智能化550kV组合电器通用技术规范.docx
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智能化550kV组合电器通用技术规范
126kV～550kV组合电器
智能化通用技术规范（范本）
智能组合电器采购标准技术规范使用说明
1、智能组合电器技术规范包括两个部分，第一部分是常规组合电器的技术规范，第二部分是组合电器智能化部分的技术规范。
将这两部分合在一起，形成智能组合电器的技术规范。
2、智能化部分的技术规范也分通用技术规范和专用技术规范。
3、本卷为组合电器的智能化部分，不分电压等级、型号。
目次
一、智能组合电器智能组件技术规范
二、智能组合电器电子式互感器技术规范
1 总则......................................................................15
2 性能要求17
3 试验20
4 设计联络、监造和检验、技术服务22
为了叙述方便，把非智能化的组合电器称为常规组合电器。
本通用技术规范与常规组合电器的通用技术规范一起构成智能组合电器的技术规范，即遵循常规组合电器通用技术规范的同时遵循本通用技术规范。
若本通用技术规范与常规组合电器的通用技术规范的某项要求不一致，应视为智能化提出的新技术要求，优先遵循本通用技术规范。
本通用技术规范适用于各型、各电压等级的组合电器。
一、智能组件技术规范
1一般要求
1.1需经买方确认的图纸。
表1需认可的图纸、资料
需经买方认可的图纸资料
接收单位
份数
传感器、安装位置图、信号标识图
买方
设计联络会确定
智能组件柜尺寸、结构、供电图
智能组件柜内部智能电子装置（IED）布置及网络拓扑结构图
断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关控制原理图
1.2需随设备提供的资料
表2需随设备提供的资料
内容
1．说明书
1）智能组件各IED的安装使用说明书；
2）智能组件通信网络说明书；
2.设备运行维护资料
1）智能组件各IED运行维护说明书；
2）智能组件通信网络运行维护说明书
1.3需提供的试验报告
表3卖方向买方提供的试验报告
内容
组部件试验报告
1）智能组件柜试验报告；
2）智能组件内各IED例行试验和型式试验报告；
3）智能组件通信功能检测报告（集成商自检）；
4）智能化分析功能评测报告（集成商自检）。
1.4
标准和规范
表4卖方提供的设备和附件需要满足的主要标准
标准号
标准名称
GB2423.1
电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验A：
低温
GB2423.2
电工电子产品环境试验第2部分：
试验方法试验B：
高温
GB2423.4
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循环）
GB14285
继电保护和安全自动装置技术规程
GB/T17626.2
电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3
电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4
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/T17626.5
电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验
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/T17626.8
电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验
DL663
220kV-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求
DL/T478
静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
DL/T769
电力系统微机继电保护技术导则
DL/T860
变电站通信网络和系统
DL/T1075
数字式保护测控装置通用技术条件
Q/GDWZ410-2010
高压设备智能化技术导则
Q/GDWZ383-2009
智能变电站技术导则
Q/GDWZ394-2009
330kV-750kV智能变电站设计规范
1.5安装、调试、试运行和验收
智能组合电器的安装包括组合电器本体安装和智能组件安装两个部分，同时包括彼此间的通信电缆安装。
智能组合电器的总集成商是智能组件安装的技术指导单位和整体调试单位，也负责智能组件的安全运行和售后服务。
若其中有买方指定或单独采购的IED，这部分IED的供方应参加智能组件的整体调试，接受总集成商的协调，并对所供IED及其传感器的安全运行和售后服务负责。
2结构要求
2.1联锁
产品应有可靠的联锁装置，应采用机械装置或电气硬接点，也支持通过软件逻辑来实现联锁，以防止带负荷分、合隔离开关和带电误合接地开关。
2.2传感器
传感器应与开关设备进行一体化设计。
内置传感器不应降低气室的绝缘强度、机械强度和密封性能，外置传感器不应影响组合电器的外绝缘（套管）及美观，且便于运行、维护。
内置传感器的使用寿命应不小于15年，外置传感器的使用寿命应不小于10年。
小电流传感器宜采用穿心式电流互感器。
局部放电传感器宜采用UHF传感器。
位移传感器应紧固于操动机构的某一合适位置，确保不影响操动机构的机械运动并便于维护，同时传感器及安装方法具有抗操动振动的能力，机械寿命应不少于1000次。
SF6压力、温度传感器可采用集成式或分立的，安装在本体外壳并与气室连通。
SF6微水传感器考虑其造价及在线监测的必要性，不推荐采用。
组合电器供货商应保证加装传感器后的绝缘性能、机械强度和密封性能。
传感器供货商应保证其产品的电磁兼容性、抗振性等各项技术指标及使用寿命。
2.3根据工程需要，各气室可选择安装气体压力、温度等传感器，还可选择安装局部放电传感器、断路器机构分合闸线圈电流传感器、位移传感器、储能电机电流传感器、油压传感器、隔离开关设备触头温度传感器等。
各传感器连接至相应的IED。
2.4用于监测断路器机械特性的传感器宜由断路器制造商进行一体化设计、安装，由此引起断路器操动机构某些结构的改变，不应影响断路器的整体机械性能，传感器的引出线不应影响机构箱防护等级。
2.5如采用电子式互感器，应由组合电器制造商进行一体化设计集成。
原则上，组合电器制造商负责提供电子式电流互感器壳体、屏蔽、法兰等组部件，电子互感器制造商负责提供测量部件（如一次传感器、一次转换器、传输系统、二次转换器）。
组合电器制造商应保证电子式互感器的绝缘性能和密封性能。
2.6智能组件内各IED宜具备必要的自检功能；智能组件内可配置事件记录装置，用于内部故障分析。
3智能组件
3.1一般要求
3.1.1原则上应按照间隔设置智能组件柜，就地控制柜功能原则上应并入智能组件柜。
智能组件柜放置于该间隔适当位置，或整体放入就近的小室。
智能组件柜应实现原有就地控制柜的报警、指示、控制等功能。
通常智能组件是一个物理设备，在具体应用中，允许根据工程实际由多个独立物理设备实现智能组件的功能，各独立物理设备的位置可灵活布置。
目前，智能GIS/HGIS，包括GIS/HGIS本体和智能组件，宜作为一个整体采购，但买方可自行（或指定）采购功能相对独立的IED，卖方负责集成和整体调试（包括功能调试、通信调试等），期间IED供应商应积极协助。
3.1.2智能组件包括测量、控制和监测等基本功能，根据工程实际，可以包括合并单元、计量等扩展功能，其通信应符合DL/T860标准要求。
智能组件柜内各IED独立供电，彼此电气隔离、宜通过光纤通信。
3.1.3智能组件所有IED统一组网，参见图1。
图1开关设备智能组件的组成示意图
3.1.4开关设备智能组件常用IED包括：
1）开关设备控制器（又称智能终端，根据工程需要，可增加选相合闸功能，合并单元需給选相合闸提供电流电压数据通道）
2）测控装置
3）监测主IED
4）局部放电监测IED
5）机械状态监测IED
6）测量IED
7）合并单元
在上述IED中，第1、3项为应选项；第4、5、6为可选项，但至少选择一项；第2、7项为可选项。
当仅选一个监测IED时（第4、5、6项中的1项），可与监测功能组主IED合并。
实际工程中可根据需要确定合适的应用方案。
智能组件通信遵循DL/T860通信协议。
智能组件内所有IED都应接入内部过程层网络，监测主IED、测控装置等，还应接入站控层网络。
对于同时接入站控层和过程层网络的IED，两个网络端口必须采用独立的数据控制器。
智能组件内应根据工程实际灵活配置交换机，并采用优先级设置、流量控制、VLAN划分等技术，优化网络通信，可靠、经济地满足智能组件的网络通信要求。
3.1.5网络通信应满足以下技术要求：
1）GOOSE信息处理时延应满足站内各种情况下最大不超过1ms。
GOOSE用于传输模拟量时，应支持死区配置。
2）装置光通信接口输出最低功率应为-22.5dbm，裕度应在10dbm以上；输入最低功率应为-30dbm，裕度应为10dbm。
3）智能组件对外通信接口至少应支持100Mbit/s。
4）智能组件对外通信接口应采用光纤接口。
5）快速以太网接口支持100Mbit/s或1000Mbit/s，可选择（SC/ST/FC）类型端口模块。
3.2智能组件柜
3.2.1材质与结构要求
智能组件柜的材质可采用优质冷轧钢板或不锈钢板，智能组件柜体应有足够的机械强度，并应预留充裕的扩展空间和维护空间。
柜内需配备照明装置、插座等辅助设备。
3.2.2工作电源
采用DC220V/110V±10%电源供电，引自直流电源屏。
电源容量按1.2倍智能组件最大功率考虑。
柜内设置220V直流母线排和预留20％备用接线端子，方便日后组件扩展使用。
智能组件柜内的总电源及每台IED的电源进线侧需单独配置微型断路器，其脱扣电流应与直流电源屏的上级断路器有可靠的级差配合。
智能组件柜内需提供AC380V或AC220V电源，容量满足柜内加热、除湿或空调装置等的工作电源需要。
柜内配置AC220V交流插座，便于设备调试使用。
如集成保护装置且采用双重化配置，第二套保护装置由第二套独立电源供电。
3.2.3智能组件柜内环境要求
智能组件柜应达到户外IP55、户内IP40防护等级的要求。
在运行地点可能存在的极端自然环境下，智能组件柜应能够保证内部环境符合各IED的长期可靠运行要求，必要时采用温控、湿控、防凝露、电磁屏蔽等技术措施。
3.2.4接地
1）智能组件柜体应良好接地。
2）智能组件各IED的安装板、支架和箱体等全部紧固件均采用镀锌件或不锈钢件，并保证保护接地连续性。
3.2.5防锈
对户外使用设备的智能组件柜应采取有效的防腐锈措施，确保在使用寿命内不出现涂层剥落、表面锈蚀的现象。
3.2.6标识要求
1）智能组件柜应有铭牌。
2）需在智能组件柜门内侧提供各IED的网络拓扑图、相关的电气接线图。
3）智能组件柜内每个IED都应有铭牌。
4）电源母排应有颜色分相标志，见表5。
表5智能组件柜内电源母排配线标识
相序
颜色
DC正极
褐色
DC负极
蓝色
3.2.7电气接口要求
1）直采直跳的继电保护指令若采用光纤方式，其接口应在开关设备控制器光纤端口处；若采用电缆方式，其接口应在端子排。
2）保护、测控、录波、计量设备使用的电流、电压采样值接口应直接接入合并单元相应的接口。
3）如果合并单元不安装在智能组件柜内，那么从电子式互感器的远端采集器出来的光纤直接接入间隔层合并单元。
4）其它对外通信接口应在交换机光纤端口处。
3.3智能组件IED
3.3.1开关设备控制器
1）功能要求
开关设备控制器应能接收测控装置和继电保护装置的控制指令，通过机构箱完成开关设备的分、合闸操作，并对开关设备相关参量进行测量，向测控装置返回控制状态。
推荐的常规测量参量见表6。
根据工程实际需要，开关设备控制器可集成选相合闸功能，开关设备控制器以DL/T860GOOSE服务接入过程层网络。
表6测量参量表
序号
测量参量
信号来源
备注
1
断路器就地/远方位置
转换开关
2
隔离开关、接地开关、快速接地开关就地/远方位置
转换开关
3
联锁/解锁位置
转换开关
4
断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关位置（分/合）
辅助开关
5
断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关操作次数
辅助开关
6
断路器合、分控制回路断线
继电器
7
断路器操动机构低油（气）压分闸闭锁报警
行程开关
适用液压、气动机构
8
断路器操动机构低油（气）压合分闭锁报警
行程开关
9
断路器操动机构低油（气）压分合分闭锁报警
行程开关
10
断路器未储能报警
行程开关
11
断路器电机过流报警
继电器/
小电流传感器
12
断路器电机过时报警
继电器/
小电流传感器
13
断路器三相不同期分闸双重化报警
继电器
14
断路器气室SF6低气压闭锁双重化报警
继电器/
SF6密度传感器
15
断路器气室SF6低气压报警
继电器/
SF6密度传感器
16
其他气室SF6低气压报警
继电器/
SF6密度传感器
17
直流电源失电报警
微型断路器
18
交流电源失电报警
微型断路器
2）技术要求
关于选相合闸，要求实际合闸相位与预期合闸相位之间的平均偏差应不大于1ms，合闸时间的分散性（σ）应不大于1ms。
应具有环境温度、操作频率、控制回路电压和持续无操作时间修正等功能。
3）数据模型要求
开关设备控制器应根据DL/T860原则进行数据建模。
国家电网公司将颁布《智能高压设备通信技术规范》规范数据模型，请及时关注相关标准的发布。
此标准颁布之后，应按标准执行。
3.3.2监测主IED
1）功能要求
监测主IED负责接收各监测IED的格式化信息和结果信息，依据各IED报送的信息进行就地综合分析，每12小时将综合评估的结果信息，“故障部件（气室、机构）、故障模式（放电、泄漏、卡涩、储能故障）、故障几率”向站控层报送一次，故障几率每增大5%立即主动上送报文一次。
主IED中应能保存一年以上的格式化信息和结果信息（参见表7）。
故障几率的参考是，专业人员判定需尽快退出运行的，故障几率可定为90%，超过注意值要求时，故障几率可定为10%。
监测主IED定时（1次/12h）主动向站控层报送格式化信息（表7），当评估的故障几率每增大5%，立即主动上送报文一次。
表7格式化信息
监测项目
格式化信息
局部放电
放电强度（mV或dbm）、放电频次（次/s）、相位
机构状态
（1）时间特性：
操作方式（合/分）、分合闸时间（ms）、分合闸速度（m/s）（如装位移传感器）。
（2）分合闸线圈电流：
操作方式（合/分）、峰值电流（A）、分合闸功耗（W）（如装分合闸电流传感器）。
（3）储能电机：
日启动次数、日单次最长工作时间（s）、日累计工作时间（s）、日最大泵电流值（A）（如装储能电机电流传感器）
（4）液压机构压力：
压力（MPa）（如适用）。
气室状态
（1）SF6气体状态：
压力（MPa）、温度（℃）。
（2）隔离开关触头温度：
开关（隔离开关1、隔离开关2）、温度（℃）
2）数据模型要求
监测主IED应根据DL/T860原则进行数据建模。
国家电网公司将颁布《智能高压设备通信技术规范》规范数据模型，请及时关注相关标准的发布。
此标准颁布之后，应按标准执行。
3.3.3局部放电监测IED
1）功能要求
局部放电监测IED采集气室内部的局部放电信号，并根据当前放电信号强度、趋势等信息，对放电性缺陷是否存在及严重程度做出定量评估，将定量评估结果“故障几率”以MMS服务、通过过程层网络向主IED报送。
每2h报送1次，故障几率每增大5%立即主动上送报文1次。
局部放电监测IED以连续50个工频周期的测量数据为依据，按“放电强度（mV或dbm）、放电频次（超过最小可测量的频次，次/s），相位”的格式化信息，每12h将日放电强度最大一组监测数据向主IED报送1次。
等值放电强度变化10pC时，立即主动上送报文一次。
局部放电监测IED应有足够的数据存储空间，合适的存储策略，以服务于深度分析的需要。
2）技术指标
局部放电IED最小可测不大于50pC的放电信号，最大可测5000pC的放电信号。
局部放电监测IED所测的放电信号强度能够反映实际放电量的变化。
3）数据模型要求
监测主IED应根据DL/T860原则进行数据建模。
国家电网公司将颁布《智能高压设备通信技术规范》规范数据模型，请及时关注相关标准的发布。
此标准颁布之后，应按标准执行。
3.3.4机械状态监测IED
1）功能要求
采集反应开关设备机械状态的参量值，通过计算、分析，评估开关设备的机构状态、储能系统状态、机构电源状态等。
其中，根据位移传感器，可以监测断路器的行程特性，计算断路器分合闸时间、分合闸速度等时间特性参量；根据分合闸线圈电流传感器，可以监测分合闸电流峰值及做功；根据储能电机电流传感器，可以监测储能电机工作时间、启动次数；根据油压传感器，可以监测液压机构压力等。
机械状态监测IED应能根据监测的参量对开关设备的机械状态做出综合的分析评估。
将评估结果“故障部件（室、机构）、故障模式（泄漏、卡涩、储能故障）、故障几率”以MMS服务通过过程层网络向监测主IED报送1次，故障几率每变化5%，立即主动报送1次。
机械状态监测IED应将格式化信息（参见表7）以MMS服务通过过程层网络向监测主IED报送1次，参量值每变化5%，立即主动报送1次。
机械状态监测IED应将分合闸线圈电压、液压机构液压以GOOSE服务发送至过程层网络，供选相合闸决策引用。
机械状态监测IED应有足够的数据存储空间，合适的存储策略，以服务于深度分析的需要。
2）技术指标
机械状态监测IED的技术指标见表8。
表8机械状态监测项目技术要求
监测项目
获取参量
技术要求（测量不确定度）
分合闸电流/电压
分合闸时电流（A）
分合闸时功耗（W）
2.5%
2.5%
行程特性
分合闸时间（ms）
分合闸速度（m/s）
分1ms/合2ms
5%
CB储能电机电流
日启动次数
日启动时间（s）
单次最长启动时间（s）
储能电机电流（A）
0误差
1.5%
1.5%
2.5%
液压机构油压
油压（MPa）
5%
3）数据模型要求
机械状态监测IED应根据DL/T860原则进行数据建模。
国家电网公司将颁布《智能高压设备通信技术规范》规范数据模型，请及时关注相关标准的发布。
此标准颁布之后，应按标准执行。
3.3.5测量IED
1）功能要求
测量IED采集气体压力、温度，根据所采集的数据，计算20℃时的气体压力，并对是否存在气体泄漏、严重程度做出定量评估。
测量IED还可监测隔离开关触头温度，并对温度是否超标，是否存在接触异常做出定量评估。
测量IED采集避雷器泄漏电流、放电次数，并对指标进行分析，对避雷器运行的风险性做出定量评估。
测量IED监测应具有采集环境温度和MU采样值功能，并计算电流峰值、有效值，用于对隔离开关触头温升的评估并支持监测主IED等对电流值或环境温度的需求。
测量IED将评估结果“故障部件（气室）、故障模式（泄漏、电接触不良）、故障几率”以MMS服务通过过程层网络每12h向监测主IED报送1次，故障几率每变化超过5%立即主动报送1次。
测量IED将评估结果“故障部件（避雷器）、故障模式（泄漏电流、放电次数）、故障几率”以MMS服务通过过程层网络每12h向监测主IED报送1次，故障几率每变化超过5%立即主动报送1次。
测量IED将流经开关的电流有效值、开断电流峰值以及环境温度以MMS服务通过程层网络向监测主IED报送，每10秒报送1次，或电流变化超过5%时立即主动报送1次。
CB电机过流报警、CB电机过时报警、CB气室SF6低气压闭锁报警、CB气室SF6低气压报警、其他气室SF6低气压报警、环境温度值同时以GOOSE服务发送至过程层网络。
环境温度值每10秒发送1次，环境温度变化超过2℃时立即主动报送1次。
2）技术指标
SF6气体状态包括压力、温度。
折算到20℃的气体压力的准确级应达到2.5级；避雷器泄露电流峰值测量误差不大于1%,隔离开关触头温度的测量不确定度不大于5℃；环境温度的测量不确定度不大于1℃。
电流有效值的误差不大于1%。
各低压报警值偏差不大于5%。
3）数据模型要求
气室状态监测IED应根据DL/T860原则进行数据建模。
国家电网公司将颁布《智能高压设备通信技术规范》规范数据模型，请及时关注相关标准的发布。
此标准颁布之后，应按标准执行。
4试验
4.1一般原则
若智能化是在已有型号上进行的，已进行的型式试验依然有效。
若传感器的植入对本体的密封、绝缘、机械强度等可能产生影响，应视情况，重新进行相关试验或进行验证性试验。
4.2组合电器本体的下列型式试验应在安装内置传感器之后进行：
1）交流耐压和局部放电试验
2）机械特性试验（若安装位移传感器）
3）机械寿命试验（若安装位移传感器），如仅为考核传感器，可进行1000次
4）气体密封试验
断路器开断试验（T100s）、隔离开关开合母线充电电流试验、主回路耐受短时峰值电流试验等会影响智能组件的工作可靠性，可对机械状态监测IED的格式化信息及结果进行考核。
请关注智能一次设备标准的发布，如有标准，按标准执行。
4.3智能组件试验
除本通用技术规范另行要求的外，智能组件柜、智能组件内各IED等试验参考Q/GDWZ410-2010《高压设备智能化技术导则》进行。
5智能组件总集成商的责任
5.1除买方专门指定，智能组合电器的总集成商为组合电器制造企业。
5.2智能组合电器的总集成商负责智能组件柜内各IED的功能调试、网络通讯调试，负责提交智能组件相关试验报告，负责现场调试和售后服务等。
智能组件各IED供应商有协助总集成商完成上述工作的义务。
如总集成商不是组合电器制造企业，应由总集成商牵头，组合电器制造企业协助完成传感器的植入及相关试验、调试等工作，此种情况，总集成商负责智能组件及传感器的售后服务，组合电器制造企业负责本体的售后服务。
智能组合电器总集成商负责向买方提供智能组件内部各IED及智能组件与宿主设备本体的全部原理接线、端子接线、网络拓扑等图纸。
智能组件各IED及附件供应商和买方独立采购或指定供方的设备供应商有义务配合总集成商提供上述资料。
5.3各监测IED与配套的传感器应作为整体采购。
对于功能相对独立的IED，买方可以独立采购或指定供方，此种情况，总集成商仍应承担第5.2条的义务。
但接口部分（如通讯等）之外的IED故障由买方或供方负责。
6智能化的基本要求
6.1应设智能组件柜，且智能化设计理念符合本技术规范。
6.2应设监测主IED及至少一个监测项目，且监测数据就地分析处理。
仅有一个监测项目时，可以将监测主IED与监测项目合并。
6.3应设开关设备控制器。
6.4智能组件及各IED通信符合本技术规范要求。
二、电子式互感器技术规范
1 总则
1.1 一般规定
1.1.1 投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。
1.1.2 投标人须仔细阅读包括本技术规范（技术规范通用和专用部分）在内的招标文件阐述的全部条款。
投标人提供的互感器本体及其附件应符合招标文件所规定的要求，投标人
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