《智能隔離斷路器試驗檢測規范》標準解讀

夏 天，李勁彬，陳 雋

（國網湖北省電力公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077）

《智能隔離斷路器試驗檢測規范》標準解讀

夏 天，李勁彬，陳 雋

（國網湖北省電力公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077）

T/CSEE 0005－2016和 T/CEEIA 259－2016《智能隔離斷路器試驗檢測規范》已于2017年2月28日由中國電機工程學會和中國電器工業協會聯合發布，并將于2017年5月1日實施。本標準將為智能隔離斷路器的調試、試驗、檢測及新設備的研、試、制工作提供技術依據與指導，可規范并促進智能隔離斷路器的應用，推動智能電網關鍵設備質量的持續提升。

智能隔離斷路器；試驗檢測；團體標準

0 引言

T/CSEE 0005－2016&T/CEEIA 259－2016《智能隔離斷路器試驗檢測規范》已于2017年2月28日由中國電機工程學會和中國電器工業協會聯合發布，并將于2017年5月1日實施。本標準由中國電機工程學會提出，并由中國電機工程學會測試技術及儀表專業委員會技術歸口和解釋，是國網湖北電科院作為第一起草單位，聯合中國電科院、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體標準。

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構和功能理念，并研發成功獲得工程應用，截至2015年，隔離斷路器在全球應用已超過2 000臺，國外最高電壓等級達到420 kV。國家電網公司近年來大力推進新一代智能變電站建設，國網公司董事長舒印彪批示，新一代智能變電站的應用是我國變電站發展歷史上里程碑的標志，而隔離斷路器則是新一代智能變電站中最關鍵的核心設備。目前國網公司已經投運超過20座新一代智能變電站，隔離斷路器裝用數量超過160臺；計劃3年內投運超過100座新一代智能變電站，隔離斷路器裝用數量將超過1 000臺。目前現場應用電壓等級已達330 kV，并在西北750 kV變電站準備應用，設備研制電壓等級已至500 kV。

隔離斷路器將是今后一段時期內電網基本建設以及技術改造時所大規模選用的開關設備，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的隔離開關設備，減少了因隔離開關操作卡澀所導致的非計劃停運事件，可有效提高變電站運行可靠性、降低運行費用、節約土地資源、提高建設效率、方便運行維護[1-5]。可以預見，智能隔離斷路器的選擇和使用將成為簡化變電站接線結構，提高供電可靠性水平的技術發展趨勢。

目前沒有相應的技術標準指導智能隔離斷路器從試制、生產到交接、投運的全過程試驗檢測。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別，國外僅僅將斷路器、隔離開關、接地開關的功能集成在一個設備內部，國內生產的智能隔離斷路器集成了傳統斷路器、隔離開關、電子式電流互感器等設備功能，斷口具備較高絕緣水平，具有不經過隔離開關隔離不同電網的能力，可實現控制保護、隔離電壓以及狀態監測功能，具有集成化、智能化、一體化技術特點，因此IEC標準和對應的GB/T標準都不足以反映現有設備特性和指導生產實踐，必須編制符合中國工程實際的智能隔離斷路器技術規范。2015年國家電網公司科信部組織國網湖北電科院作為牽頭單位編制了國家電網公司企業標準《隔離斷路器交接試驗規程》，但只明確了交接試驗的技術要求；智能隔離斷路器作為新型一次設備，型式試驗、出廠試驗、例行試驗和診斷性試驗等諸多試驗內容尚不完善，工程技術人員在實際工作中需求強烈，迫切希望有相關檢修決策指導生產實踐。

因此，非常有必要組織編制《智能隔離斷路器試驗檢測規范》來滿足工程實踐的需求。標準制定后將為智能隔離斷路器的調試、試驗、檢測及新設備的研、試、制工作提供技術依據與指導，可規范與促進智能隔離斷路器的應用，提高各級人員設備試驗檢測工作能力和技術水平，推動智能電網關鍵設備質量的持續提升。

2 標準的主要內容

2.1 標準的范圍和適用條件

本標準適用于額定電壓為72.5 kV及以上、頻率為50 Hz的智能隔離斷路器，規定了智能隔離斷路器的試驗項目、檢測方法和技術要求。

根據本標準對智能隔離斷路器開展試驗時應滿足以下條件：

a）智能隔離斷路器包括智能組件在內的每個部件均應分別通過全部型式試驗和出廠試驗，集成后應按本標準進行試驗并合格；

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

c）在型式試驗和出廠試驗中設備布置應模擬現場分布，智能組件柜與隔離斷路器本體的距離不遠于現場情況，宜采用單獨電源和接地，試驗過程中智能隔離斷路器處于正常運行狀態；

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

2.2 標準的結構

本標準主題章分為6章，由試驗條件、隔離斷路器本體試驗、隔離斷路器操動機構試驗、接地開關試驗、電子式電流互感器（含合并單元）試驗、智能組件試驗組成。本標準兼顧了智能隔離斷路器的應用現狀與發展趨勢，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檢測開展條件的要求，最后提出了智能隔離斷路器試驗檢測的項目和技術要求，以指導智能隔離斷路器試驗檢測工作的開展。標準中所列出的智能組件試驗項目，是在傳統高壓一次設備試驗檢測的基礎上，提出的更高要求，智能組件試驗項目的開展將更進一步為智能隔離斷路器的試驗檢測提供依據與支持。這6章是總分結構，試驗條件為隔離斷路器本體試驗、隔離斷路器操動機構試驗、接地開關試驗、電子式電流互感器試驗、智能組件試驗的基礎，隔離斷路器本體試驗、隔離斷路器操動機構試驗、接地開關試驗、電子式電流互感器試驗和智能組件試驗并列。

3 標準的主要技術說明

3.1 隔離斷路器本體試驗

隔離斷路器本體試驗項目見表1。

絕緣試驗應參考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，當觸頭處于分閘位置時，須實現隔離開關的功能，因此將斷口絕緣考核作為交接試驗和診斷性項目，包括相對地（智能隔離斷路器合閘狀態）和斷口間（智能隔離斷路器分閘狀態，接地開關合閘狀態）兩種耐壓試驗。試驗在額定充氣壓力下進行，試驗電壓為出廠試驗值的80%，耐壓時間為60 s。對設備進行絕緣試驗考核的同時，監測電子式互感器的輸出信號，檢驗傳感單元對本體設備絕緣的影響，檢驗各傳感單元及各IED耐受電場的能力。

表1 隔離斷路器本體試驗項目Tab.1 Test projects of main body of DCB

本標準規定了智能隔離斷路器的復合絕緣子憎水性檢測要求。智能隔離斷路器采用復合絕緣護套，且電子式電流互感器的傳輸光纖置于光纖復合絕緣子內部，內容參考DL/T 1474—2014中第11.2條，對復合絕緣子的憎水性進行檢測。

3.2 操動機構試驗

操動機構試驗項目見表2。

表2 隔離斷路器操動機構試驗項目Tab.2 Test projects of operating mechanism of DCB

本標準規定了隔離斷路器的機械特性試驗要求，內容參考《國家電網公司十八項電網重大反事故措施（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-分時間、操作機構輔助開關的轉換時間與主觸頭動作時間之間的配合試驗檢查、觸頭行程曲線三項考核要求。

聯閉鎖功能是智能隔離斷路器區別于傳統斷路器的重要特征，本標準提出了機械閉鎖功能檢查要求與電氣閉鎖功能檢查要求。聯閉鎖應開展以下內容的檢查：

a）隔離閉鎖裝置對隔離斷路器合閘的閉鎖：當隔離斷路器和接地開關處于分閘位置，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合閘的閉鎖：當隔離斷路器處于合閘位置時，遠方、就地操作接地開關，接地開關均不能合閘；

c）接地開關合閘對隔離斷路器合閘的閉鎖：當接地開關處于合閘位置時，遠方、就地操作隔離斷路器，隔離斷路器均不能合閘；

d）接地開關合閘對隔離閉鎖裝置退出的閉鎖：當接地開關處于合閘位置時，遠方、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：當隔離斷路器處于合閘位置時，遠方、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合閘的閉鎖：當隔離斷路器處于分閘位置時，隔離閉鎖裝置未投入，遠方、就地操作接地開關，接地開關均不能合閘；

g）電氣聯鎖裝置失效后，在功能驗證中，機械閉鎖裝置應足夠可靠；機械閉鎖、電氣互鎖功能應正常。

3.3 接地開關試驗項目

接地開關試驗項目見表3。

表3 接地開關試驗項目Tab.3 Test projects of earthing switch

針對部分接地開關在運行中需開合短路電流，本標準規定了感應電流開合能力試驗。試驗方法按照GB 1985—2014的6.107執行，試驗中接地開關靜觸頭應布置在智能隔離斷路器的出線端子上，對于靜電感應電流和電磁感應電流關合和開斷試驗應進行10次操作循環。

3.4 電子式電流互感器試驗

電子式電流互感器試驗項目見表4。

表4 電子式電流互感器試驗項目Tab.4 Test projects of electronic current transformer

本標準規定智能隔離斷路器中集成的無源式電流互感器應開展局部放電試驗，局部放電試驗應在隔離斷路器工頻耐壓試驗結束后進行，試驗過程中智能隔離斷路器應處于合閘狀態，試驗電壓及要求見表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

本標準規定了集成式電子電流互感器的一次部件與隔離斷路器機械耦聯時的操作期間振動試驗，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行。

3.5 智能組件試驗

智能組件試驗項目見表6。

表6 智能組件試驗項目Tab.6 Test projects of intelligent components

本標準規定了智能隔離斷路器智能組件的機械狀態監測IED性能試驗、SF6氣體狀態監測IED性能試驗與智能終端性能試驗要求。由于在智能組件型式試驗與出廠試驗環節已進行了該項試驗，對于機械狀態監測IED性能試驗，降低了機構操作次數要求，可與機械特性試驗、智能終端性能試驗同步進行。對于SF6氣體狀態監測IED性能試驗，根據檢測經驗，氣體壓力穩定后即對試驗結果無影響，未再要求充入額定氣體壓力30 min后開始測試。對于SF6氣體濕度監測，由于目前已投入使用和正在研發的隔離斷路器均未裝用SF6氣體濕度在線監測裝置，因此未將其列入考核內容中。

4 結語

2016年，國家電網公司提出進一步擴大建設300座新一代智能變電站。在計劃開展的新一代智能變電站300座擴大建設工程中，其中100余座AIS戶外變電站將全部應用智能隔離斷路器，智能隔離斷路器裝用數量將超過1 000臺。除了新建變電站外，針對已經運行的老舊變電站進行整站改造時，取消老舊斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器，改造后使用新型智能隔離斷路器也是一個重要的技術思路。可以預見，智能隔離斷路器將是今后一段時期內電網基本建設以及技術改造時所大規模選用的開關設備，本技術標準將保障新一代智能變電站工程質量不可或缺。

本標準基于智能隔離斷路器各部件獨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、生產到交接、投運等各階段試驗檢測的項目、方法和技術要求，部分指標來源于對相關國家標準、行業標準和企業標準的總結，另有部分指標來源于智能隔離斷路器生產、運行和調試過程中的實際需要和經驗總結，本著可操作性強、有針對性、指標明確的原則確定了標準中的試驗檢測內容。本標準和國家電網公司企業標準《隔離斷路器運維導則》《隔離斷路器狀態評價導則》等5項隔離斷路器系列標準共同建立了智能隔離斷路器從生產制造、交接調試、運行維護、狀態檢修、狀態評價到檢修決策的運維檢修全過程技術標準體系，為智能隔離斷路器技術的推廣應用提供統一的技術依據和制度保障。

（References）

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[3] 黃揚琪,路欣怡,劉念,等.含隔離式斷路器的新一代智能變電站主接線可靠性評估及靈敏度分析[J].電氣技術,2014(6):10-14.HUANG Yangqi,LU Xinyi,LIU Nian,et al.Analysis on reliability and sensitivity of main electrical connection for new generation smart substation with disconnectingcircuitbreaker[J].ElectricalTechnology,2014(6):10-14.

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[5] 宋璇坤,沈江,李敬如,等.新一代智能變電站概念設計[J].電力建設,2013,34(6):11-15.SONG Xuankun,SHEN Jiang,LI Jingru,et al.Design of new generation smart substation[J].Electric Power Construction,2013,34(6):11-15.

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。