GBT 40096.6-2024 就地化继电保护装置技术规范 第6部分：母线保护标准立项发展报告

就地化继电保护装置技术规范第6部分：母线保护标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforOn-SiteRelayProtectionDevicesPart6:BusbarProtection摘要随着我国新型电力系统建设的深入推进，以新能源为主体的电源结构对电网安全稳定运行提出了更高要求，继电保护装置作为保障电网安全的第一道防线，面临响应速度、可靠性能及智能化水平等方面的全新挑战。就地化继电保护装置通过将保护功能下沉至一次设备安装现场，大幅缩短了二次回路长度，显著提升了保护动作的快速性与可靠性，代表了继电保护技术发展的重要方向。母线作为电网中电能汇集与分配的关键节点，其保护性能直接影响整个电网的安全稳定运行。在此背景下，国家标准化管理委员会批准发布GB/T40096.6-2024《就地化继电保护装置技术规范第6部分：母线保护》，该标准于2024年4月25日发布，2024年11月1日正式实施。本标准在充分总结就地化母线保护装置试点运行经验的基础上，系统规定了就地化母线保护装置的技术要求、试验方法、检验规则及标志包装等内容，填补了该领域国家标准的空白，对于规范产品设计制造、指导工程应用、保障电网安全运行具有重要的指导意义。本报告详细阐述该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容和应用前景，为相关行业的标准化工作提供参考。关键词：就地化继电保护；母线保护；技术规范；国家标准；电力系统安全；标准化Keywords:On-siterelayprotection;Busbarprotection;Technicalspecification;Nationalstandard;Powersystemsecurity;Standardization一、引言1.1标准化背景继电保护装置是保障电力系统安全稳定运行的关键设备，被誉为电网安全的"第一道防线"。随着我国电网规模持续扩大、新能源接入比例不断提高、特高压交直流混联格局加速形成，电网结构日趋复杂，运行特性发生深刻变化，对继电保护的速动性、选择性和可靠性提出了更为严苛的要求。传统继电保护装置采用集中式布置方式，保护装置安装于保护小室或控制室内，通过长距离二次电缆与一次设备连接，存在采样延迟大、回路复杂、易受干扰等固有缺陷，难以完全满足新型电力系统对保护性能的高标准要求。就地化继电保护装置采用"即插即用、就地安装"的设计理念，将保护装置直接安装于一次设备附近，通过光缆或数字化采样替代传统长距离模拟量传输回路，从根本上缩短了二次回路长度，消除了传统采样回路的诸多弊端，显著提升了保护动作速度和运行可靠性。近年来，国家电网有限公司等单位积极推进就地化保护装置的研发与试点应用，在变电站新建及改造工程中取得了一系列成功经验。1.2母线保护的特殊地位母线是电力系统中电能汇集、分配和交换的核心枢纽，其运行状态直接影响所连接的所有一次设备及供电区域。母线故障（特别是近端故障）具有短路电流大、波及范围广、切除不及时可能引发系统性事故等显著特点，因此对母线保护的速动性要求极为严格。国内外多次大面积停电事故的调查结果表明，母线保护的不正确动作或拒动是导致事故扩大的重要原因之一。因此，提升母线保护的性能水平对于保障电网安全稳定运行具有举足轻重的意义。就地化母线保护装置以其独特的技术优势，能够有效提升母线故障的切除速度，降低故障对系统的冲击，为电网安全提供更加坚实的保障。1.3标准编制的必要性二、标准编制依据与原则2.1编制依据本标准依据《中华人民共和国标准化法》及相关法律法规，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编制。在技术内容上，充分参考和引用了以下标准文件：-GB/T40096.1《就地化继电保护装置技术规范第1部分：通用技术规范》-GB/T14285《继电保护和安全自动装置技术规程》-DL/T478《继电保护和安全自动装置通用技术条件》-DL/T670《微机母线保护装置通用技术条件》-GB/T14598（系列）《电气继电器》相关标准-GB/T17626（系列）《电磁兼容试验和测量技术》相关标准2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）先进性原则。充分吸收就地化母线保护装置的最新研究成果和工程实践经验，体现当前技术发展的最高水平。（2）协调性原则。与现有国家标准、行业标准保持协调一致，确保标准体系的统一性和衔接性。（3）适用性原则。紧密结合工程实际，技术指标设置科学合理，既要保证装置性能满足电网运行要求，又要考虑技术实现的可行性和经济性。（4）规范性原则。标准条款表述准确、逻辑严密，试验方法和检验规则清晰明确，便于实施和操作。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了就地化母线保护装置的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的内容，适用于110kV及以上电压等级电网的就地化母线保护装置（以下简称"装置"）的设计、制造、试验、检验和应用。3.2术语和定义标准对本规范中涉及的特定术语进行了定义，主要包括：-就地化母线保护装置：安装于母线一次设备附近，直接采集母线及其连接元件电气量信息，实现母线故障判别与切除的保护装置。-即插即用：装置在工厂内完成全部调试工作，现场无须进行二次接线和通流试验，直接安装即可投运的使用方式。-采样同步：多间隔采样数据通过同步时钟或插值算法实现时间对齐，确保保护逻辑判断的准确性。3.3技术要求3.3.1环境条件标准规定了装置正常工作的环境温度范围（-40℃～+70℃）、相对湿度、大气压力、振动与冲击等环境适应性能要求，确保装置在户外就地安装条件下能够长期可靠运行。3.3.2电气性能要求标准对装置的主要电气性能指标进行了规定，包括：-额定参数：额定交流电流（1A或5A）、额定直流电压（110V或220V）、额定频率（50Hz）等；-功耗要求：装置各回路的功率消耗应在规定限值以内；-过载能力：装置在规定的电流和电压过载条件下应能正常工作或可靠动作；-绝缘性能：装置各带电回路之间及各带电回路与地之间应满足规定的绝缘电阻和介质强度要求。3.3.3保护功能要求标准对就地化母线保护装置的功能配置提出了明确要求，涵盖：-差动保护：包括比率制动式差动保护和差动速断保护功能，规定动作电流整定范围、制动特性要求及动作时间指标；-母联（分段）保护：包括母联充电保护、母联过流保护、母联失灵保护等功能；-失灵保护：与母线所连元件保护配合，实现断路器失灵时的后备跳闸功能；-断路器失灵保护：当母线所连断路器拒动时，经延时跳开相关断路器；-TA断线告警与闭锁：装置应具备TA断线检测功能，并根据设定的策略发出告警信号或闭锁差动保护；-TV断线告警：装置应能检测TV断线并发出告警信号。3.3.4采样与同步要求就地化母线保护装置需要同时采集多个间隔的电气量信息，各间隔之间的采样同步是保证保护正确动作的关键。标准对采样值传输协议、同步误差范围、采样频率等技术指标进行了明确规定。3.3.5电磁兼容性能考虑到装置安装于一次设备附近，电磁环境恶劣，标准对装置的电磁兼容性能提出了严格要求，包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌（冲击）抗扰度、工频磁场抗扰度等各项指标。3.3.6可靠性要求标准规定了装置的平均无故障工作时间（MTBF）指标要求（不低于25000小时），并对装置的自诊断功能提出了要求，装置应能对内部各功能模块进行实时自检，及时发现异常并告警。3.3.7结构及外观要求标准对装置的外壳防护等级（不低于IP67）、防腐性能、标识标志、接线端子等方面的要求进行了规定。3.4试验方法标准详细规定了上述各项技术要求的试验验证方法，包括：-型式试验：包括绝缘试验、电磁兼容试验、机械性能试验、温度试验等项目；-出厂试验：每台装置出厂前应进行的外观检查、功能试验、绝缘电阻测试等；-现场试验：装置安装投运前的通电检查、功能验证和整组联动试验。3.5检验规则标准对装置的检验分类、检验项目、抽样方案和合格判定准则进行了规定，包括出厂检验规则和型式检验规则。3.6标志、包装、运输和贮存标准对装置的铭牌标志内容、包装方式和要求、运输过程中的防护措施以及贮存环境条件提出了明确要求。四、标准实施的意义与影响4.1技术引领意义本标准的发布实施，为就地化母线保护装置的设计、制造和检验提供了统一的技术依据，将有力推动母线保护技术的持续创新和产品性能的全面提升。标准的实施将促使制造企业加大研发投入，优化产品设计，提高产品质量，推动就地化母线保护技术向更高水平发展。4.2工程应用价值标准的发布为电网企业选择和应用就地化母线保护装置提供了权威的技术依据，有助于规范招标采购、到货验收、现场调试和运行维护等各环节工作，降低工程应用风险，缩短建设周期，提高电网建设与改造效率。4.3标准化体系完善本标准填补了就地化继电保护装置标准体系中母线保护专项标准的空白，与GB/T40096系列其他部分共同构成了较为完整的就地化继电保护装置标准体系，为今后其他设备专项标准的制定奠定了良好的基础。五、主要参与单位本标准的制定工作由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会（TC154）归口管理，由中国电力科学研究院有限公司联合国家电网有限公司、南方电网有限责任公司等行业内优势单位共同起草完成。中国电力科学研究院有限公司（CEPRI）是本标准编制的核心牵头单位。作为国家电网有限公司直属的科研机构，中国电科院成立于1951年，是我国电力行业多学科、综合性的科研机构，在电力系统保护与控制领域拥有雄厚的科研实力和丰富的标准化工作经验。研究院设有继电保护研究所等专业机构，长期从事继电保护技术研究、装置检测、入网评价和标准制修订工作，承担着全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会秘书处工作。在就地化母线保护领域，中国电科院牵头开展了大量关键技术研究和工程试验验证工作，包括就地化保护装置的动模试验、电磁兼容试验、可靠性评估等，为标准的科学性和先进性提供了坚实的技术支撑。此外，研究院还依托国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心，建立了完善的检测验证体系，为标准实施提供有力的技术服务保障。参与本标准编制的其他主要单位还包括：南京南瑞继保电气有限公司、国电南京自动化股份有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、许继电气股份有限公司等国内主流继电保护设备制造企业，以及国网浙江省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司等就地化保护装置试点应用单位，充分体现了产学研用的紧密结合。六、结论与展望GB/T40096.6-2024《就地化继电保护装置技术规范第6部分：母线保护》的发布实施，是我国继电保护标准化进程中的重要里程碑。该标准紧密结合新型电力系统建设需求，充分吸收就地化母线保护技术的最新成果和工程实践经验，建立了系统完整的技术指标体系，为就地化母线保护装置的产品研发、制造检验和工程应用提供了科学依据和规范指引。展望未来，随着该标准的深入实施，预期将产生以下积极效应：一是促进就地化母线保护装置产品质量的全面提升和技术的持续迭代创新；二是支撑就地化保护技术在更大范围内推广应用，提升电网整体安全运行水平；三是为后续就地化保护装置相关专项标准（如变压器保护、线路保护等）的制修订提供借鉴和参考。持续完善的继电保护标准化体系将为新型电力系统建设和"双碳"目标的实现提供更加坚实的技术保障。建议各相关单位认真组织标准的宣贯培训，切实做好标准实施工作，共同推动我国继电保护技术标准化水平再上新台阶。参考文献[1]GB/T40096.6-2024，就地化继电保护装置技术规范第6部分：母线保