智能变电站智能控制柜技术规范

ICSFORMTEXT点击此处添加ICS号FORMTEXT点击此处添加中国标准文献分类号FORMTEXT备案号：FORMTEXTDLFORMTEXTDL/TFORMTEXTXXXXX—FORMTEXT2018FORMTEXTFORMTEXT智能变电站智能控制柜技术规范FORMTEXTTechnicalspecificationforintelligentcontrolcabinetinsmartsubstationFORMTEXT点击此处添加与国际标准一致性程度的标识FORMDROPDOWNFORMTEXTFORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施FORMTEXT国家能源局发布DL/TXXXXX—2018前言 III1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 13.1智能控制柜intelligentcomponentcabinet 14使用条件 24.1通用使用条件 24.2特殊使用条件 25技术要求 25.1柜体结构 25.2柜体材料 25.3柜体尺寸及公差要求 35.4柜内元件布置 45.5柜内温湿度调节性能 55.6机械性能 55.7防护等级 55.8电磁屏蔽 55.9机电接口 55.10电源 65.11安全要求 66试验方法 76.1正常试验大气条件 76.2外观及柜体结构检查 76.3尺寸及形位公差检验 86.4涂覆漆层的检验 86.5金属镀层的检验 86.6环境耐受试验 86.7机械性能试验 86.8外壳防护试验 86.9电磁屏蔽试验 86.10机电接口检验 96.11断路器配置检查 96.12安全试验 97试验分类及项目 98产品的质量保证 109包装、运输、贮存 10智能变电站智能控制柜技术规范范围本标准规定了智能控制柜的功能、技术要求、试验方法、试验分类及项目、产品的质量保证、包装、运输、贮存等。本标准适用于35kV(户外)、110(66)kV~750kV电压等级高压设备智能控制柜。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。GB191包装储运图示标志GB4208外壳防护等级(IP代码)GB50260电力设施抗震设计规范GB14598.27量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求GB/T2423.17电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T5095.2电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法第2部分：一般检查、电连续性和接触电阻测试、绝缘试验和电压应力试验GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T5270金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述GB/T6739铅笔法测定漆膜硬度GB/T9286色漆和清漆漆膜的划格试验GB/T9761色漆和清漆色漆的目视比色GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分GB/T18663.1电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验第1部分：机柜、机架、插箱和机箱的气候、机械试验及安全要求GB/T18663.3电子设备机械结构公制系列和英制系列的试验第3部分：机柜、机架和插箱的电磁屏蔽性能试验GB/T20138电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级DL/T1411智能高压设备技术导则术语和定义DL/T1411界定的以及下列术语和定义适用于本文件。智能控制柜intelligentcomponentcabinet高压设备智能组件及汇控用柜体。为各型IED、网络通信设备、电源、电气及通信接口等提供正常运行环境，具有防雨、防锈、防尘及温湿度控制能力，具有一定的电磁屏蔽能力。使用条件通用使用条件智能控制柜应能在下列条件下正常使用：环境温度：－40℃～＋45℃(户外)；－10℃～＋45℃(户内)；环境相对湿度：5％～95％；日照强度：≤1120W/m2；大气压力：80kPa～106kPa。特殊使用条件当使用环境超过本标准第4.1条要求时，由供、需双方协商确定，并按商定的特殊条件进行温、湿度控制试验。技术要求柜体结构智能控制柜的柜体结构应遵循以下原则：户外无遮蔽场所使用时，采用双层隔热结构，柜体夹层中可采用空气介质，也可填充聚氨酯或其它具有良好阻燃性能的保温材料；设有便于运输的起吊设施；整洁、美观，各焊口应无裂缝、烧穿、咬边、气孔、夹渣等缺陷；各紧固联接处牢固、可靠，所有紧固件均具有防腐蚀镀层或涂层，不拆卸的螺纹连接处有防松措施；可拆卸部件应连接可靠，拆卸方便，拆卸后不影响再装配的质量；柜体各结合处及门的缝隙匀称，门的开启、关闭灵活自如，开启角度不宜小于120°，并具备限位功能，在规定的运动范围内不与其它零件碰撞或摩擦；对于户内柜，如果内部IED有液晶显示屏，则门上应设置观察窗（有防爆要求的除外）；提供可靠的锁具、铰链及外壳防护；双门柜体宜采用对开门方式，单门柜体的门轴宜设在右侧（面向柜门）；单个门的宽度不宜大于1200mm。柜体材料5.2.1柜体材料宜采用冷轧钢（不小于1.5mm）、不锈钢（不小于1.5mm）或铝合金（不小于2.0mm）板材，冷轧钢板应具有抗腐蚀和防电化学反应的措施。应用于重污染地区时应加强防腐设计。5.2.2因防腐或美观需要涂覆漆层时，漆层的色差应达到GB/T9761附录B规定的1级要求，附着力应达到GB/T9286规定的1级要求，硬度应达到GB/T6739规定的2H级要求。用于防腐的漆层应通过GB/T2423.17规定的周期为336小时的耐蚀性检查。5.2.3因防腐需要增加金属镀层时，金属镀层的附着力应达到GB/T5270规定的1级要求，并能通过GB/T2423.17规定的周期为196小时的耐蚀性检查。5.2.4柜内安装的非金属材料附件应无脱层、空洞等缺陷，经腐蚀性液体试验后应无应力裂纹、涂层剥落、蜕皮和颜色改变。5.2.5当柜体户外布置时，所有外露非金属制件及漆层均应具有抗紫外线能力，经过模拟太阳辐射试验后，应无裂纹、针孔、破损等现象。柜体尺寸及公差要求除与高压设备底座相连的柜体或者需方另有特殊要求外，柜体尺寸宜符合表1要求，其中，宽、深和高尺寸标注及公差要求见图1。柜体宜采用地脚螺栓方式固定，当W（柜宽）QUOTE≤≤1200mm时，设4个地脚螺栓孔，尺寸要求如图2所示。当W（柜宽）QUOTE≥≥1600mm时，柜体中央前、后各增加1个地脚孔。表1智能控制柜柜体推荐尺寸电压等级kV使用对象推荐尺寸mm配电装置型式适用间隔宽（W）深（D）高（H）110/66户内GIS所有间隔8009002200户外(含35kV)GIS所有间隔1000或12009002000AIS所有间隔1000或12009002000220(含330双母线接线型式)户内GIS线路、主变、母联1600或20009002200母线设备10009002200户外GIS线路、主变、母联1600或20009002000母线设备10009002000AIS所有间隔1000或16009002000330/500/750(3/2接线)户内GIS断路器1600或2400或30009002200母线设备10009002200户外GIS断路器1600或2400或30009002000母线设备10009002000AIS断路器16009002000母线设备10009002000110户内-主变本体8009001600户外-8009001600220户内-主变本体8009001800或2000户外-8009001800或2000330及以上户外三相共体主变本体8009001800或2000三相分体16009001800或2000说明：1——雨帽或柜楣；2——外挂柜门；3——外挂的侧板；4——底座。H——户外柜高度尺寸（不包括雨帽或屏楣的尺寸），允许公差±3mm；W——户外柜宽度尺寸（不包括外挂的侧板或侧门的厚度），允许公差±2mm；D——户外柜深度尺寸（不包括外挂式门的厚度），允许公差±2mm。外形尺寸图及公差要求地脚螺栓开孔尺寸图柜内元件布置5.4.1柜内所有元件，包括智能电子装置及各类辅助部件，应排列整齐，层次分明，并留有足够的空间，满足散热要求，避免端子排之间相互遮挡及IED背板连线被遮挡的情况，以便于运行监视、操作调试、维修和拆装，确保一套装置检修时不影响其他装置的正常运行。5.4.2柜内元件的布置顺序宜按合并单元、智能终端、继电保护装置、测控装置、状态监测IED及主IED、过程层交换机、模拟接线面板、硬压板的顺序自上而下依次排列布置。5.4.3双重化配置的组件宜采用上、下或左、右集中布置，其中，第一套在上侧或左侧，第二套在下侧或右侧，并实现电气隔离。5.4.4柜面信号灯和复归按钮等(如有)宜布置于柜面两侧。5.4.5端子排宜布置于柜体两侧，采用纵向排列。预制电缆连接器宜布置在柜体下部。端子排的上端距柜内顶部不宜小于100mm；最后一节端子下端距离柜内底部不宜小于200mm，并符合安全要求。5.4.6电源断路器宜布置于柜内上部，采用横向排列。5.4.7光纤配线单元等宜布置于柜体靠下部位置。柜内温湿度调节性能5.5.1柜内应有温度自主调节功能，当柜内有液晶屏时，温度应保持在5℃~55℃之间；当柜内无液晶屏时，温度应保持在-10℃~55℃之间。5.5.2柜内应具有温度均衡措施，要求柜内上部、中部和下部温度差值不大于10℃。5.5.3柜内可采用空调设备、热交换器、加热器、通风等温、湿度控措施，并采用易维护设计。如配置空调设备，冷凝水应排至柜外并方便维护；如配置加热器，通电后表面温度不高于85℃，与IED及其它电气部件的距离不小于80mm。5.5.4最低气温低于-40℃地区，户外柜内加热器件应采用主、备工作方式。5.5.5柜内应具有防凝露措施，元件表面应无凝露和结冰。机械性能静态机械载荷应达到GB/T18663.1中规定的SL5级；动态机械载荷应达到GB/T18663.1中规定的DL4级；抗震性能应符合烈度8度的设防要求。机械性能试验后，不应出现下列缺陷：脱层、翘曲、戳穿和永久变形；密封件的膨胀、开裂、脱落；安装件、紧固件的弯曲、松动、移位或损坏；门等活动部件转动不灵活、关(锁)不住、卡死；温控、照明、通风等设备紧固件松动或脱落；端子接线不应松脱；在地震烈度大于8度地区宜装设隔震垫。防护等级智能控制柜在户外使用时应具备良好的防水、防尘功能，防护等级应达到IP54；在室内使用时要求有防尘功能，防护等级应达到IP40。柜体抗撞击性能应满足GB/T20138规定的IK07级(金属部分)、IK03级(玻璃部分)要求。电磁屏蔽柜体宜符合GB/T18663.3中规定的1级要求。机电接口接地智能控制柜的接地应符合以下要求：柜内宜配置用于工作接地和保护接地两根铜排，铜排截面不小于100mm2，其中工作接地铜排与柜体绝缘，保护接地铜排与柜体电气导通连接；柜体所有活动的及可拆卸的外露可导电部分均应配置专用接地点，并通过4mm2多股铜线与柜体或保护接地铜排连接；柜内各IED外壳接地应使用截面不小于4mm2的多股软铜线与保护接地铜排连接，电缆屏蔽层等与工作接地铜排连接，电缆铠装层与保护接地铜排连接。端子排安装及配线端子排通过导轨安装，宜按功能进行分段，不同分段之间可采用终端端子或隔板进行隔离。柜内配线应采用多股软导线，接地应采用专用保护接地导线，全部通过线槽敷设。每个端子宜只接一根配线，配线连接头采用冷压处理，接入端子后应无裸露金属导体、无松动现象。电缆进线及固定柜体底板提供电缆入孔并方便密封处理，柜内应为配线及电缆进线的固定提供条件。电缆与加热器之间的距离应符合第5.5.3条的要求。光缆进线及固定柜内应为光缆提供安装、固定及盘绕附件，光缆宜与电缆分开布置，光缆弯曲半径不小于最小允许值(通常为50mm)。柜内应为光纤配线单元提供合适的固定空间和方式。IED及相关部件的安装各类IED、网络通信设备、表计等装置的常用安装方式如下：插箱或机箱式的装置宜采用立柱或摇架式安装方式；面板安装方式（突出式或嵌入式）；安装板安装方式；框架式安装方式。柜内照明柜内应设有照明设施，当打开柜门后应自动点亮，当关闭柜门后应自动关闭。电源直流电源柜内应为各IED、有源传感器、网络通信设备等提供DC220V或DC110V的直流工作电源接口，并配置独立断路器。各独立断路器与上一级断路器之间符合级差配合要求。交流电源柜内应提供开关设备操作机构用AC380V/AC220V电源及独立断路器；提供空调设备、热交换器、加热器、风扇、照明等设备用AC380V/AC220V电源及独立断路器；提供AC220V三孔插座。对单相负载应均匀分配相别，使电源三相负荷尽可能平衡。安全要求电击防护电击防护按照Ⅰ类安全设备(参见GB/T17045)的要求设计，具体要求如下(实际测量)：所有外露可导电部分与保护接地铜排可靠连接，各连接点的接触电阻应不大于0.1Ω；柜体有明显的保护接地标志(参见GB14598.27)，以便在现场安装时与接地网实现导电互连。机械危险防护柜体及其零部件的可触及部分不应有锐边和棱角、毛刺和粗糙的外表，以防止在智能控制柜装配、安装、使用和维护中对人身安全带来伤害。应具有足够稳定性和牢固安装，避免在正常运行或维修作业时倾倒或部件跌落。着火危险防护柜内非金属材料的阻燃等级应达到V1及以上。柜体如设有通风孔，通风孔要装设挡板、筛网等加以防护。防火筛的网眼尺寸不应大于2QUOTEQUOTE×2mm2，金属丝的直径不应小于0.45mm。附加安全要求智能控制柜应配置锁具，在户外布置时，柜体及门锁应具有抵御螺丝刀等小工具破开的能力。安全标志及说明应至少包括以下安全标志，安全标志的符号及标识应符合GB14598.27中的规定：柜体外的保护接地标志；IP防护等级及其它安全标志或说明。监测与告警智能控制柜应具有以下监测与告警功能：柜内应配置温度传感器(宜设置在高温区域)，对柜内温度进行监测，并可上送监测温度值。当柜内温度超过限值时(第5.5条要求)，应提供告警信号硬接点输出；温湿度调节装置发生故障时，应提供故障告警信号硬接点输出；电源断电告警功能。试验方法正常试验大气条件除环境耐受试验外，其它试验要在下述正常试验大气条件下进行，并记录试验时的实际环境温度、湿度和大气压力值。若应用环境特殊，供、需双方也可另作约定：环境温度：+15℃～+35℃；相对湿度：45％～75％；大气压力：80kPa～106kPa。外观及柜体结构检查目测或手工检查铭牌、标牌及标志，应清晰、牢固并符合规范。目测柜体内、外表面，要求柜体内、外表面平整、光洁，无凸凹、擦伤等明显缺陷；如有涂覆漆层或金属镀层，应均匀，无皱褶和气泡；柜内元件排列整齐，手工检查无松动。通过目测及手工检查方法，按第5.1条逐项检查并符合要求。尺寸及形位公差检验检查柜体尺寸及形位公差，应符合表1要求。若供需双方另有约定，按约定要求检查。涂覆漆层的检验柜体如有涂覆漆层，应按如下方法进行检验，检验结果应符合第5.2.2条的要求：色度和色差检查按GB/T9761规定的方法进行；附着力按GB/T9286规定的方法进行；硬度按GB/T6739规定的方法进行；耐蚀性按GB/T2423.17规定的方法进行；上述涂覆漆层检验可以选用样品单元，但材料、表面构造及涂覆工艺应相同。金属镀层的检验柜体或附件如有金属镀层，应按如下方法进行检验，检验结果应符合第5.2.3条的要求：附着力按GB/T5270规定的方法进行；耐蚀性按GB/T2423.17规定的方法进行。环境耐受试验智能控制柜应按照下列要求进行环境耐受试验：柜体置于环境温度-45℃时（柜体安装在户外时）或-10℃时（柜体安装在户内时）的试验环境中，试验持续24小时，柜内最低温度符合第5.5.1条要求；将柜体置于环境温度＋45℃、太阳辐射1120W/m2的试验环境，柜内有200W热源，试验持续72小时，其中太阳辐射只对户外布置的控制柜进行，每间隔16小时辐射8小时，柜内最高温度符合第5.5.1条要求；柜体置于湿度95%的试验环境，温度在8小时内从35℃降至20℃（下降15℃），试验过程中柜内应无凝露；在进行a)、b)各项试验时，应对柜内上部（内顶面下方10cm~20cm与距四周内壁≥10cm围成的区域）、中部（柜内1/2高度±度2区域与距四周内壁≥距四周内围成的区域）、下部（内底面上方10cm~20cm与距四周内壁QUOTE≥10cm围成的区域）的温度进行监测，要求温度平衡后，柜内温度差符合第5.5.2条要求。机械性能试验按以下标准规定的方法对柜体进行机械性能试验，结果应符合第5.6条的要求：静态机械载荷试验应按GB/T18663.1规定的方法进行；动态机械载荷试验应按GB/T18663.1规定的方法进行；在柜体配置最大设计载荷的情况下，抗震性能应按GB50260中第6.4条规定的方法进行。外壳防护试验柜体防护等级按GB4208规定的方法进行检测；柜体抗撞击性能按GB/T20138规定的方法进行检测。检测结果应符合第5.7条要求。电磁屏蔽试验按GB/T18663.3规定的方法进行试验，试验结果应符合第5.8条要求。机电接口检验以目测及卡尺、兆欧表等工具对机电接口进行检验，检验结果应符合第5.9条的要求。断路器配置检查检查断路器配置，应符合第5.10条要求。对直流电源用断路器进行级差配合检验，结果应符合本标准第5.10.1条的要求。安全试验电击防护试验按GB/T5095.2标准规定的方法进行接地导通测试，并测量接地线电阻，结果应符合第5.11.1条的要求。采用目测法检查保护接地标识，应满足第5.11.1条的要求。机械危险防护检验采用目测及手工（佩戴防护手套）检查的方法对柜体进行机械危险防护检查，结果应符合第5.11.2条的要求。着火危险防护试验按GB/T5169.16中垂直燃烧方法，对柜内非金属材料进行阻燃特性检测，结果应符合第5.11.3条的要求。采用卡尺对防火筛网进行检测，结果应符合第5.11.3条要求。附加安全检验采用手工方法对户外配置的柜体进行附加的机械危险防护检验，结果应符合第5.11.4条的要求。安全标志检查以目测的方法对安全标志进行检查，检查结果应符合第5.11.5条的要求。告警功能检测按第5.11.6条的要求逐项检测告警功能，应及时、准确。试验分类及项目试验分为三类，包括型式试验、出厂试验、现场试验。试验项目按表2规定进行。表2试验分类及项目序号试验项目参考条款型式试验出厂试验现场试验1外观及柜体结构检查第6.2条√√√2尺寸及形位公差检验第6.3条√√√3涂覆漆层的检验第6.4条√——4金属镀层的检验第6.5条√——5环境耐受试验第6.6条√——6机械性能试验第6.7条√——7外壳防护试验第6.8条√——8电磁屏蔽试验第6.9条√——9机电接口检验第6.10条√√√10断路器配置检查第6.11条√——11安全试验第6.12条√——12告警功能检测第6.12.6条√√√产品的质量保证产品应按照相关的技术规范安装，并按照制造公司的说明书进行使用和维护。包装、运输、贮存产品的包装、运输、贮存要符合下列要求：各种包装能确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀；按GB191的要求，包装箱上有明显的包装储运图示标志；整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。智能变电站智能控制柜技术规范编制说明目次1编制背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22编制主要原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23与其他标准文件的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24主要工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25标准结构和内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36条文说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31编制背景本标准依据《2012年第二批能源领域行业标准制（修）订计划》(国能科技〔2012〕326号文件)的要求编写。本标准编制背景：为规范智能变电站中智能控制柜的技术要求，由国家电网公司提出，中国电力科学研究院、国网四川省电力公司电力科学研究院共同负责牵头起草了本标准《智能变电站智能控制柜技术规范》。本标准编制主要目的是综合智能变电站智能控制柜在研发、制造和运行等各环节的成果和经验，考虑智能组件的运行环境、IED的配置优化，明确高压设备智能控制柜的技术要求，规范高压设备智能控制柜的结构、功能、试验方法、标志、包装、运输及贮存等。2编制主要原则本标准根据以下原则编制：本标准的编制是根据已颁布的DL/T1411《智能高压设备技术导则》所确定的一次设备智能化的基本原则进行的；本标准主要针对新造高压开关设备和电力变压器的智能控制柜的设计；本标准突出了高压设备智能控制柜的规范性设计，同时在尺寸等方面兼顾了工程实际的多样性。3与其它标准文件的关系本标准是智能高压设备技术标准体系的一部分。本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权问题。4主要工作过程本标准在国家电网公司企业标准Q/GDW1430智能变电站智能控制柜技术规范的基础上编制完成。2016年1月，项目启动，成立编写组，包括：试验研究单位、变电站设计单位、高压开关和电力变压器、二次设备等智能控制柜生产及应用单位，并进行了技术调研。2016年12月，完成标准初稿编写，在北京召开了大纲研讨会，会议组织了河南平高电气、西开电气、许继集团、南瑞继保、江苏设计院等专家，讨论了本标准的初稿。2017年7月，在四川成都再次召开标准讨论会，组织了江苏设计院、西开电气、许继电气、南京南瑞、平高电气、国电南自等单位的专家，讨论了本标准。2017年7月，在讨论会的基础上，又通过邮件、电话、微信群等沟通方式，针对其中的细节内容进行细致的讨论，完成标准征求意见稿，采用文件通知的方式在全网范围内征求意见。2017年*月，修改形成标准送审稿。2017年*月，全国电力设备状态维修与在线监测标委会在南京组织召开了标准送审稿审查会，审查结论为：与会专家逐条审核了标准内容，并提出详细审核意见，全部条款都已协商一致，已具备发布实施的条件，同意报批。2017年*月，修改形成标准报批稿。5标准结构和内容本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的编写要求进行标准编制。本标准的主要结构及内容如下：a）目次；b）前言；c）规范正文共设9章：范围、规范性引用文件、术语和定义、使用条件、技术要求、试验方法、试验分类及项目、产品的质量保证、包装运输贮存。本标准的主要结构和内容如下：本标准主题章分为3章，由智能控制柜正常使用条件、技术要求和试验方法组成。本标准本着针对新造电力变压器和高压开关设备的智能控制柜的设计，突出智能变电站智能控制柜的技术发展方向，同时兼顾工程实际的多样性的原则，规定了户内及户外条件下35kV及以上电压等级高压设备智能控制柜的使用条件、技术要求、试验方法等内容。6条文说明本标准第4章中，给出了户外和户内使用的智能控制柜的通用使用环境条件，包括温度、湿度、日照、大气压力等。本标准第5章中，规范了高压