《智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)解讀

夏 天，李勁彬，陳 雋

（國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院，湖北 武漢 430077）

《智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)解讀

夏 天，李勁彬，陳 雋

（國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院，湖北 武漢 430077）

T/CSEE 0005－2016和 T/CEEIA 259－2016《智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測規(guī)范》已于2017年2月28日由中國電機(jī)工程學(xué)會和中國電器工業(yè)協(xié)會聯(lián)合發(fā)布，并將于2017年5月1日實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)將為智能隔離斷路器的調(diào)試、試驗(yàn)、檢測及新設(shè)備的研、試、制工作提供技術(shù)依據(jù)與指導(dǎo)，可規(guī)范并促進(jìn)智能隔離斷路器的應(yīng)用，推動智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備質(zhì)量的持續(xù)提升。

智能隔離斷路器；試驗(yàn)檢測；團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

0 引言

T/CSEE 0005－2016&T/CEEIA 259－2016《智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測規(guī)范》已于2017年2月28日由中國電機(jī)工程學(xué)會和中國電器工業(yè)協(xié)會聯(lián)合發(fā)布，并將于2017年5月1日實(shí)施。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電機(jī)工程學(xué)會提出，并由中國電機(jī)工程學(xué)會測試技術(shù)及儀表專業(yè)委員會技術(shù)歸口和解釋，是國網(wǎng)湖北電科院作為第一起草單位，聯(lián)合中國電科院、北京ABB、西安西電、河南平高、西安交大、西高所、山東泰開等單位共同制定的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

1 背景和必要性

隔離斷路器是由ABB公司最早提出的一種全新斷路器結(jié)構(gòu)和功能理念，并研發(fā)成功獲得工程應(yīng)用，截至2015年，隔離斷路器在全球應(yīng)用已超過2 000臺，國外最高電壓等級達(dá)到420 kV。國家電網(wǎng)公司近年來大力推進(jìn)新一代智能變電站建設(shè)，國網(wǎng)公司董事長舒印彪批示，新一代智能變電站的應(yīng)用是我國變電站發(fā)展歷史上里程碑的標(biāo)志，而隔離斷路器則是新一代智能變電站中最關(guān)鍵的核心設(shè)備。目前國網(wǎng)公司已經(jīng)投運(yùn)超過20座新一代智能變電站，隔離斷路器裝用數(shù)量超過160臺；計(jì)劃3年內(nèi)投運(yùn)超過100座新一代智能變電站，隔離斷路器裝用數(shù)量將超過1 000臺。目前現(xiàn)場應(yīng)用電壓等級已達(dá)330 kV，并在西北750 kV變電站準(zhǔn)備應(yīng)用，設(shè)備研制電壓等級已至500 kV。

隔離斷路器將是今后一段時(shí)期內(nèi)電網(wǎng)基本建設(shè)以及技術(shù)改造時(shí)所大規(guī)模選用的開關(guān)設(shè)備，智能隔離斷路器的采用將極大程度減少變電站占地，在變電站單元接線中由于取消了單獨(dú)的隔離開關(guān)設(shè)備，減少了因隔離開關(guān)操作卡澀所導(dǎo)致的非計(jì)劃停運(yùn)事件，可有效提高變電站運(yùn)行可靠性、降低運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)約土地資源、提高建設(shè)效率、方便運(yùn)行維護(hù)[1-5]?？梢灶A(yù)見，智能隔離斷路器的選擇和使用將成為簡化變電站接線結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性水平的技術(shù)發(fā)展趨勢。

目前沒有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)智能隔離斷路器從試制、生產(chǎn)到交接、投運(yùn)的全過程試驗(yàn)檢測。我國所采用的隔離斷路器與國外的隔離斷路器有著很大的區(qū)別，國外僅僅將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的功能集成在一個(gè)設(shè)備內(nèi)部，國內(nèi)生產(chǎn)的智能隔離斷路器集成了傳統(tǒng)斷路器、隔離開關(guān)、電子式電流互感器等設(shè)備功能，斷口具備較高絕緣水平，具有不經(jīng)過隔離開關(guān)隔離不同電網(wǎng)的能力，可實(shí)現(xiàn)控制保護(hù)、隔離電壓以及狀態(tài)監(jiān)測功能，具有集成化、智能化、一體化技術(shù)特點(diǎn)，因此IEC標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)的GB/T標(biāo)準(zhǔn)都不足以反映現(xiàn)有設(shè)備特性和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，必須編制符合中國工程實(shí)際的智能隔離斷路器技術(shù)規(guī)范。2015年國家電網(wǎng)公司科信部組織國網(wǎng)湖北電科院作為牽頭單位編制了國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《隔離斷路器交接試驗(yàn)規(guī)程》，但只明確了交接試驗(yàn)的技術(shù)要求；智能隔離斷路器作為新型一次設(shè)備，型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、例行試驗(yàn)和診斷性試驗(yàn)等諸多試驗(yàn)內(nèi)容尚不完善，工程技術(shù)人員在實(shí)際工作中需求強(qiáng)烈，迫切希望有相關(guān)檢修決策指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

因此，非常有必要組織編制《智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測規(guī)范》來滿足工程實(shí)踐的需求。標(biāo)準(zhǔn)制定后將為智能隔離斷路器的調(diào)試、試驗(yàn)、檢測及新設(shè)備的研、試、制工作提供技術(shù)依據(jù)與指導(dǎo)，可規(guī)范與促進(jìn)智能隔離斷路器的應(yīng)用，提高各級人員設(shè)備試驗(yàn)檢測工作能力和技術(shù)水平，推動智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備質(zhì)量的持續(xù)提升。

2 標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

2.1 標(biāo)準(zhǔn)的范圍和適用條件

本標(biāo)準(zhǔn)適用于額定電壓為72.5 kV及以上、頻率為50 Hz的智能隔離斷路器，規(guī)定了智能隔離斷路器的試驗(yàn)項(xiàng)目、檢測方法和技術(shù)要求。

根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對智能隔離斷路器開展試驗(yàn)時(shí)應(yīng)滿足以下條件：

a）智能隔離斷路器包括智能組件在內(nèi)的每個(gè)部件均應(yīng)分別通過全部型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)，集成后應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)并合格；

b）智能隔離斷路器所有傳感器、智能組件及相關(guān)元器件應(yīng)安裝完畢，電子式互感器與隔離斷路器集成一體；

c）在型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)中設(shè)備布置應(yīng)模擬現(xiàn)場分布，智能組件柜與隔離斷路器本體的距離不遠(yuǎn)于現(xiàn)場情況，宜采用單獨(dú)電源和接地，試驗(yàn)過程中智能隔離斷路器處于正常運(yùn)行狀態(tài)；

d）在試驗(yàn)過程中，智能終端不能發(fā)生誤動作，電子式電流互感器輸出信號不允許出現(xiàn)通信中斷、丟包、品質(zhì)位改變、輸出異常信號等故障。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)

本標(biāo)準(zhǔn)主題章分為6章，由試驗(yàn)條件、隔離斷路器本體試驗(yàn)、隔離斷路器操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)、接地開關(guān)試驗(yàn)、電子式電流互感器（含合并單元）試驗(yàn)、智能組件試驗(yàn)組成。本標(biāo)準(zhǔn)兼顧了智能隔離斷路器的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，本著全面性、適用性和前瞻性等原則，給出了智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測開展條件的要求，最后提出了智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測的項(xiàng)目和技術(shù)要求，以指導(dǎo)智能隔離斷路器試驗(yàn)檢測工作的開展。標(biāo)準(zhǔn)中所列出的智能組件試驗(yàn)項(xiàng)目，是在傳統(tǒng)高壓一次設(shè)備試驗(yàn)檢測的基礎(chǔ)上，提出的更高要求，智能組件試驗(yàn)項(xiàng)目的開展將更進(jìn)一步為智能隔離斷路器的試驗(yàn)檢測提供依據(jù)與支持。這6章是總分結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)條件為隔離斷路器本體試驗(yàn)、隔離斷路器操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)、接地開關(guān)試驗(yàn)、電子式電流互感器試驗(yàn)、智能組件試驗(yàn)的基礎(chǔ)，隔離斷路器本體試驗(yàn)、隔離斷路器操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)、接地開關(guān)試驗(yàn)、電子式電流互感器試驗(yàn)和智能組件試驗(yàn)并列。

3 標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)說明

3.1 隔離斷路器本體試驗(yàn)

隔離斷路器本體試驗(yàn)項(xiàng)目見表1。

絕緣試驗(yàn)應(yīng)參考GB 1984-2014中第7.1條、GB 1985-2014中第7.1條和GB 11022-2011中第6.2、7.2條。針對智能隔離斷路器的斷口隔離功能要求，當(dāng)觸頭處于分閘位置時(shí)，須實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)的功能，因此將斷口絕緣考核作為交接試驗(yàn)和診斷性項(xiàng)目，包括相對地（智能隔離斷路器合閘狀態(tài)）和斷口間（智能隔離斷路器分閘狀態(tài)，接地開關(guān)合閘狀態(tài)）兩種耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)在額定充氣壓力下進(jìn)行，試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)值的80%，耐壓時(shí)間為60 s。對設(shè)備進(jìn)行絕緣試驗(yàn)考核的同時(shí)，監(jiān)測電子式互感器的輸出信號，檢驗(yàn)傳感單元對本體設(shè)備絕緣的影響，檢驗(yàn)各傳感單元及各IED耐受電場的能力。

表1 隔離斷路器本體試驗(yàn)項(xiàng)目Tab.1 Test projects of main body of DCB

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能隔離斷路器的復(fù)合絕緣子憎水性檢測要求。智能隔離斷路器采用復(fù)合絕緣護(hù)套，且電子式電流互感器的傳輸光纖置于光纖復(fù)合絕緣子內(nèi)部，內(nèi)容參考DL/T 1474—2014中第11.2條，對復(fù)合絕緣子的憎水性進(jìn)行檢測。

3.2 操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)

操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)項(xiàng)目見表2。

表2 隔離斷路器操動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)項(xiàng)目Tab.2 Test projects of operating mechanism of DCB

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了隔離斷路器的機(jī)械特性試驗(yàn)要求，內(nèi)容參考《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（修訂版）》中條文12.1.2.7和12.1.3.6，新增了對隔離斷路器合-分時(shí)間、操作機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)的轉(zhuǎn)換時(shí)間與主觸頭動作時(shí)間之間的配合試驗(yàn)檢查、觸頭行程曲線三項(xiàng)考核要求。

聯(lián)閉鎖功能是智能隔離斷路器區(qū)別于傳統(tǒng)斷路器的重要特征，本標(biāo)準(zhǔn)提出了機(jī)械閉鎖功能檢查要求與電氣閉鎖功能檢查要求。聯(lián)閉鎖應(yīng)開展以下內(nèi)容的檢查：

a）隔離閉鎖裝置對隔離斷路器合閘的閉鎖：當(dāng)隔離斷路器和接地開關(guān)處于分閘位置，投入隔離閉鎖裝置，檢查隔離閉鎖裝置是否將隔離斷路器正確閉鎖在分閘位置，遠(yuǎn)方、就地操作隔離斷路器，隔離斷路器均不能合閘；

b）隔離斷路器合閘對接地開關(guān)合閘的閉鎖：當(dāng)隔離斷路器處于合閘位置時(shí)，遠(yuǎn)方、就地操作接地開關(guān)，接地開關(guān)均不能合閘；

c）接地開關(guān)合閘對隔離斷路器合閘的閉鎖：當(dāng)接地開關(guān)處于合閘位置時(shí)，遠(yuǎn)方、就地操作隔離斷路器，隔離斷路器均不能合閘；

d）接地開關(guān)合閘對隔離閉鎖裝置退出的閉鎖：當(dāng)接地開關(guān)處于合閘位置時(shí)，遠(yuǎn)方、就地操作隔離閉鎖裝置，隔離閉鎖裝置均不能退出；

e）隔離斷路器合閘對隔離閉鎖裝置投入的閉鎖：當(dāng)隔離斷路器處于合閘位置時(shí)，遠(yuǎn)方、就地操作隔離閉鎖裝置，隔離閉鎖裝置均不能投入；

f）隔離閉鎖裝置未投入對接地開關(guān)合閘的閉鎖：當(dāng)隔離斷路器處于分閘位置時(shí)，隔離閉鎖裝置未投入，遠(yuǎn)方、就地操作接地開關(guān)，接地開關(guān)均不能合閘；

g）電氣聯(lián)鎖裝置失效后，在功能驗(yàn)證中，機(jī)械閉鎖裝置應(yīng)足夠可靠；機(jī)械閉鎖、電氣互鎖功能應(yīng)正常。

3.3 接地開關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目

接地開關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目見表3。

表3 接地開關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目Tab.3 Test projects of earthing switch

針對部分接地開關(guān)在運(yùn)行中需開合短路電流，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了感應(yīng)電流開合能力試驗(yàn)。試驗(yàn)方法按照GB 1985—2014的6.107執(zhí)行，試驗(yàn)中接地開關(guān)靜觸頭應(yīng)布置在智能隔離斷路器的出線端子上，對于靜電感應(yīng)電流和電磁感應(yīng)電流關(guān)合和開斷試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行10次操作循環(huán)。

3.4 電子式電流互感器試驗(yàn)

電子式電流互感器試驗(yàn)項(xiàng)目見表4。

表4 電子式電流互感器試驗(yàn)項(xiàng)目Tab.4 Test projects of electronic current transformer

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定智能隔離斷路器中集成的無源式電流互感器應(yīng)開展局部放電試驗(yàn)，局部放電試驗(yàn)應(yīng)在隔離斷路器工頻耐壓試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行，試驗(yàn)過程中智能隔離斷路器應(yīng)處于合閘狀態(tài)，試驗(yàn)電壓及要求見表5。

表5 局部放電測量電壓及允許水平Tab.5 Measuring voltage and permitted level of partial discharge

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了集成式電子電流互感器的一次部件與隔離斷路器機(jī)械耦聯(lián)時(shí)的操作期間振動試驗(yàn)，用于確定電子式電流互感器在斷路器操作造成的振動下是否能正確運(yùn)行。

3.5 智能組件試驗(yàn)

智能組件試驗(yàn)項(xiàng)目見表6。

表6 智能組件試驗(yàn)項(xiàng)目Tab.6 Test projects of intelligent components

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能隔離斷路器智能組件的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測IED性能試驗(yàn)、SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測IED性能試驗(yàn)與智能終端性能試驗(yàn)要求。由于在智能組件型式試驗(yàn)與出廠試驗(yàn)環(huán)節(jié)已進(jìn)行了該項(xiàng)試驗(yàn)，對于機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測IED性能試驗(yàn)，降低了機(jī)構(gòu)操作次數(shù)要求，可與機(jī)械特性試驗(yàn)、智能終端性能試驗(yàn)同步進(jìn)行。對于SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測IED性能試驗(yàn)，根據(jù)檢測經(jīng)驗(yàn)，氣體壓力穩(wěn)定后即對試驗(yàn)結(jié)果無影響，未再要求充入額定氣體壓力30 min后開始測試。對于SF6氣體濕度監(jiān)測，由于目前已投入使用和正在研發(fā)的隔離斷路器均未裝用SF6氣體濕度在線監(jiān)測裝置，因此未將其列入考核內(nèi)容中。

4 結(jié)語

2016年，國家電網(wǎng)公司提出進(jìn)一步擴(kuò)大建設(shè)300座新一代智能變電站。在計(jì)劃開展的新一代智能變電站300座擴(kuò)大建設(shè)工程中，其中100余座AIS戶外變電站將全部應(yīng)用智能隔離斷路器，智能隔離斷路器裝用數(shù)量將超過1 000臺。除了新建變電站外，針對已經(jīng)運(yùn)行的老舊變電站進(jìn)行整站改造時(shí)，取消老舊斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器，改造后使用新型智能隔離斷路器也是一個(gè)重要的技術(shù)思路?？梢灶A(yù)見，智能隔離斷路器將是今后一段時(shí)期內(nèi)電網(wǎng)基本建設(shè)以及技術(shù)改造時(shí)所大規(guī)模選用的開關(guān)設(shè)備，本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將保障新一代智能變電站工程質(zhì)量不可或缺。

本標(biāo)準(zhǔn)基于智能隔離斷路器各部件獨(dú)立功能間相互作用的影響與要求，提出智能隔離斷路器從研制、生產(chǎn)到交接、投運(yùn)等各階段試驗(yàn)檢測的項(xiàng)目、方法和技術(shù)要求，部分指標(biāo)來源于對相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的總結(jié)，另有部分指標(biāo)來源于智能隔離斷路器生產(chǎn)、運(yùn)行和調(diào)試過程中的實(shí)際需要和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，本著可操作性強(qiáng)、有針對性、指標(biāo)明確的原則確定了標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)檢測內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)和國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《隔離斷路器運(yùn)維導(dǎo)則》《隔離斷路器狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則》等5項(xiàng)隔離斷路器系列標(biāo)準(zhǔn)共同建立了智能隔離斷路器從生產(chǎn)制造、交接調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、狀態(tài)檢修、狀態(tài)評價(jià)到檢修決策的運(yùn)維檢修全過程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，為智能隔離斷路器技術(shù)的推廣應(yīng)用提供統(tǒng)一的技術(shù)依據(jù)和制度保障。

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Interpretation of Test Specification for Smart Disconnecting Circuit-Breaker

XIA Tian,LI Jinbin,CHEN Jun
(State Grid Hubei Electric Power Research Institute,Wuhan Hubei 430077,China)

T/CSEE0005-2016&T/CEEIA259-2016 interpretation of test specification for smart disconnecting circuit-breaker has been officially issued on Feb.28th,2017 by Chinese Society for Electrical Engineering and China Electrical Equipment Industry Association and implemented since May 1st,2017.The specification provides technical basis and guidance for research,experiment,manufacture,debugging and test of new products,which standardize and promote the application of smart disconnecting circuit breaker,promote the continuous improvement of smart grid key equipment quality.

smart disconnecting circuit breaker;test detection;group standard

TM561

B

1006-3986(2017)05-0012-05

10.19308/j.hep.2017.05.004

2017-04-17

夏 天（1987），男，湖北武漢人，碩士，工程師。