《智能隔离断路器试验检测规范》标准解读

夏 天，李劲彬，陈 隽

（国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077）

《智能隔离断路器试验检测规范》标准解读

夏 天，李劲彬，陈 隽

（国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077）

T/CSEE 0005－2016和 T/CEEIA 259－2016《智能隔离断路器试验检测规范》已于2017年2月28日由中国电机工程学会和中国电器工业协会联合发布，并将于2017年5月1日实施。本标准将为智能隔离断路器的调试、试验、检测及新设备的研、试、制工作提供技术依据与指导，可规范并促进智能隔离断路器的应用，推动智能电网关键设备质量的持续提升。

智能隔离断路器；试验检测；团体标准

0 引言

T/CSEE 0005－2016&T/CEEIA 259－2016《智能隔离断路器试验检测规范》已于2017年2月28日由中国电机工程学会和中国电器工业协会联合发布，并将于2017年5月1日实施。本标准由中国电机工程学会提出，并由中国电机工程学会测试技术及仪表专业委员会技术归口和解释，是国网湖北电科院作为第一起草单位，联合中国电科院、北京ABB、西安西电、河南平高、西安交大、西高所、山东泰开等单位共同制定的团体标准。

1 背景和必要性

隔离断路器是由ABB公司最早提出的一种全新断路器结构和功能理念，并研发成功获得工程应用，截至2015年，隔离断路器在全球应用已超过2 000台，国外最高电压等级达到420 kV。国家电网公司近年来大力推进新一代智能变电站建设，国网公司董事长舒印彪批示，新一代智能变电站的应用是我国变电站发展历史上里程碑的标志，而隔离断路器则是新一代智能变电站中最关键的核心设备。目前国网公司已经投运超过20座新一代智能变电站，隔离断路器装用数量超过160台；计划3年内投运超过100座新一代智能变电站，隔离断路器装用数量将超过1 000台。目前现场应用电压等级已达330 kV，并在西北750 kV变电站准备应用，设备研制电压等级已至500 kV。

隔离断路器将是今后一段时期内电网基本建设以及技术改造时所大规模选用的开关设备，智能隔离断路器的采用将极大程度减少变电站占地，在变电站单元接线中由于取消了单独的隔离开关设备，减少了因隔离开关操作卡涩所导致的非计划停运事件，可有效提高变电站运行可靠性、降低运行费用、节约土地资源、提高建设效率、方便运行维护[1-5]。可以预见，智能隔离断路器的选择和使用将成为简化变电站接线结构，提高供电可靠性水平的技术发展趋势。

目前没有相应的技术标准指导智能隔离断路器从试制、生产到交接、投运的全过程试验检测。我国所采用的隔离断路器与国外的隔离断路器有着很大的区别，国外仅仅将断路器、隔离开关、接地开关的功能集成在一个设备内部，国内生产的智能隔离断路器集成了传统断路器、隔离开关、电子式电流互感器等设备功能，断口具备较高绝缘水平，具有不经过隔离开关隔离不同电网的能力，可实现控制保护、隔离电压以及状态监测功能，具有集成化、智能化、一体化技术特点，因此IEC标准和对应的GB/T标准都不足以反映现有设备特性和指导生产实践，必须编制符合中国工程实际的智能隔离断路器技术规范。2015年国家电网公司科信部组织国网湖北电科院作为牵头单位编制了国家电网公司企业标准《隔离断路器交接试验规程》，但只明确了交接试验的技术要求；智能隔离断路器作为新型一次设备，型式试验、出厂试验、例行试验和诊断性试验等诸多试验内容尚不完善，工程技术人员在实际工作中需求强烈，迫切希望有相关检修决策指导生产实践。

因此，非常有必要组织编制《智能隔离断路器试验检测规范》来满足工程实践的需求。标准制定后将为智能隔离断路器的调试、试验、检测及新设备的研、试、制工作提供技术依据与指导，可规范与促进智能隔离断路器的应用，提高各级人员设备试验检测工作能力和技术水平，推动智能电网关键设备质量的持续提升。

2 标准的主要内容

2.1 标准的范围和适用条件

本标准适用于额定电压为72.5 kV及以上、频率为50 Hz的智能隔离断路器，规定了智能隔离断路器的试验项目、检测方法和技术要求。

根据本标准对智能隔离断路器开展试验时应满足以下条件：

a）智能隔离断路器包括智能组件在内的每个部件均应分别通过全部型式试验和出厂试验，集成后应按本标准进行试验并合格；

b）智能隔离断路器所有传感器、智能组件及相关元器件应安装完毕，电子式互感器与隔离断路器集成一体；

c）在型式试验和出厂试验中设备布置应模拟现场分布，智能组件柜与隔离断路器本体的距离不远于现场情况，宜采用单独电源和接地，试验过程中智能隔离断路器处于正常运行状态；

d）在试验过程中，智能终端不能发生误动作，电子式电流互感器输出信号不允许出现通信中断、丢包、品质位改变、输出异常信号等故障。

2.2 标准的结构

本标准主题章分为6章，由试验条件、隔离断路器本体试验、隔离断路器操动机构试验、接地开关试验、电子式电流互感器（含合并单元）试验、智能组件试验组成。本标准兼顾了智能隔离断路器的应用现状与发展趋势，本着全面性、适用性和前瞻性等原则，给出了智能隔离断路器试验检测开展条件的要求，最后提出了智能隔离断路器试验检测的项目和技术要求，以指导智能隔离断路器试验检测工作的开展。标准中所列出的智能组件试验项目，是在传统高压一次设备试验检测的基础上，提出的更高要求，智能组件试验项目的开展将更进一步为智能隔离断路器的试验检测提供依据与支持。这6章是总分结构，试验条件为隔离断路器本体试验、隔离断路器操动机构试验、接地开关试验、电子式电流互感器试验、智能组件试验的基础，隔离断路器本体试验、隔离断路器操动机构试验、接地开关试验、电子式电流互感器试验和智能组件试验并列。

3 标准的主要技术说明

3.1 隔离断路器本体试验

隔离断路器本体试验项目见表1。

绝缘试验应参考GB 1984-2014中第7.1条、GB 1985-2014中第7.1条和GB 11022-2011中第6.2、7.2条。针对智能隔离断路器的断口隔离功能要求，当触头处于分闸位置时，须实现隔离开关的功能，因此将断口绝缘考核作为交接试验和诊断性项目，包括相对地（智能隔离断路器合闸状态）和断口间（智能隔离断路器分闸状态，接地开关合闸状态）两种耐压试验。试验在额定充气压力下进行，试验电压为出厂试验值的80%，耐压时间为60 s。对设备进行绝缘试验考核的同时，监测电子式互感器的输出信号，检验传感单元对本体设备绝缘的影响，检验各传感单元及各IED耐受电场的能力。

表1 隔离断路器本体试验项目Tab.1 Test projects of main body of DCB

本标准规定了智能隔离断路器的复合绝缘子憎水性检测要求。智能隔离断路器采用复合绝缘护套，且电子式电流互感器的传输光纤置于光纤复合绝缘子内部，内容参考DL/T 1474—2014中第11.2条，对复合绝缘子的憎水性进行检测。

3.2 操动机构试验

操动机构试验项目见表2。

表2 隔离断路器操动机构试验项目Tab.2 Test projects of operating mechanism of DCB

本标准规定了隔离断路器的机械特性试验要求，内容参考《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》中条文12.1.2.7和12.1.3.6，新增了对隔离断路器合-分时间、操作机构辅助开关的转换时间与主触头动作时间之间的配合试验检查、触头行程曲线三项考核要求。

联闭锁功能是智能隔离断路器区别于传统断路器的重要特征，本标准提出了机械闭锁功能检查要求与电气闭锁功能检查要求。联闭锁应开展以下内容的检查：

a）隔离闭锁装置对隔离断路器合闸的闭锁：当隔离断路器和接地开关处于分闸位置，投入隔离闭锁装置，检查隔离闭锁装置是否将隔离断路器正确闭锁在分闸位置，远方、就地操作隔离断路器，隔离断路器均不能合闸；

b）隔离断路器合闸对接地开关合闸的闭锁：当隔离断路器处于合闸位置时，远方、就地操作接地开关，接地开关均不能合闸；

c）接地开关合闸对隔离断路器合闸的闭锁：当接地开关处于合闸位置时，远方、就地操作隔离断路器，隔离断路器均不能合闸；

d）接地开关合闸对隔离闭锁装置退出的闭锁：当接地开关处于合闸位置时，远方、就地操作隔离闭锁装置，隔离闭锁装置均不能退出；

e）隔离断路器合闸对隔离闭锁装置投入的闭锁：当隔离断路器处于合闸位置时，远方、就地操作隔离闭锁装置，隔离闭锁装置均不能投入；

f）隔离闭锁装置未投入对接地开关合闸的闭锁：当隔离断路器处于分闸位置时，隔离闭锁装置未投入，远方、就地操作接地开关，接地开关均不能合闸；

g）电气联锁装置失效后，在功能验证中，机械闭锁装置应足够可靠；机械闭锁、电气互锁功能应正常。

3.3 接地开关试验项目

接地开关试验项目见表3。

表3 接地开关试验项目Tab.3 Test projects of earthing switch

针对部分接地开关在运行中需开合短路电流，本标准规定了感应电流开合能力试验。试验方法按照GB 1985—2014的6.107执行，试验中接地开关静触头应布置在智能隔离断路器的出线端子上，对于静电感应电流和电磁感应电流关合和开断试验应进行10次操作循环。

3.4 电子式电流互感器试验

电子式电流互感器试验项目见表4。

表4 电子式电流互感器试验项目Tab.4 Test projects of electronic current transformer

本标准规定智能隔离断路器中集成的无源式电流互感器应开展局部放电试验，局部放电试验应在隔离断路器工频耐压试验结束后进行，试验过程中智能隔离断路器应处于合闸状态，试验电压及要求见表5。

表5 局部放电测量电压及允许水平Tab.5 Measuring voltage and permitted level of partial discharge

本标准规定了集成式电子电流互感器的一次部件与隔离断路器机械耦联时的操作期间振动试验，用于确定电子式电流互感器在断路器操作造成的振动下是否能正确运行。

3.5 智能组件试验

智能组件试验项目见表6。

表6 智能组件试验项目Tab.6 Test projects of intelligent components

本标准规定了智能隔离断路器智能组件的机械状态监测IED性能试验、SF6气体状态监测IED性能试验与智能终端性能试验要求。由于在智能组件型式试验与出厂试验环节已进行了该项试验，对于机械状态监测IED性能试验，降低了机构操作次数要求，可与机械特性试验、智能终端性能试验同步进行。对于SF6气体状态监测IED性能试验，根据检测经验，气体压力稳定后即对试验结果无影响，未再要求充入额定气体压力30 min后开始测试。对于SF6气体湿度监测，由于目前已投入使用和正在研发的隔离断路器均未装用SF6气体湿度在线监测装置，因此未将其列入考核内容中。

4 结语

2016年，国家电网公司提出进一步扩大建设300座新一代智能变电站。在计划开展的新一代智能变电站300座扩大建设工程中，其中100余座AIS户外变电站将全部应用智能隔离断路器，智能隔离断路器装用数量将超过1 000台。除了新建变电站外，针对已经运行的老旧变电站进行整站改造时，取消老旧断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器，改造后使用新型智能隔离断路器也是一个重要的技术思路。可以预见，智能隔离断路器将是今后一段时期内电网基本建设以及技术改造时所大规模选用的开关设备，本技术标准将保障新一代智能变电站工程质量不可或缺。

本标准基于智能隔离断路器各部件独立功能间相互作用的影响与要求，提出智能隔离断路器从研制、生产到交接、投运等各阶段试验检测的项目、方法和技术要求，部分指标来源于对相关国家标准、行业标准和企业标准的总结，另有部分指标来源于智能隔离断路器生产、运行和调试过程中的实际需要和经验总结，本着可操作性强、有针对性、指标明确的原则确定了标准中的试验检测内容。本标准和国家电网公司企业标准《隔离断路器运维导则》《隔离断路器状态评价导则》等5项隔离断路器系列标准共同建立了智能隔离断路器从生产制造、交接调试、运行维护、状态检修、状态评价到检修决策的运维检修全过程技术标准体系，为智能隔离断路器技术的推广应用提供统一的技术依据和制度保障。

（References）

[1] 易海琼,兑潇玮,李勇.基于隔离式断路器的智能变电站电气主接线优化[J].电力建设,2014,35(6):92-96.YI Haiqiong,DUI Xiaowei,LI Yong.Main electrical connection optimization of smart substation based on disconnecting circuit-breaker[J].Electric Power Construction,2014,35(6):92-96.

[2] 彭鹄,田娟娟,陈燕,等.重庆大石220 kV新一代智能变电站优化设计[J].电力建设,2013,34(7):30-36.PENG Hu,TIAN Juanjuan,CHEN Yan,et al.Optimization design of Chongqing Dashi 220 kV new generation smart substation[J].Electric Power Construction,2013,34(7):30-36.

[3] 黄扬琪,路欣怡,刘念,等.含隔离式断路器的新一代智能变电站主接线可靠性评估及灵敏度分析[J].电气技术,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.

[4] 宋璇坤,李敬如,肖智宏,等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设,2012,33(11):1-6.SONG Xuankun,LI Jingru,XIAO Zhihong,et al.Overall design scheme for new generation intelligent substation[J].Electric Power Construction,2012,33(11):1-6.

[5] 宋璇坤,沈江,李敬如,等.新一代智能变电站概念设计[J].电力建设,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，湖北武汉人，硕士，工程师。