU的示例见图B.5。等级代码根据第8章编制。图B.5地下电缆应用的F5C(或NC)-T2-P4-3等级DSU的示例(资料性)关于FPI/DSU通信能力的例子一种等级为F1(F2/F3)C(NC)-T3-P2-1(2)的FPI示例见图C.1所示。其他可能的等级见括号内的内容。P0NMLFH●没有附加功能(等级1)或只有FPI设备的健康报告和变电站环境监测告警(就地告警)(等级图C.1一种用于架空线的等级为F1(F2/F3)C(NC)-T3-P2-1(2)的户外安装型FPI示例一种等级为F4(F5/F6)C(NC)(故障探测能力)-T2(通信能力)-P3(P4)(电源)-3(4)(附加功能)的DSU示例见图C.2所示。其他可能的等级见括号内的内容。0PCAFBQMIL1HHjHb)标引序号说明：A——开关或断路器；C——中压配电柜；F——DSU,等级F6(F4/F6)(故障探测能力)、等级T2(通信能力)、等级P3(电源)、等级4(附加功能):●定向过电流探测{F4}{F6};●非定向过电流探测的{F4}{F5}{F6};●定向剩余电流探测{F5}{F6};●来自等级3的附加功能{3(4)}:等级4也包括：FDIR(FLISR)的嵌入算法、自动化VVC、DER管理{3(4)};图C.2一种用于地下电缆的等级为F4(F5/F6)C(NC)-T2-P3(P4)-3(4)的DSU示例 图C.2一种用于地下电缆的等级为F4(F5/F6)C(NC)-T2-P3(P4)-3(4)的DSU示例(续)一种等级为F4(F5/F6)C(NC)(故障探测能力)-T2(通信能力)-P3(P4)(电源)-3(4)(附加功能)的DSU的其他示例见图C.3。其他可能的等级见括