T-CEC 1166-2025 继电保护屏柜用模块标准化接口技术规范

T/CEC1166—2025继电保护屏柜用模块标准化接口技术规范1范围本规范规定了继电保护屏柜用模块（以下简称“模块”）标准化接口的术语定义、总则、技术要求、接口设计、试验方法、检验规则及包装、运输、储存要求。本规范适用于电力系统中额定电压10kV～750kV继电保护屏柜、测控屏柜、故障录波屏柜等所用各类功能模块（包括保护模块、测控模块、通信模块、电源模块等）的接口设计、生产、检验、安装及运维，其他领域同类模块可参考本文件执行。本规范不适用于特殊定制化模块的非标准接口，也不适用于已淘汰型号模块的接口改造工程。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T14048.1低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T15153.1远动设备及系统第1部分：总则GB/T20840.7互感器第7部分：电子式电压互感器DL/T478继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T860电力系统继电保护和安全自动装置信息接口DL/T1770智能变电站继电保护装置通用技术条件T/CEC1020-2024继电保护屏柜通用技术要求IEC61850变电站通信网络和系统3术语和定义3.1继电保护屏柜用模块安装于继电保护屏柜内部，具备特定功能（保护、测控、通信、供电等），可独立实现某一电气功能或协同完成复杂保护控制任务的标准化单元，具有可插拔、可替换的特点。3.2标准化接口按照本规范统一规定的规格、参数、协议及连接方式，实现模块与屏柜背板、模块与模块之间、模块与外部设备之间信号传输、电力供应及机械连接的接口，具备通用性、互换性和兼容性。3.3机械接口模块与屏柜安装导轨、背板支架之间的连接结构，包括安装尺寸、固定方式、插拔定位等，确保模块安装牢固、插拔顺畅，且不同厂家同类型模块可互换安装。3.4电气接口模块实现电力供应、信号输入/输出、数据通信的电气连接部分，包括电源接口、模拟量接口、开关量接口、通信接口等，其电气参数、引脚定义、信号类型均符合本规范要求。3.5通信接口模块与屏柜主控单元、其他模块或外部监控系统之间进行数据交互的接口，遵循统一的通信协议和数据格式，确保数据传输的准确性、实时性和可靠性。4总则4.1核心原则继电保护屏柜用模块标准化接口应遵循“统一规范、通用互换、安全可靠、兼容扩展”的原则，确保不同厂家、不同型号的同类型模块可直接替换，降低设备运维成本，提升电力系统继电保护装置的可靠性和灵活性。4.2基本要求接口设计应符合相关国家标准、行业标准及本规范要求，结构合理、工艺先进，具备良好的抗电磁干扰、防尘、防潮性能，适应电力系统现场运行环境。模块接口应具备通用性，同类型、同规格模块的机械接口、电气接口、通信接口参数一致，可实现无缝互换，无需对屏柜结构或接线进行改造。接口应具备足够的机械强度和电气稳定性，插拔寿命不低于1000次，接触电阻小，信号传输损耗低，避免因接触不良导致模块功能失效。接口设计应考虑扩展需求，预留必要的备用引脚和通信通道，便于后续功能升级和模块扩展，同时兼容现有主流继电保护屏柜的接口设计。模块接口应设置明确的标识，包括引脚定义、接口类型、额定参数等，便于安装、调试和维护人员识别操作，避免误接、误操作。4.3适用条件采用本规范规定的标准化接口的模块，应满足以下适用条件：模块工作环境温度为-25℃～+70℃，相对湿度不大于95%（无凝露），适应电力变电站室内、室外屏柜的运行环境。模块额定工作电压、电流应与继电保护屏柜的供电系统、信号系统参数匹配，接口耐受电压、绝缘水平符合相关标准要求。模块接口应能承受电力系统现场的电磁干扰、振动、冲击等影响，确保在正常运行和故障情况下接口功能稳定。模块应经过严格的出厂检验，接口性能符合本规范要求，具备完整的产品合格证、试验报告等资料。5技术要求5.1机械接口要求5.1.1安装尺寸模块机械安装尺寸应符合标准化要求，按高度分为3U、6U、9U三个标准规格（1U=44.45mm），宽度统一为19英寸（482.6mm），深度根据模块功能分为150mm、200mm、250mm三个规格，具体尺寸偏差应不大于±0.5mm。模块安装孔位置应统一，孔距、孔径符合标准化设计，确保模块可直接安装于标准19英寸屏柜导轨上，安装后与屏柜背板贴合紧密，无松动、晃动现象。5.1.2插拔与定位模块应采用插拔式结构，插拔力控制在50N～150N之间，插拔顺畅，无卡滞现象；模块设置定位销和导向结构，确保插拔时定位准确，避免引脚错位损坏接口。模块应配备锁紧装置（如卡扣、螺丝），安装后可可靠锁紧，防止因振动、冲击导致模块脱落或接触不良，锁紧装置操作便捷，便于模块拆卸和更换。5.2电气接口要求5.2.1电源接口模块电源接口采用统一的引脚定义和连接方式，输入电源分为直流220V、直流110V两个标准规格，接口采用防误插设计，正负极标识清晰，避免接反电源导致模块损坏。电源接口耐受电压不低于2kV（工频，1min），绝缘电阻不小于100MΩ，具备过流、过压保护功能，确保模块在电源波动时能正常工作，且不会因电源故障影响其他模块。5.2.2模拟量接口模拟量接口用于接收电流、电压等模拟信号，接口类型为差分输入，输入范围统一为0～5V、4～20mA或±10V，采样精度不低于0.2级，接口输入阻抗不小于10kΩ。模拟量接口引脚定义统一，每个模拟量通道独立隔离，隔离电压不低于1kV，避免通道间干扰，确保模拟信号传输的准确性和稳定性。5.2.3开关量接口开关量接口分为输入接口和输出接口，输入接口采用无源触点或有源电平输入，有源输入电平统一为DC24V；输出接口采用继电器输出或晶体管输出，触点容量不小于2A/250VAC、2A/30VDC。开关量接口引脚定义统一，输入、输出通道独立，具备光电隔离功能，隔离电压不低于1kV，防止外部信号干扰模块内部电路，确保开关量信号的可靠传输。5.3通信接口要求5.3.1接口类型模块通信接口采用标准化设计，主流接口类型包括以太网接口（RJ45）、RS485接口、CAN总线接口，其中以太网接口支持10/100M自适应，RS485接口支持半双工通信，波特率可配置（9600bps～115200bps）。通信接口应具备防浪涌、防静电功能，浪涌防护等级不低于GB/T17626.5规定的4级，静电防护等级不低于GB/T17626.2规定的4级，确保在恶劣电磁环境下通信稳定。5.3.2通信协议通信接口应遵循统一的通信协议，优先采用IEC61850标准协议，同时兼容DL/T860协议，数据格式、帧结构、通信速率符合标准化要求，确保模块与屏柜主控单元、外部监控系统之间的数据交互顺畅。模块通信接口应支持数据加密功能，采用加密算法对传输数据进行加密处理，防止数据被篡改、窃取，保障通信安全。5.4环境适应性要求模块接口应具备良好的环境适应性，能承受高温、低温、潮湿、振动、冲击等环境因素的影响，具体要求如下：高温试验：在+70℃环境下连续运行48小时，接口接触良好，无氧化、变形，模块功能正常。低温试验：在-25℃环境下连续运行48小时，接口无开裂、脱落，模块功能正常。湿热试验：在温度40℃、相对湿度95%（无凝露）环境下连续运行96小时，接口绝缘性能符合要求，无腐蚀、短路现象。振动试验：承受频率10Hz～150Hz、振幅0.15mm的振动，试验后接口无松动、接触不良，模块功能正常。6接口设计6.1设计原则模块接口设计应遵循“标准化、通用化、模块化”原则，结合模块功能需求，合理布局接口位置，确保接口操作便捷、维护方便，同时兼顾电气安全和电磁兼容性。接口设计应考虑防误接、防脱落、防干扰措施，引脚定义清晰，标识规范，便于安装、调试和维护人员识别和操作，避免误操作导致模块或屏柜设备损坏。6.2机械接口设计机械接口采用标准19英寸插拔式结构，安装导轨采用标准C型导轨，模块底部设置导轨卡槽，卡槽尺寸与导轨匹配，确保安装牢固；模块前端设置面板，面板上标注模块型号、接口类型、额定参数等信息，同时设置锁紧卡扣，便于模块固定和拆卸。定位销采用圆柱型定位结构，直径为4mm，定位精度不低于±0.1mm，确保模块插拔时定位准确，避免引脚错位；导向结构采用斜面导向设计，便于模块顺畅插拔，减少插拔过程中对引脚的磨损。6.3电气接口设计电气接口采用集成式接口插件，插件采用优质绝缘材料，耐高温、耐老化，引脚采用镀金处理，接触电阻不大于10mΩ，插拔寿命不低于1000次。电源接口、模拟量接口、开关量接口分开布局，避免相互干扰；接口插件设置防误插凸起，不同类型接口插件的凸起位置不同，确保不同接口不会误接；接口引脚按功能分组排列，引脚定义统一，便于接线和维护。6.4通信接口设计通信接口集中布置在模块后端或侧面，以太网接口（RJ45）、RS485接口、CAN总线接口分开设置，每个接口配备独立的标识和指示灯，指示灯用于显示接口工作状态（正常、故障、数据传输）。通信接口采用屏蔽设计，屏蔽层与模块外壳可靠连接，接地电阻不大于4Ω，减少电磁干扰对通信的影响；接口线缆采用屏蔽线缆，线缆长度根据屏柜布局合理设计，避免线缆过长导致信号衰减。7试验方法7.1机械性能试验插拔试验：将模块进行1000次插拔操作，每次插拔后检查接口接触情况，插拔力应保持在50N～150N之间，无卡滞、松动现象，插拔后模块功能正常。机械强度试验：对模块接口施加100N的轴向拉力和50N的横向推力，持续10s，试验后接口无变形、脱落，模块安装牢固，功能正常。振动试验：将模块安装在标准试验台，施加频率10Hz～150Hz、振幅0.15mm的振动，持续30min，试验后接口无松动、接触不良，模块功能正常。7.2电气性能试验绝缘试验：对接口施加2kV工频电压，持续1min，无击穿、闪络现象，绝缘电阻不小于100MΩ。接触电阻试验：采用微欧计测量接口接触电阻，接触电阻不大于10mΩ，且多次测量结果稳定。信号传输试验：对模拟量接口输入标准信号，测量模块输出信号的精度，误差不大于±0.2%；对开关量接口输入信号，检查输出信号的响应时间，响应时间不大于10ms；对通信接口进行数据传输试验，传输速率、数据准确率符合要求，无丢包、误码现象。7.3环境适应性试验高温试验：将模块放入高温试验箱，设置温度+70℃，连续运行48小时，试验结束后取出，冷却至室温，检查接口无氧化、变形，模块功能正常。低温试验：将模块放入低温试验箱，设置温度-25℃，连续运行48小时，试验结束后取出，恢复至室温，检查接口无开裂、脱落，模块功能正常。湿热试验：将模块放入湿热试验箱，设置温度40℃、相对湿度95%，连续运行96小时，试验结束后检查接口绝缘性能符合要求，无腐蚀、短路现象，模块功能正常。7.4电磁兼容性试验静电放电试验：按照GB/T17626.2规定，对接口施加±8kV接触放电、±15kV空气放电，试验后模块接口功能正常，无损坏、误动作。浪涌试验：按照GB/T17626.5规定，对接口施加±2kV浪涌电压，试验后模块接口功能正常，无击穿、短路现象。8检验规则8.1出厂检验每台模块出厂前必须进行出厂检验，检验项目包括机械性能、电气性能、接口标识、外观质量等，检验合格后方可出厂，并附带产品合格证、试验报告等资料。出厂检验采用100%检验方式，若有一项检验项目不合格，应返修后重新检验，直至检验合格；返修后仍不合格的，应予以报废。8.2型式检验有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品定型时；产品结构、材料、工艺有重大改变时；批量生产时，每一年进行一次型式检验；产品停产后恢复生产时；国家相关部门要求进行型式检验时。型式检验样品应从批量生产的产品中随机抽取，抽样数量不少于3台，检验项目包括本规范规定的全部试验项目，检验合格后方可批量生产。8.3验收检验用户在接收模块时，应进行验收检验，检验项目包括外观质量、接口标识、插拔性能、电气连接等，同时核对产品合格证、试验报告等资料，验收合格后方可安装使用。验收检验中发现不合格产品，应及时与生产厂家联系，进行退换货处理。9包装、运输、储存9.1包装模块采用独立包装，包装材料采用防震、防潮、防尘的泡沫和纸箱，每个包装内放置一台模块，并附带产品合格证、试验报告、安装说明书等资料。包装外应标注模块型号、规格、生产厂家、生产