IEC 61869-12023 仪表变压器.第1部分一般要求标准立项发展报告

仪表变压器第1部分：一般要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InstrumentTransformers-Part1:Generalrequirements摘要仪表变压器作为电力系统中实现电气量测量、保护与控制的关键设备，其标准化工作对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。国际电工委员会（IEC）于2023年6月14日正式发布了IEC61869-1:2023《仪表变压器第1部分：一般要求》标准，该标准替代了此前已实施二十余年的IEC61869-1:2007版本，标志着仪表变压器领域国际标准化工作进入了新的发展阶段。本报告系统梳理了该标准的立项背景、修订历程、主要技术变化及其对行业的技术引领作用，重点分析了标准在适用范围扩展、结构定义更新、电磁兼容要求强化、环保要求纳入等方面的重要修订内容，深入探讨了标准对数字化变电站建设、非传统互感器技术发展、国际贸易互认等方面的深远影响。报告还对标准发布机构国际电工委员会及其互感器技术委员会（IECTC38）的组织架构和工作机制进行了详细介绍，并就标准实施对企业研发生产、检测认证、工程应用等方面提出了指导性建议，为电力行业相关单位和从业人员全面理解和有效实施该标准提供参考。关键词：仪表变压器；国际电工委员会；一般要求；标准修订；互感器AbstractInstrumenttransformersarecriticaldevicesinpowersystemsforelectricalquantitymeasurement,protection,andcontrol.Thestandardizationofinstrumenttransformersisofgreatsignificanceforensuringthesafeandstableoperationofpowersystems.TheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIEC61869-1:2023"Instrumenttransformers-Part1:Generalrequirements"onJune14,2023,whichsupersedestheIEC61869-1:2007editionthathadbeenineffectforovertwodecades,markinganewstageintheinternationalstandardizationofinstrumenttransformers.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectbackground,revisionhistory,majortechnicalchanges,andthetechnicalleadershiproleofthisstandard.Itfocusesonanalyzingkeyrevisionsincludingtheexpansionofthescopeofapplication,updatestostructuraldefinitions,enhancedelectromagneticcompatibilityrequirements,andtheincorporationofenvironmentalprotectionrequirements.Thereportfurtherexploresthefar-reachingimpactsofthestandardondigitalsubstationconstruction,non-conventionalinstrumenttransformertechnologydevelopment,andmutualrecognitionininternationaltrade.ThereportalsoprovidesadetailedintroductiontotheInternationalElectrotechnicalCommissionanditsTechnicalCommittee38(TC38),andoffersguidanceandrecommendationsforenterprisesandrelevantstakeholdersregardingstandardimplementation,providingreferenceforpowerindustryorganizationsandprofessionalstocomprehensivelyunderstandandeffectivelyimplementthisstandard.Keywords:Instrumenttransformers;IEC;Generalrequirements;Standardrevision;Instrumenttransformer一、引言仪表变压器（InstrumentTransformers），俗称互感器，是电力系统中不可或缺的重要设备，其基本功能是将高电压、大电流按比例变换为便于测量和保护装置使用的低电压、小电流，同时实现一次侧与二次侧之间的电气隔离，保障人身安全和设备安全。仪表变压器广泛应用于电力系统的计量、测量、继电保护、自动控制等领域，其性能优劣直接影响电力系统运行的安全性、可靠性和经济性。随着全球电力工业的快速发展，尤其是智能电网、数字化变电站建设步伐的加快，仪表变压器技术不断演进，非传统互感器（如电子式互感器、光学互感器等）逐渐得到推广应用；同时，电力系统对设备可靠性、环保性能和智能化水平提出了更高要求。在此背景下，国际电工委员会（IEC）适时启动了对IEC61869-1:2007标准的系统性修订工作，经过多年讨论与论证，最终形成了IEC61869-1:2023版本，并于2023年6月14日正式发布。本报告旨在全面、系统地介绍IEC61869-1:2023标准的立项背景、修订过程、主要技术内容及其对相关行业的影响，为电力行业设备制造企业、检测机构、设计单位和运行维护单位提供参考。二、标准基本信息标准编号：IEC61869-1:2023标准名称：仪表变压器第1部分：一般要求（Instrumenttransformers-Part1:Generalrequirements）标准状态：现行（代替IEC61869-1:2007）发布机构：国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）ICS分类号：17.220.20（电和磁量值的测量）发布日期：2023年6月14日发布年份：2023年国别：国际组织语言：英语+法语版本说明：电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次售价：3481.0元（人民币）三、标准立项背景与修订历程3.1国际标准化背景仪表变压器领域的国际标准化工作主要由IEC下设的第38技术委员会（TC38）——互感器技术委员会负责。TC38成立于1937年，是IEC历史最悠久的技术委员会之一，其工作范围涵盖电压互感器、电流互感器、组合互感器及其他专用互感器的国际标准制定与修订工作。IEC61869系列标准的前身为IEC60044系列标准。2007年至2016年间，IECTC38对IEC60044系列标准进行了结构性重组，将原有标准按照"通用要求+专用要求"的模式进行重新架构，形成了IEC61869系列标准。其中，IEC61869-1作为该系列标准的"顶层文件"，规定了仪表变压器的通用技术要求和试验方法，是其他各部分标准（如IEC61869-2电流互感器补充要求、IEC61869-3电磁式电压互感器补充要求、IEC61869-4组合互感器补充要求等）的基础。IEC61869-1:2007版本自发布以来已被世界各国广泛采用，为电力互感器的设计、制造、试验和使用提供了重要的技术依据。然而，随着电力技术的快速发展，该标准逐渐显现出一些局限性：（1）标准适用范围主要基于传统电磁式互感器技术，对电子式互感器、光学互感器等新型产品的适应性不足；（2）对数字化变电站及智能化设备接口的要求不够明确；（3）对设备全生命周期管理及环保要求缺乏系统性规定；（4）部分试验方法和要求与相关产品标准之间存在不一致或需要协调的内容。3.2修订工作的启动与推进鉴于上述背景，IECTC38于2017年前后正式启动了IEC61869-1的修订工作。修订工作成立了专门的工作组（MaintenanceTeam,MT），由来自各国标准化机构的专家代表组成。修订过程中，工作组广泛征集了各国国家委员会、制造商、检测机构、电力用户等利益相关方的意见和建议，先后经历了委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）、最终国际标准草案（FDIS）等阶段，最终于2023年4月完成FDIS投票，并于2023年6月14日正式发布。从2007版到2023版，修订周期长达约十六年，这充分体现了仪表变压器技术领域的快速发展和国际标准化工作的严谨性。新版标准的发布，也意味着IT领域的标准体系将面临全面的更新与调整。四、标准主要技术内容与修订要点IEC61869-1:2023在保持总体结构和框架相对稳定的基础上，对多项技术内容进行了实质性修订和补充。以下对主要修订要点进行解析。4.1适用范围与规范性引用文件新版标准进一步明确和扩展了适用范围。IEC61869-1:2023适用于新建的电测量用和保护用仪表变压器，包括电流互感器、电磁式电压互感器、电容式电压互感器、组合互感器以及电子式互感器等（通过其他部分标准加以规定）。同时，标准在适用条件上增加了对某些特殊应用场景的说明，如新能源发电、高压直流输电等场景中使用的互感器的基本要求。在规范性引用文件方面，新版标准更新了引用的其他IEC标准版本，包括IEC61869系列其他各部分标准、IEC60270（局部放电测量）、IEC60060系列（高电压试验技术）、IEC61000系列（电磁兼容）等，确保标准体系内部的协调性和一致性。4.2术语与定义的更新为了适应互感器技术的发展，新版标准对若干关键术语和定义进行了修订和新增：（1）对"仪表变压器"及其分类的表述更为精确，与国际通用的设备分类方式保持一致；（2）增加了"电子式互感器""合并单元""数字输出"等与数字化变电站相关的术语定义；（3）对"额定一次电流/电压""额定二次电流/电压""准确级""额定负载"等基本术语的定义进行了细化或调整；（4）新增了与可靠性、环保等相关的术语条目。4.3结构设计与材料要求新版标准对仪表变压器的结构和材料提出了更为严格和具体的要求：（1）明确了不同电压等级下仪表变压器的最小爬电距离和电气间隙要求，提高了绝缘设计的可靠性标准；（2）对产品外壳材料提出了防火、防腐蚀、防紫外线老化等性能要求；（3）对密封结构、防爆设计、防护等级（IP代码）等提出了细化要求；（4）增加了对金属件防锈、紧固件防松等方面的规定。4.4电气性能要求在电气性能要求方面，新版标准在以下方面进行了调整或强化：（1）额定绝缘水平：更新了不同系统标称电压对应的额定绝缘水平表格，与IEC60071-1:2019《绝缘配合第1部分：定义、原则和规则》保持一致；（2）温升限值：调整了部分材料和绝缘等级对应的温升限值，考虑了高温环境下的运行要求；（3）短时热电流和动稳定电流：对额定短时热电流的持续时间、试验方法等进行了完善；（4）准确度要求：与IEC61869-2等专用标准保持协调，规定了通用条件下的准确度试验方法；（5）增加了对测量用和保护用互感器特殊性能要求的指导性说明。4.5电磁兼容（EMC）要求随着智能电网建设的推进，变电站内电子设备日益增多，电磁环境日趋复杂。新版标准对仪表变压器的电磁兼容性能提出了更为系统和严格的要求：（1）明确了适用的EMC标准系列（IEC61000系列），增加了辐射抗扰度、传导抗扰度、浪涌、静电放电等项目的试验要求；（2）对带电子线路的互感器，明确了发射限值和抗扰度限值要求；（3）增加了对屏蔽和接地措施的指导性要求，以提高设备在实际电磁环境中的可靠性。4.6环境条件与环保要求新版标准首次系统性地引入了环境适应性和环保相关要求：（1）明确了仪表变压器在不同气候条件（温度、湿度、海拔、污秽等级）下的适用要求；（2）增加了对设备在振动、地震等机械环境条件下的适应性要求；（3）在材料选择和制造工艺方面，引入了RoHS、REACH等环保指令的符合性要求；（4）增加了产品可回收性和废弃物处置方面的指导性条款。4.7试验方法与检验规则新版标准对试验方法进行了系统性修订：（1）将试验分类为型式试验、例行试验和特殊试验，与IEC61869系列其他部分保持一致性表述；（2）更新了工频耐压试验、雷电冲击试验、操作冲击试验等高压试验的方法和要求；（3）细化并完善了局部放电测量、误差试验、温升试验等项目的试验程序和判定准则；（4）增加了电磁兼容试验、环保性能验证等新的试验项目。4.8标志与随行文件新版标准进一步规范了产品标志和随行文件的要求：（1）明确了铭牌上应标注的信息内容和排列方式；（2）增加了对数字化设备（如电子式互感器）软件版本标识的要求；（3）对随行技术文件（如安装使用说明书、试验报告等）的内容和格式提出了更为明确的要求。五、标准的技术引领作用与行业影响5.1推动非传统互感器技术发展IEC61869-1:2023的发布，为电子式互感器、光学互感器等非传统互感器技术的规范化发展铺平了道路。新标准在术语定义、结构要求、试验方法等方面为非传统互感器预留了接口，使IEC61869系列标准的整体架构更加适应互感器技术的多元化发展。对于推动非传统互感器在数字化变电站、智能电网中的工程应用具有重要的引领作用。5.2适应数字化变电站和智能电网建设需求随着IEC61850标准的推广应用，数字化变电站已成为电网建设的重要方向。IEC61869-1:2023在数字化输出、与合并单元的接口、电磁兼容等方面提出了更加明确的要求，为互感器设备在数字化变电站中的工程应用提供了统一的技术规范，有助于降低系统集成难度、提高设备互操作性。5.3促进国际贸易与互认作为国际通用的基础性标准，IEC61869-1:2023的发布将促进各国在仪表变压器领域的标准协调一致，减少贸易技术壁垒。对于互感器制造企业而言，按照新版标准进行设计、生产和试验，有助于产品获得更广泛的国际认可，提升国际竞争力。对于电力用户而言，采用统一的国际标准有助于增加设备选型的可比性，提高采购效率。5.4引导产业技术升级新版标准在可靠性、安全性、环保性等方面提出了更高的要求，这将引导互感器制造企业加大技术研发投入，提升产品设计水平和制造工艺能力。特别是对于在EMC设计、环保材料应用、全生命周期管理等领域的创新能力，将成为未来市场竞争的重要维度。六、标准发布机构介绍国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）是制定和发布国际电工电子标准的非政府性国际组织，于1906年成立，总部设在瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构。IEC的宗旨是促进电工、电子和相关技术领域的国际标准化及相关事务方面的国际合作，增进国际间的相互了解，消除国际贸易中的技术壁垒。IEC设有理事会、理事局、执行委员会等管理机构和技术委员会（TC）、分技术委员会（SC）等技术机构。其中，TC38是负责互感器领域国际标准制定的专业技术委员会，全称为"互感器技术委员会"（InstrumentTransformers）。TC