2021电力设备带电检测仪器技术规范第 18 部分：开关设备分合闸线圈电流波形带电检测仪器技术规范.docx

电力设备带电检测仪器技术规范第 18 部分：开关设备分合闸线圈电流波形带电检测仪器技术规范目次1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 检测原理25 开关设备分合闸线圈电流波形分析仪组成26 产品分类27 技术要求38 试验项目及要求49 检验规则610 标志、包装、运输、贮存711 编制说明8I电力设备带电检测仪器技术规范第 18 部分：开关设备分合闸线圈电流波形带电检测仪器技术规范1 范围本部分规定了开关设备分合闸线圈电流波形分析仪的组成、产品分类、技术要求、试验项目及要求、检验规则、标志、包装、运输、贮存要求等。本部分适用于国家电网公司所属各单位的 12kV 及以上等级开关设备分合闸线圈电流波形分析仪的研制、生产、检验和订货。2 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。GB 1984 高压交流断路器GB/T 2423 系列 电工电子产品环境试验第 2 部分GB/T 2900.20-1994 电工术语 高压开关设备GB 3100 国际单位制及其应用GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则GB 3906-2006 3.6kV40.5kV 交流金属封闭开关设备和控制设备GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码）GB 4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1 部分：通用要求GB/T 6587 电子测量仪器通用规范GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验IEC/TR 62063:1999 高压开关设备和控制设备 电子及其相关技术中开关设备和控制设备的辅助设备中的应用3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1分合闸线圈电流波形分析仪 switchgear switching closing coil monitoring apparatus通过外置电流传感器测量开关设备分闸、合闸控制回路电流波形，并对操动机构状态进行诊断和分析的装置。3.2测量精度 accuracy of switchgear switching closing coil monitoring apparatus在仪器额定测量范围内，分析仪所有测量通道最大测量误差与其额定值的比值，用百分数表示。3.37XXXX线性度 linearity of switchgear switching closing coil monitoring apparatus在仪器额定测量范围内，分析仪的所有测量通道测量值、标准值之间的偏差与标准值的比值，用百分数表示。4 检测原理通过测量开关设备控制回路工作过程中的电流波形，分析电流波形的变化趋势和变化幅度， 并结合其他参量对操动机构和控制回路的状态做出评价。5 开关设备分合闸线圈电流波形分析仪组成开关设备分合闸线圈电流波形分析仪一般由外置电流传感器和检测主机两部分组成，检测主机包括数据采集模块、控制与处理分析模块（包括存储单元、人机交互单元、通信单元和辅助单元）。如图 1 所示。5.1 传感器部分图 1 开关设备分合闸线圈电流波形分析仪组成电流测量传感器单元包括多个电流感应元件，推荐采用开口传感器结构，可以检测各个控制回路的电流波形信号。5.2 检测主机部分检测主机由数据采集模块、控制与处理模块（包括存储单元、人机交互单元、通信单元和辅助单元）组成，完成传感器输出信号的处理和分析。6 产品分类6.1 基本型基本型开关设备分合闸线圈电流波形分析仪应具备 7.2.1 中所述的基本功能要求，即具有现场数据波形采集的功能，而波形分析判断则需要配套的软件系统来实现。6.2 诊断型诊断型开关设备分合闸线圈电流波形分析仪应具备 7.2.1 和 7.2.2 中所述的功能要求，即具备数据波形采集以及波形分析判断的功能。7 技术要求7.1 一般要求7.1.1 使用环境条件：a)环境温度：传感器：-2575。检测主机：-1050。b)相对湿度：50（590）%RH。c)大气压力：80kPa110kPa。7.1.2 工作电源：a)直流电源：5V36V 电池。b)交流电源：220（1±10%）V，频率 50（1±5%）Hz。7.1.3 测量通道数：37.2 功能要求7.2.1 基本功能要求a) 应能测量分合闸线圈电流，并显示信号波形；b) 若使用充电电池供电，单次连续使用时间应不少于 4 小时；c) 测试数据应可存储于本机并导出，并可对测试数据进行查看和管理；d) 应具备标准波形存储和对比显示功能，且可显示测量波形的原始值。e) 应具有抗外部干扰的能力，如检测信号的硬件滤波和数字滤波等；f) 应具有对不同通道的测量数据进行比对分析功能。g) 宜具有多通道同步测量功能，通道数不少于 3 个；h) 宜具有控制回路电压测量功能，测量范围直流 0250V。i) 宜具有诊断分析功能，且可从波形中计算下列参数：1) 峰值电流;2) 初始阶段电流上升速率;3) 电磁铁初始运动时刻；4) 电磁铁撞击脱扣机构时刻；5) 脱扣机构运动时刻；j) 可把不同通道的测量数据与标准信号、历史测量信号进行比对分析。k) 可存储 500 次以上的操作数据，并具备批量处理数据功能；7.2.2 高级功能要求a) 应配置基于知识库和逻辑推理为基础的专家系统，具有故障诊断分析能力。知识库可编辑和维护。b) 应具有开关动作时间和三相同期性检测功能，需能检测首次脱扣时间。7.3 性能要求开关设备分合闸线圈电流波形分析仪的性能满足以下要求：a) 测量精度：测量控制回路电流测量精度 0.5%，控制回路电压测量精度 0.5%。b) 测量范围：电流测量范围直流 0200A，交流 0300A；直流电压测量范围 0250V。c) 采样频率：大于 10kHZ/通道。d) 稳定性：开关设备分合闸线圈电流波形分析仪连续工作 1 小时后，注入标准测试信号， 其测量误差应在规定范围内。7.4 通用技术要求7.4.1 结构和外观要求应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.1 的相关要求。7.4.2 安全性除应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.4 的相关要求外，正常试验环境下，开关设备分合闸线圈电流波形分析仪电源端口对机壳在 500V 试验电压下的绝缘电阻不应小于 100MW。7.4.3 环境适应性应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.5 的相关要求。7.4.4 包装运输应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.6 的相关要求。7.4.5 电磁兼容性应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.7 的相关要求。7.4.6 外壳防护性应满足本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范5.8 的相关要求。8 试验项目及要求8.1 试验环境除环境影响试验之外，其它试验项目应在如下试验环境中进行：a)环境温度：+15+35。b)相对湿度：25%75%。c)大气压力：80kPa110kPa。8.2 功能及性能试验8.2.1 功能检验按照 7.2 进行逐项检查，所有功能应能正确运行。8.2.2 测量精度试验检测精度的试验接线如图 2 所示。图 2 开关设备分合闸线圈电流波形分析仪测量精度试验接线图试验系统由标准电流信号发生器和被测装置构成，标准电流信号发生器产生的测试电流穿过被测装置所有电流测量探头。测试过程中，在被测装置额定测量电流的 5%100%范围内以 5% 为步长逐步调节标准电流信号源，并记录每通道的实际测量值。计算被测装置的单通道检测精度和装置的总体检测精度：Vk _ n -VrefkVdnS = Max(k =1.NSd = Max(Sn n=1. J ) ´100%（1）（2）式中:Vrefk 为 k 次测量时标准电流信号发生器产生的标准值Vk _ n 为 k 次测量时第n 通道实测值 J 为被测装置的总通道数 N 为测量点数 Sn 为第 n 通道的单通道检测精度 Sd 为装置的总体检测精度Vd 为被测装置额定电流测量范围值8.2.3 稳定性试验将开关设备分合闸线圈电流波形分析仪开机连续工作 1 小时，注入额定幅值、频率为 1KHZ的方波信号，记下其刚开机、连续工作 30min 后以及连续工作 1 小时后的检测信号幅值。开关设备分合闸线圈电流波形分析仪连续工作 1 小时后，其三次记录的检测峰值的变化都不应超过±1%。8.2.5动态响应试验将开关设备分合闸线圈电流波形分析仪开机后，注入额定幅值、频率为 1KHZ 的方波信号， 将开关设备分合闸线圈电流波形分析仪采集到的信号波形与注入的标准信号波形进行比对，其幅值误差不应超过 0.5%，时间延迟小于 0.1ms。8.3 通用技术条件试验按照本标准第 1 部分带电检测仪器通用技术规范6.56.9 的相关要求执行。8.3.1 绝缘电阻试验根据 7.4.2 的要求，开关设备分合闸线圈电流波形分析仪处于非工作状态，在交流电源回路与机壳之间进行绝缘电阻试验。交流电源回路与机壳之间的绝缘电阻使用 500V 的兆欧表进行试验，测试结果不应小于 100MW。9 检验规则开关设备分合闸线圈电流波形分析仪的检验分为型式试验、出厂试验、到货抽检、入网检测试验和定期试验五类，检验项目见表 1。另外，应对到货设备按型式试验标准开展不定期抽检。表 1 开关设备分合闸线圈电流波形分析仪检验项目序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂试验入网检测试验定期试验到货抽检1结构和外观检查本标准第 1部分 5.1本标准第 1部分 6.22功能检验本部分 7.2本部分8.2.13性能特性测试本部分 7.3本部分 8.24安全试验绝缘电阻本部分7.4.2本部分8.3.15介电强度试验本标准第 1部分 5.4本标准第 1部分 6.5.26环境适应性试验温度试验本标准第 1部分 5.5.1本标准第 1部分 6.6.17湿度试验本标准第 1部分 5.5.2本标准第 1部分 6.6.28振动试验本标准第 1部分 5.5.3本标准第 1部分 6.6.39冲击试验本标准第 1部分 5.5.4本标准第 1部分 6.6.410包装运输试验振动试验本标准第 1部分 5.6本标准第 1部分 6.711自由跌落试验本标准第 1部分 5.6本标准第 1部分 6.712翻滚试验本标准第 1部分 5.6本标准第 1部分 6.713电磁兼容性试验静电放电抗扰度试验本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.114射频电磁场辐射抗扰度试验本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.215电快速瞬变脉冲群抗扰度试验本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.3表 1 （续）序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂试验入网检测试验定期试验到货抽检16浪涌（冲击）抗扰度试验本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.417射频场感应的传导骚扰抗扰度试验本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.518工频磁场抗扰度本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.619电压暂降、短时中断抗扰度本标准第 1部分 5.7.1本标准第 1部分 6.8.79.1 型式试验当出现下列情况之一时，应进行型式试验，检验项目见表1：a) 新产品定型，投运前。b) 连续批量生产的仪器每四年一次。c) 正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时。d) 产品停产一年以上又重新恢复生产时。e) 出厂试验结果与型式试验有较大差异时。f) 国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时。g) 合同规定进行型式试验时。9.2 出厂试验每台仪器出厂前在正常试验条件下逐个按规定进行例行检验，检验合格后，附有合格证， 方可允许出厂。9.3 入网检测试验入网检测是对新产品、改型产品或初次进入电网应用的开关设备分合闸线圈电流波形分析仪进行的检验试验。装置试验合格后，方可入网运行。9.4 定期试验使用中的开关设备分合闸线圈电流波形分析仪应该每1年检验一次，以保证测量仪器的准确可靠。检验项目见表1。9.5 到货抽检到货抽检是对待验收使用的带电检测仪进行的抽样检测，应按照每个供应商、每种型号不少于10%的比例（不少于1台）抽检，若抽检发现任意一台不合格，该供货商同型号产品需全部接受检测，检测项目按表1中规定执行，仪器检测合格后，方可正式使用。9.6 合格判定按“GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则”的要求来进行合格判定。10 标志、包装、运输、贮存应满足本标准第1部分带电检测仪器通用技术规范11.111.4的相关要求。