就地化继电保护装置技术规范第3部分：就地操作箱

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国家标准 GB/T40096.3一2021 就地化继电保护装置技术规范 第3部分:就地操作箱 Technicealspecifieationforon-siteproteetionequipment Part3:Operationmodule 2021-05-21发布 2021-12-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花警理委员会国家标准
GB;/T40096.3一2021 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 技术要求 4.1环境条件 4.2额定电气参数 装置功能及性能要求 4. 对相关设备的要求 4 4.5 功率消耗 4.6 绝缘要求 4, 耐湿热性能 4.8 保护联结阻抗 44. 机械要求 a0电破幕容性能 n 连续通电 ,12结构及外观要求 A1外克防护" 业 A.l4安全要求 5 试验方法 5.l试验条件 5.2结构和外观检查 温度影明试验 5,3 5.4装置功能及性能试验 5.5功率消耗试验 5.6绝缘性能试验 5.7耐湿热性能试验 5.8保护联结阻抗试验 5.9机械性能试验 5.10电磁兼容性能试验 5.11连续通电试验 5.12外壳防护试验 5.13安全检查 检验规则 6.1检验分类 6.2出厂检验 6.3型式检验
GB/T40096.3一2021 标志包装,运输和贮存 8 其他 8.1产品出厂随行文件 8.2装置设计寿命指标 8.3质量保证期限 附录A资料性附录端子定义与原理示意 附录B资料性附录结构与安装示意
GB;/T40096.3一2021 前 言 GB/T40096《就地化继电保护装置技术规范》分为以下5个部分 第1部分;通用技术条件; -第2部分:连接器及预制缆 第3部分;就地操作箱; 第4部分;智能管理单元 第5部分:线路保护 本部分为GB/T40096的第3部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本部分由电力企业联合会提出并归口 本部分起草单位国家电网有限公司,国网浙江省电力有限公司南京南瑞继保电气有限公司、 南方电网有限责任公司、国家电网有限公司华北分部、国家电网有限公 电力科学研究院有限公司 司华东分部,国家电网有限公司华中分部、国网江苏省电力有限公司,国网四川省电力有限公司,国网湖 南省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究 院、国网重庆市电力有限公司电力科学研究院、国网四川省电力有限公司电力科学研究院、许昌开普检 司,国电南京自动化股份有限公司长园深瑞继保自 测研究院股份有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、 动化有限公司、北京四方继保工程技术有限公司、许继电气股份有限公司、能源建设集团华东电力 试验研究院有限公司、能源建设集团浙江省电力设计院有限公司、国网浙江省电力有限公司绍兴供 电公司,国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司、国网浙江省电力有限公司湖州供电公司、国网浙江省 电力有限公司宁波供电公司 本部分主要起草人;裘愉涛、,文继锋、刘呆培、周泽听,刘千宽、王英英,孙集伟,李天华、放非、周华、 章耀耀、李康毅,刘慧海、王伟、吴奕,崔玉、张志、李岩军、窦竟铭、邹志杨、史文豪、潘军军、赵谦、王智勇 徐金兵、陈学永、甄威、王松、陶鸿飞、宋爽、王洪彬、刘宏波、许海峰、耿娘、吴佳毅、黄志华,周富强
GB;/T40096.3一2021 就地化继电保护装置技术规范 第3部分;就地操作箱 范围 GB/T40096的本部分规定了就地操作箱的基本技术要求,试验方法、检验规则及对标志、包装、运 输、贮存要求 本部分适用于110kV及以下电压等级就地化继电保护装置用就地操作箱(以下简称装置)的研 制、设计、制造和应用 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/T2423.22环境试验第2部分;试验方法试验N;温度变化 GB/T2887一2011计算机场地通用规范 外壳防护等级(IP代码) GB/T42082017 GB/T7261一2016继电保护和安全自动装置基本试验方法 B8T1s97电气推电器第1部分量度雅电器和保护装冒的报动、冲击、-碰撞和地震试脸 第1篇;振动试验(正弦 GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验 cB/T15398.28一25量度继电器和保护装置第25部分电磁兼容要求 GB/T14598.27一2017 量度继电器和保护装置第27部分 :产品安全要求 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验 GB/T17626.92011 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T17626.102017 GB/T17626,18一2016 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验 GB/T40096.1一2021 就地化继电保护装置技术规范第1部分;通用技术条件 DL/T478一2013继电保护和安全自动装置通用技术条件 术语和定义 GB/T40096.1一2021界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 手合继电器manwaleosingrelay 接收外部输人的手动,遥控合闸命令,经其重动接人断路器合闸回路,实现合闸功能的中间继电器 3.2 手跳继电器manualtrippingrelay 接收外部输人的手动,遥控跳闸命令,经其重动接人断路器跳闸回路,实现跳闸功能的中间继电器
GB/T40096.3一2021 3.3 重动跳闸继电器repeattrippingrelay 接收外部输人的跳闸命令，经其重动接人断路器跳闸回路,实现跳闸功能的中间继电器 3.4 self-resetrelay 跳合闸保持继电器trippingorcosings 与断路器跳合闸线圈串联,通过自身的触点形成自保持,直至跳合闸回路断开的电流保持型继 电器 注:分为跳闸保持继电器和合闸保持继电器 3.5 位置监视继电器positionsuperyisionrelay 监视断路器位置及控制回路的继电器 注:分为合闸位置监视跳闸回路监视)和跳闸位置监视(合闸回路监视)继电器 3.6 合后位置继电器posteosingpositiomrelay 手动合闸时继电器动作,手动跳时继电器复归的双位置磁保持继电器 3.7 交流电压切换继电器votageswitehingrelay 切换选择两组母线电压互感器二次电压的继电器 注，继电器由隔离开关的辅助接点启动,使二次电压能够随一次运行方式同步切换 3.8 户外机柜outdoorcabinet 使用在户外无气候防护场所的机柜 技术要求 4.1环境条件 4.1.1装置使用地点大气条件应符合下列要求 环境温度:一40C十70C; a b 相对湿度:5%95%; 大气压力;61.6kPa~106kPa c 4.1.2装置存储和运输环境应符合下列要求 环境温度为一40C十70C,相对湿度不大于85%; a 运输存储过程不应出现超过GB/T14537规定的严酷等级为1级的冲击和碰撞 b 4.1.3装置使用地点周围环境应符合下列要求 装置应安装于户外机柜内使用 a 电磁环境应低于4.10中表2规定的装置抗扰度水平要求;使用地点不应出现超过 b GB/T11287规定的严酷等级为1级的振动; 使用地点应无爆炸危险的物质,不应有严重的霉菌存在 d 接地应符合GB/T2887一2011中5.8的要求 4.2额定电气参数 装置直流工作电源应符合下列要求 额定电压;220V、110V; a
GB;/T40096.3一2021 D)允许偏差;一20%~十15%; 纹波系数;不大于5% 4.3装置功能及性能要求 4.3.1总体要求 装置的总体要求如下 装置应适应安装于户外机柜内,装置性能符合户外机柜安装环境 a b) 装置的接口,功能定义应符合统一设计要求,其功能定义参考附录A 单套或双套配置方式应与断路器跳闸线圈的配置方式一致 c 4.3.2主要功能 装置应具备下列功能 手动跳闸;接收手动跳闸命令,完成对断路器的跳闸 aa b)手动合闸:接收手动合闸命令,完成对断路器的合闸 重合闸:接收重合闸命令,完成对断路器的重合闸; c 跳闸重动输人;接收外部跳闸命令,完成对断路器的跳闸,跳闸宜经继电器接点重动,动作后 d 闭锁重合闸; 保护跳闸:接收继电保护等装置的跳闸命令,经跳闸回路完成对断路器的跳闸 e 跳闸保持及合闸保持功能; 断路器控制回路监视功能,位置监视与跳闸、合闸回路分别引出至端子 g 直流电源监视功能及指示灯; h 交流电压切换功能(可选); j 输出接点:闭锁重合闸接点,手跳接点,手合接点,合后位置接点,控制回路断线接点,直流电源 监视接点,电压切换继电器同时动作接点,切换继电器电源消失接点等 4.3.3技术性能及参数 装置的性能及参数应符合下列要求 对装置开关量输人和输出的要求应符合DL/T4782013中4.5的规定; a 跳闸保持电流、合闸保持电流;跳闸保持继电器、合闸保持继电器额定电流可以采用动作电流 b 自适应方式或在一定范围内按级差整定 对相关设备的要求 相关设备符合下列要求 断路器防跳功能应由断路器本体实现 a b)断路器压力闭锁功能应由断路器本体实现" 继电保护装置间的互相闭锁信号宜由继电保护装置完成 c d 户外机柜应具备遮阳,防御雷击、沙尘,通风的功能 4.5功率消耗 正常运行情况下,装置功耗应不大于20w
GB/T40096.3一2021 4.6绝缘要求 4.6.1绝缘电阻 装置各独立电路与外露的可导电部分之间,以及电气上无联系的各独立电路之间,用电压为直流 1000V的兆欧表测量其绝缘电阻值,不应小于100MQ. 4.6.2介质强度 介质强度应符合下列要求 a 装置应承受频率为50Hz,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象; b 工频交流试验电压值应按表1规定进行选择也可采用直流试验电压,其值应为规定的工频交 流试验电压值的厄倍 试验过程中,任一被试电路施加电压时,其余电路等电位互联接地 表1各回路试验电压要求 额定绝缘电压或额定工作电压 试验电压 泄漏电流" 序号 被试回路 mA 整机引出端子地(外壳 >63250 2000 无电气联系的各回路"之间 >63~250 5~10 2000 泄漏电流为参考值,整机外引带电部分地(外壳)的泄漏电流由产品标准规定 指引至装置端子的回路和接线 4.6.3冲击电压 装置的输人回路、输出触点等各回路对地,以及电气上无联系的各独立电路之间,应能承受1.24s 50ps的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压为5kV 4.7耐湿热性能 装置耐湿热性能应符合GB/T40096.1一2021中4.10的规定 4.8保护联结阻抗 装置保护联结阻抗应符合GB/T40096.1一2021中4.11的规定 4.9机械要求 装置应能耐受实际运输和运行过程中经常出现的机械振动、冲击和碰撞,适于正常运输和运行 为 此,应能承受不大于GB/T11287规定的严酷等级为1级的振动以及GB/T14537规定的严酷等级为 1级的冲击和碰撞 4.10电磁兼容性能 装置应能承受不超过表2规定的电磁干扰
GB;/T40096.3一2021 表2抗干扰性能试验和要求 序号 项目名称 试验标准及方法 技术要求 测试频率;5kHz和100kHz,试验电压;士4kV 电快速瞬变抗扰度 GB/T14598.262015中7.2.5 符合GB/T14598.26一2015中第6章的验收准则 慢速阻尼振荡波抗扰度(100kHz或1MHz);辅 助电源端口共模士2.5kV.差模士1kV,符合 GB/T14598.26一2015中第6章的验收准则 GB/14598.262015中7.2.6 阻尼振荡波抗扰度 快速阻尼振荡波抗扰度3MHz、10MHz或 kV， 合 30MHz);辅助电源端口共模士2 (GB/T17626.18一2016中第9章的试验结果评定 试验电压;共模士4kV，差模士2kV，符合 GB/T14598,.262015中7.2.7" 浪涌抗扰度 GB/T14598.262015中第6章的验收准则 严酷等级:A级,符合GB/T14598.26一2015中第 工频抗扰度 GB/T14598.26一2015中7.2.9 6章的验收准则 稳定持续磁场100A/m、持续时间30s,短时磁场 工频磁场抗扰度 /m持续时间3s,符合 000A/ GB/T14598.26一2015中7.2.10 GB/T14598,26 2015中第6章的验收准则 稳定持续磁场1000A/m、正负极性各5次,应符 GB/T 脉冲磁场抗扰度 17626.9一201l 合 GB/T17626.92011中5级要求 磁场频率;l00kHz脉冲重复率40次/s),1MHz GB/T17626.102017 阻尼振荡磁场抗扰度 脉冲重复率40次/>),应符合GB/T178aI0 2017中5级要求 直流电源极性反接 DL./'T478一2013中7.5.2 电源极性反接lmin,装置无损坏 4.11连续通电 装置完成调试后,应按DL/T478-2013中7.13的规定进行连续通电试验 试验期间,装置工作 应正常,信号指示应正确,应不出现元器件损坏或其他异常情况 试验结束后,性能指标应符合4.3.3 的规定 4.12结构及外观要求 对装置的结构和外观要求如下 装置结构应采取必要的电磁兼容措施,插箱的不带电金属部分应在电气上连成一体; aa 装置的结构模式是由插件组成插箱,其结构尺寸参考附录B b 金属结构件应有防腐蚀措施,应满足发热元件的散热要求 4.13外壳防护 装置IP防护等级,应不低于GB/T4208一2017中IP40的要求,装置端子不低于IP20的要求 4.14安全要求 装置的安全要求应符合GB/T40096.1一2021中4.17的规定
GB/T40096.3一2021 5 试验方法 5.1试验条件 对试验条件规定如下: 除另有规定外,各项试验均在4.1.1规定的标准大气条件下进行 a b)被测试装置和测试仪表应良好接地 c 除另有规定外,周围环境应符合4.1.3规定的要求 5.2结构和外观检查 装置结构及外观检查,按照GB/T72612016中第5章规定的方法逐项进行检查 5.3温度影响试验 5.3.1最低运行温度试验 根据4.1.1的温度要求,按DL/T4782013中7.3.4规定的方法进行试验 5.3.2最高运行温度试验 根据4.1.1的温度要求,按DL/T478一2013中7.3.3规定的方法进行试验 5.3.3温度变化试验 根据41.1的温度要求,按GB/T2423.22中规定的方法进行试验 5.3.4温度贮存试验 根据4.1.2的要求,按DL/T478一2013中7.3.5、7.3.6规定的方法进行试验 5.4装置功能及性能试验 5.4.1功能试验 装置功能试验应包括下列内容: 手动跳闸:装置正常工作、断路器合闸状态时,接通手跳输人,手跳继电器动作,合后位置继电 a 器复归,断路器由合到分完成跳闸操作; b 手动合闸:装置正常工作断路器跳闸状态时,接通手合输人,手合继电器动作,合后位置继电 器动作,断路器由分到合完成合闸操作 重合闸;装置正常工作、断路器跳闸状态时,接通重合闸输人,断路器由分到合完成重合闸 操作 重动跳闸:装置正常工作,断路器合闸状态时,接通重动跳闸输人,重动跳闸继电器动作,断路 器由合到分完成跳闸操作 保护跳闸;装置正常工作、断路器合闸状态时,接通保护跳闸输人,断路器由合到分完成跳闸 操作; 跳闸保持及合闸保持按GB/T7261一2016中第6章规定的方法,在继电器线圈两端施加额 定直流电流,试验跳合闸保持继电器动作及接点状态转换 断路器控制回路监视功能:装置正常工作,模拟跳闸回路、合闸回路出现回路断线的异常情 况,检查位置监视继电器发出的监视信号;
GB;/T40096.3一2021 h)直流电源监视功能及指示灯;装置施加额定电压,电源监视继电器动作,电源监视指示灯点 亮;去掉电源后,电源监视继电器返回,电源监视指示灯熄灭 交流电压切换功能:分别接通、复归两组交流电压切换继电器,检查输出接点的状态转换; j 输出接点检查;检查装置输出接点及其状态转换是否正确 5.4.2性能试验 根据4.3.3的要求.,按GB/T7261一2016中第G章规定的方法对操作箱中继电器的启动电压.启动 电流、启动功率、保持电流进行试验 5.5功率消耗试验 根据4.5的要求,按GB/T72612016中第8章的规定和方法进行功率消耗试验 5.6绝缘性能试验 根据4.6的要求,按GB/T7261一2016中第13章的规定和方法,分别进行绝缘电阻测量、介质强度 及冲击电压试验 5.7耐湿热性能试验 根据4.7的要求,按GB/T72612016中10.4、10.5规定的方法进行试验 5.8保护联结阻抗试验 根据4.8的要求,按照GB/T14598.27一2017中10.6.4.5规定的方法进行试验 5.9机械性能试验 机械性能试验应符合表3的规定 表3机械性能试验方法 序号 项目 试验方法 振动根据4.9的要求,按GB/Tl1287的规定和方法,对装置进行振动响应和振动耐久试验 冲击根据4.9的要求,按GB/Tl4537的规定和方法,对装置进行冲击响应和冲击耐久试验 根据4.9的要求,按GB/T14537的规定和方法,对装置进行碰撞试验 碰撞 5.10电磁兼容性能试验 按表2的规定和方法,进行电磁兼容性能试验 5.11连续通电试验 装置完成调试后.出厂前应进行时间为10h(常温)或72h(40C)的连续通电检验 5.12外壳防护试验 根据4.13的要求.按照GB/T4208一2017规定的方法进行试验 5.13安全检查 按照GB/T14598.27一2017中9.1规定的方法进行安全检查
GB/T40096.3一2021 6 检验规则 6.1检验分类 产品检验包括出厂检验和型式检验 6.2出厂检验 每台装置出厂前应经制造商质量检验部门确认合格,并具有合格证书后方能出厂 出厂检验项目 应符合表4的规定 表4检验项目 项目 出厂检验 型式检验 技术要求章条号 试验方法章条号 结构和外观 4.12 5.2 温度影响试验 4. 5.3 装置功能及性能 4.3 5.4 功率消耗 4.5 5.5 5.6 绝缘性能 4.7 5.7 耐湿热性能 保护联结阻抗 4.8 5.8 机械性能 4.9 5.9 电磁兼容性能 4.10 5.10 连续通电 4.ll 5.l1 外壳防护 4.13 5.12 安全 5.13 4.l4 只进行绝缘电阻测量及介质强度试验,不进行冲击电压试验 只进行安全标志检查 新产品定型前做 6.3型式检验 6.3.1型式检验规定 凡遇下列情况之一,应进行型式检验 新产品研发或产品定型前 a b) 产品正式投产后,设计、工艺、材料、元器件改变,可能影响产品性能时 6.3.2型式检验项目 型式检验项目应符合表4的规定 6.3.3合格判定 产品合格判定应符合下列规定
GB;/T40096.3一2021 试品应为出厂检验合格的产品; a b 试品未发现有主要缺陷的,应判定为合格 注1装置的主要缺陷是指需经更换重要元器件进行重大修改后才能消除,或一般情况下不可能修 复的缺陷(易损件除外),其余的缺陷作为一般缺陷 对于安全型式试验,只要有一个缺陷即为不合格 注2安全型式试验包括电气间隙和爬电距离、冲击电压、介质强度、绝缘电阻,IP等级、保护联结阻 抗、材料和外壳的可燃性、单一故障试验 标志,包装、运输和贮存 产品标志,包装,运输和贮存应符合GB/T40096.1一2021中第7章的规定 8 其他 8.1产品出厂随行文件 一随行文件应包括下列内容 产品出 装箱清单; a 装箱文件、资料清单及文件资料; b 装置的电气原理图或接线图 c d 产品出厂合格证书 按备品清单或合同规定提供的元器件、易损件、,测试插件、接线座、预置导线等备品、备件,安装 附件,专用工具等; 设备保修卡 f 供调试、配置所需的软件和文档 g 8.2装置设计寿命指标 装置整机及配套的连接器设计寿命不应低于15年 8.3质量保证期限 在用户遵守本部分及产品说明书所规定的运输、贮存规则的条件下,装置自现场到货之日起两年内 或安装运行之日起18个月(按先到期),如装置和配套件发生非人为损坏,制造商应负责免费维修或 更换
GB/T40096.3一2021 附 录 A 资料性附录) 端子定义与原理示意 装置端子定义示意图参见图A.1,装置控制回路原理示意图参见图A.2,保持型交流电压切换原理 示意图参见图A.3,不保持型交流电压切换原理示意图参见图A.4,装置输出节点示意图参见图A.5 功2S6 I四四网 T平 O0090000700IC121S 1I85I222222222825332 图A.1装置端子定义示意图 nl32 nl31 电源监视 曾 重合闸 " 手动合闸 冒 合后位置 BO3 手动跳闸 哥 重动跳闸 W ng 跳位监视 HB HB nl1 ZH 操 5 合闸 SH HW nl04 机 合位监视 TB 构 TB. n20 n19 跳闸 ST 图A.2装置原理示意图 10
GB;/T40096.3一2021 n306 1Yo11YQ2 n301 第一组 n302 2YQ2 2YQ n303 第二组 n304 1YOJ1 n315 n308 n309 1YQJ1 n316 1YQ n310 n317 n318 n311 You n319 n312 YQu n320 n313 YQ n314 YQu n321 切换接点 n322 2YQu n323 2YQ n321 2Yo 2YQ1 n325 n326 2YQu n327 2YQu n328 2YQ 1Yo1 n330 n329 2YQ 同时动作 1YQ22Yo12 n33I 失压信号 图A.3保持型交流电压切换示意图 11
GB/T40096.3一2021 1o n306n n301 第一组 n303 第二组 1YQ n315 n308 n309 YQ1 n316 iYQ n317 n310 n318 n311 Y O n319 n312 n320 I n313 n314 n321 INo 切换接点 n322 2YQ n32s 2YQ TYo n324 BN n325 No n326 O n327 n328 2YQ 1YQu 2YOJ n330 n329 同时动作 2YQJ n33l 失压信号 图A.4不保持型交流电压切换示意图 Uw n207 n206 S Ing "109 断线 Sy n227 226 重动跳何 TJ n230 n231 208 电源监视 l闭锁重合 n209 S 210 TB n127 nl2 T 跳闸信号 y n224 n225 手跳信号 21m " n213 a ZH 重合闸 n214 S'Is S n228 T n229 重动跳闸 手合接点 AIr n216 S Cg K n218 n220 叫后位烈 KK n222 223 SU 手跳接点 图A.5装置输出节点示意图 12
GB;/T40096.3一2021 录 附 B 资料性附录 结构与安装示意 装置结构及安装尺寸示意图参见图B.1 单位为毫米 224.0 205.0 245.0 图B.1装置结构及安装尺寸示意图

就地化继电保护装置技术规范第3部分：就地操作箱GB/T40096.3-2021

随着电力系统的发展，就地化继电保护已经成为越来越普遍的应用方式。无论是在变电站、发电厂还是输电线路中，都可以看到就地化继电保护设备的身影。而就地操作箱则是这些设备中的一个重要组成部分，它不仅能够提供对就地化继电保护装置进行监视和控制的功能，还能够对传感器进行诊断和测试。

GB/T40096.3-2021就地操作箱的发布，为就地化继电保护装置技术的标准化带来了积极的影响。该规范从硬件和软件两个方面对就地操作箱进行了详细的规定和说明。其中，针对硬件方面，规范对操作箱的机械设计、电气设计、环境适应性等方面进行了要求；针对软件方面，规范则规定了操作箱的软件架构、通信协议、安全性等方面。

在实际的运用中，按照GB/T40096.3-2021就地操作箱规范设计和制造的操作箱具有以下优点：

• 结构合理，易于安装和维护；
• 通信协议标准化，可以与多种品牌的就地化继电保护设备相兼容；
• 具有较高的可靠性和稳定性，保证了就地化继电保护系统的正常运行；
• 支持对传感器进行诊断和测试，提高了故障检测的效率和准确性。

总之，GB/T40096.3-2021就地操作箱是就地化继电保护装置技术规范中不可或缺的一部分，它为就地化继电保护装置的设计、制造和运行提供了重要的指导。对于从事电力系统相关工作的专业人士而言，深入学习并掌握这一规范是非常必要的。

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