GB T 28810-2012 高压开关设备和控制设备.电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用.pdf

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1、ICS 29. 130. 10 K 43 GB 和国国家标准-tf: ./、中华人民GB/T 28810-2012 高压开关设备和控制设备电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用High-voltage switchgear and controlgear-The use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of switchgear and controlgear (IEC 62063: 1999 , MOD) 2012-11-05发布。19!1531A!07060j; g ，/;，丁

2、飞C，. ._ 9 J耐伪中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会2013-02-01实施发布GB/T 28810-2012 目次前言e.1 I 范围.2 规范性引用文件23 术语和定义24 设计与结构.5 4. 1 概述54.2 系统结构64.3 变送器和执行器4.4 控制134.5 监测.4.6 接口和连接115 变电站中推荐使用的新技术.5.1 安装5.2 变送器和执行器5.3 绝缘方面5.4 安全性和保密性5.5 连接器的防护等级5.6 维修186 标准革新的建议四6. 1 新技术的引人导致的变化186.2 标准现场总线的引人导致的变化.附录A(规范性附录)开关设

3、备和控制设备应用的趋势20参考文献GB/T 28810-2012 目。吕本标准按照GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本标准修改采用IEC62063: 1999(高压开关设备和控制设备电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用上本标准与IEC62063: 1999的主要差别有:一一将IEC62063: 1999中第4部分开关设备和控制设备应用的趋势作为附录内容;一将IEC62063: 1999中第5部分技术趋势更改为设计与结构气增加了必要时，智能化开关设备中的电子装置与高压开关设备一起进行相关试验气增加了高压开关设备和控制设备的接口标准见GB/T28811CIEC 62271

4、-3); 一一一理想开关设备基本功能的示例增加:动作计数器和SF6密度监测;一一理想开关设备非基本功能的示例去掉:动作计数器和SF6气体密度监测，将极的爬电比距更改为绝缘状态;一一删除了实现现场总线的制约因素;一一在维修的趋势中去掉:关于财政限制和缺乏专业知识人员的附加因素;一一在变送器的应用章节明确工业变送器用于压力和温度的括号中的液压改为液压机构用流体;一一删除了7.2中关于TC57已着手起草关于接口方面的标准的内容。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国高压开关设备标准化技术委员会(SAC/TC65)归口。本标准负责起草单位:西安高压电器研究院有限责任公司。本标准参加起草单位:西安西

5、电自动化控制系统有限责任公司、金华电力开关有限公司、日升集团有限公司、许昌开普电器检测研究院、南京新宁光电自动化有限公司、上海西门子高压开关有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、浙江华仪电力自动化有限公司、北京科锐配电自动化股份有限公司、武汉市武昌电控设备有限公司、新东北电气(沈阳)高压开关有限公司、ABB(中国)有限公司中压技术中心、西安西开高压电气股份有限公司、河南平高电气股份有限公司、天津市三源电力设备制造有限公司、天水长城开关厂有限公司、ABB(中国)有限公司集团研究中心。本标准主要起草人:游一民、雷颖、薛哗、田恩、文、张实。本标准参加起草人:任稳柱、路俊勇、牟京卫、冯建华、戴冬云、张杭

6、、张蕾、卢德银、欧建军、林爱民、贺春、汤汉松、孙波、须雷、廖学军、袁钦成、沈样裕、李志刚、付海明、王军、周华、陈娟、尹军华、彭在兴、顾德明、李菊红、王照、王其皑。I GB/T 28810-2012 1 范围1. 1 范围和目标高压开关设备和控制设备电子及其相关技术在开关设备和控制设备的辅助设备中的应用本标准规定了对与高压开关设备和控制设备相关的国家标准引人先进技术的基本导则。要求这些先进技术可以使开关设备的用户最大限度地获得由电子设备带来的利益。本标准限定了技术允许与开关设备和控制设备相关的辅助设备的全部或部分采用电子装置。本标准中引入的新条款就是为了涵盖这些技术。它还定义了应保证的功能的不同

7、等级，以及相应的界定条件，它将:给用户提供与所选技术无关的运行安全性保证。这就要求，例如在采用变送器的情况下，应有涉及准确度、响应时间、可试验性等方面的条款。允许制造厂通过自己特有的技术保证要求的功能。可以自行选择使用或者不使用光纤、数字式连接或传统式连接通信网络等。一必要时，智能化开关设备中的电子装置与高压开关设备一起进行相关试验。高压开关设备和控制设备的接口标准见GB/T288110 1. 2 新的概念开关设备可以从两个方面来考虑:一一一次设备即开关设备的高压部分，用于高压绝缘、载流和开合;辅助设备即开关设备的低压部分，用于主元件的控制和监测。采用传统的技术，这两部分通常均由一个开关设备制

8、造厂提供，其分界就是通常的端子排。电子技术的使用引起下述几方面发生重大变化:辅助设备的位置不必限定于相应的开关设备，而可以放置在任何位置，从开关设备的就地控制柜到变电站的控制室。一次设备和辅助设备的分界不再是物理上接近就地控制柜的位置。辅助设备的不同元件可以由不同的制造厂提供。采用分布式结构的电子技术，基于微处理器的元件和数字通信引入了可信性方面的新概念。这将导致开关设备的维修规程以及用户运行方式的改变。继而，在变电站内部出现故障的情况下，就出现了责任划分问题。本标准建议对相关标准进行修改，以明确一次设备和辅助设备制造商之间的责任。1. 3 本标准的结构本标准主要由3部分组成。第1部分(第1章

9、第3章)讲述本标准的范围、引用标准和术语定义;第2部分(第4章)着重于系统结构设计、安装、试验等方面的技术和结果E第3部分(第5章、第6章)推荐在一些变电站使用新技术和建议对标准进行适当修改以适应新形势。1 G/T 28810-2012 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/T 2900. 13-2008 电工术语可信性与服务质量(lEC60050-191 :1 990 ,IDT) GB/T 2900. 56一2008电工术语自动控制(lEC60050-

10、351: 2006 , IDT) GB/T 3805-2008 特低电压(ELV)限值GB/T 5080. 1-1986设备可靠性试验总要求(idtIEC 60605-1:1978) 下列术语和定义适用于本文件。3. 1 与元件有关的定义(开关设备和控制设备的部件)3. 1. 1 模似装置analogue device 装置的输出取决于装置的输入，且输出是在其范围内连续变化的。3.1.2 数字装置numeric device 装置的输出取决于装置的输入，且输出的是数字量(装置输出的数字量可以是串行的，也可以是并行的)。GB/T 28810-2012 3. 1.3 智能开关设备intellige

11、nt switchgear 具有较高性能的开关设备和控制设备，配装有电子设备、变送器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面。3. 1. 4 理想开关设备idealised switchgear 元任何内部故障如老化效应、气体或油的泄露、电气的或机械的磨损，且仅对外部要求作出反应的开关设备和控制设备。因此，理想开关设备不需要使用监测系统来保证其正确运行(免维护开关设备和控制设备)。注:显然，这样的开关设备和控制设备并不存在，定义这样一个概念的目的是为了清楚地区分什么是功能操作所要求的，什么是保证开关设备和控制设备正确性能所要求的。3. 1. 5 变迭器tran

12、sducer 根据确定的法则，接收物理量形式的信息并把其转化成相同形式或其他物理量形式，便于传输或使用的装置。3. 1. 6 传感器sensor 变送器的一部分，把输入信号转化成适合于测量的形式。3. 1. 7 接口点interfacing point 适合于用户连接到其他设备的端口。3.1.8 临时连接temporary connection 开关设备和控制设备正常运行时不要求的连接，即仅用于调试或维修目的的连接。3. 1. 9 执行器actuator 辅助设备的最终控制元件。注:最终控制元件通常都是机械式(阀、气阁、钳夹等)，但也有其他形式的(例如，发电机的励磁装置)。3. 1. 10 并

13、行传输parallel transmission 宇符信号或信号串的信号单元在各自的通道同时传输。GB/T 14733.5-1993的3.3.3的72l.33.17，修改过3. 1. 11 串行传输serial transmission 字符信号或信号串的信号单元在连续的时间间隔内传输，这种传输本身可以是连续的，也可以是断续的。GB/T 14733.5一1993的3.3.3的72l.33. 16，修改过3.2 与功能有关的术语和定义3.2. 1 开关设备的基本功能base switchgear functions 保证理想开关设备和控制设备正确运行所要求的功能，如对开关设备和控制设备外部事件作

14、出的反应。3 GB/T 28810-2012 注:为了正确运行，即使是理想开关设备(见定义)也应根据一组相关联的装置的状态来操作。例如，隔离开关的授权操作取决于临近的接地开关设备的状态。根据现行标准和一般可接受的用户要求，应提供一定数量的这种控制功能。考虑到二次设备，如今这些功能通过机械的或电路的机电控制和辅助设备来实现，可以统称为开关设备的基本功能。基本功能的示例有:脱扣、合闸、位置指示、防跳跃、联锁、通信、动作计数器和SF，密度监测等。实际上，开关设备通常都要承受老化效应、气体或泊的泄漏、电气或机械磨损。更进一步，开关设备的绝缘和开合性能取决于一系列参量的影响，例如:周围温度、气体密度或电

15、磨损。为了正确运行，开关设备的基本功能通常由一系列非基本功能来完善，在基本功能实现授权动作时它们保证了开关设备的正确运行。应注意到监测功能并非基本功能。预计prediction 用于获得某个量的预计值的计算过程。/ -GB/T 2900. 13-2008的2.16的191-16-01J3.2.8 预测性维修predictive maintenance 根据故障查找的预测和要求的介入概率所进行的维修。3.2.9 4 监测supervision 旨在观察某个元件的状态，不论手动或自动进行的一种行为。GB/T 2900. 13-2008的2.7的191-07-26，修改过注2自动监测可以在该元件的内

16、部或外部进行。3.2.10 以可靠性为核心的维修reliabiIity centered maintenance RC岛fGB/T 28810-2012 一种确定系统中设备维修要求的结构方法学。它是根据设备故障危害度的估算、故障的概率和故障对整个系统可靠性的影响来作出维修决策的过程。3.3 与运行性能有关的术语和定义3.3. 1 弹跳时间bounce time 触头在关合电路时，从触头第一次接触瞬间到回路取得永久接通瞬间的时间间隔。3.3.2 可信性dependability 用来描述系统在下述任一因素:可靠性、维修性、可用性和安全性方面的一个共同术语。GB/T 2900.13-2008的2.

17、2的191-02-03，修改过3.3.3 可用性availability 在所要求的外部资源得到提供的情况下，产品在给定的条件下、在给定的时刻或时间区间内处于能完成要求的功能状态的能力。GB/T 2900.13-2008的2.2的191-02-05J3.3.4 瞬时可用度instan1aneous availabili1y 在所要求的外部资源得到提供的情况下，产品在给定的条件下和给定的时刻处于能完成要求的功能状态的概率。GB/T 2900.13-2008的2.11的191-11-01J3.3.5 可靠度reliabili1y 产品在给定的条件下和给定的时间区间内能完成要求的功能的概率。GB/T

18、 2900.13-2008的2.12的191-12-01J3.3.6 维修度maintainabili1y 在规定条件下和采用规定的程序和资源，对于某个元件，在给定的维修条件下所采取的主动维修行为的概率。GB/T 2900.13-2008的2.13的191-13-01，修改过3.3.7 安全性safe1y 为了提高可能危及操作者、设备、系统性能等的安全而采取的附加措施的保护形式。4 设计与结构4. 1 概述早期变电站中的低压部分的技术，即变电站控制和监测系统的技术，是基于传统电路的机电设备，自从80年代中期，通过引入了数字式变电站控制系统，对该技术产生了积极影响。这些新型、计算机化装置的主要优

19、点包括:良好的人机接口、灵活性、用户友好的方式、运行可靠性、减少空间要求，且可以提GB/T 28810-2012 供早期故障探测。例如，持续的自我监视能力。尽管采用了数字式变电站控制系统，但与开关设备直接相关的系统的低压部分，即安装在操动机构箱内的机电控制设备(辅助开关、限位接点等)，已经成熟，至今没有创新。与过程(即一次元件)的接口，传统上，由机电控制技术实现。经验表明，开关设备的大部分误操作和失效出现在其操动机构中的机电辅助和控制设备中或其周围。继而，系统化地减少了传统的机电控制设备以及过程和数字式变电站控制系统之间的并行连接线，就可望获得更高的可靠性。开关设备的可用性得以提升，并伴随着在

20、其整个使用寿命期间较高的投资/收益率。用于过程接口的传统的机电元件可以用新型的变送器、执行器和集成的微控制器技术取代，这样可给用户提供最新的功能，而且还在过程控制和监测领域提供更大范围的新的备选功能。实现这一过程接口的最先进方法是由尽可能靠近过程的独力工作的电子装置组成分散系统。它们可以直接装在断路器或隔离开关的机构箱内，且可以就地处理过程规定的所有任务。在一个间隔内，这些分布式装置、继电保护装置、间隔控制器和数字式变电站控制系统的其他装置之间的通信优先通过串行数据通信和现场总线方式(过程总线)完成。因此，来自过程的变电站的传统硬接线与下一层的计算机连接技术并存，其间通过接口(如EMI-隔离器

21、和信号电平转换器)联系，这种异质的控制技术将会被一个同质的从过程到网络级的数字控制技术取代。一次设备，例如断路器、隔离开关等高压部件，如今已非常可靠且技术已非常成熟。它们的故障率远低于控制设备的故障率。与此相比，更广泛地对开关设备进行监测是一个趋势。监测装置可以是开关设备的附加零件，也可以是如上述提及的数字式变电站控制系统等先进的组合元件。根据采用的原理，监测既可以在线又可以离线实现。所有原理的共同目标是借助于各种各样的诊断方法，根据采集的数据去寻找商用的最佳值，作为所涉及开关设备状态、维修周期和新设备的投资期限的函数。4.2 系统结构4.2. 1 功能结构引人理想开关设备的概念，所具有的基本

22、功能和用于监测的附加功能，构成完整开关设备和控制设备的一般功能模型如图1所示。6 开关设备的辅助设备?一一一一一一一一一一一一一-一一一-一-一一一一一一一i 阳能i 基本功能r (理想开关设备的L叫一-一-一-一一一一-一一半叶一一-一控制指令一次设备说明:MMI=入机接口图1开关设备和控制设备的功能结构G/T 28810-2012 4.2.2 系统结构的发展在开关设备和控制设备中引人电子辅助设备，打开了通向各种各样关于如何实现与开关设备直接相关的功能以及如何在间隔层或变电站层上将过程与保护及控制设备连接等概念的途径。传感器、执行器和电子技术使开关设备具有新的备选功能而升级，并且具有使其他功

23、能从间隔层或变电站层转移到过程层的可能性。由于采用了电子技术，辅助设备提供了实现开关设备和控制设备要求功能的多种可能性。根据所选的技术、概念或原理，开关设备和控制设备二次技术将导致特定的系统结构。现今的系统结构及其技术手段并没有经过任何标准化处理。开放式即竞争者的产品间的一致性和兼容性仅体现在通信接口上，例如传统的并行连接线或通过光纤或双绞线的串行数据传输。4.2.3 结构比较图2给出了开关设备的传统结构(结构1)。开关设备的控制和辅助部分是由一定数量的传统元件组成，如继电器、连线、端子排、辅助开关等，置于断路器操动机构箱内或者靠近就地的控制柜，并且通过多芯电缆与间隔中的控制和保护设备相连。二

24、，开关设备机电式(断路器、隔离开关等)二次设备到就地控制柜的机电式硬连接接口点图2开关设备的传统结构结构1J只要开关设备的传统二次设备通过新技术使其或多或少得到提升，则与传统控制和保护设备的接口可以按照图2或图3来实现。图3中给出的系统结构(结构2)描述了开关设备通过串行数据传输与装置的链接。例如在变电站控制室内，它提供数字输入和输出通道去模拟开关设备以前的机电式辅助触点，图2中的这些机电式辅助触点已被电子元件替代。控制和操作这样一个系统的主要功能是由软件模块提供的。污开(断关路设器备、电子式远方隔离开关等)二次设备串行数据传输输入/输出硬连接一仇接口点图3硬连接环境中具有电子式二次设备的开关

25、设备(远方)结构2J考虑到现有的数字式变电站控制系统，有可能以更直接的方式实现远方输入/输出，因此提议采用由结构2演变来的稍加改良的结构，即所谓的RTB(远方端子排)。它可以在串行链接和现有的控制计算机之间起接口作用。除了开关设备和远方输入/输出单元之间的串行通信链接外，图4中的系统结构(结构3)与图2中的系统结构类似。输入/输出单元置入开关设备的外壳内。数字端口设置在传统的端子排或插座附近。7 GB/T 28810-2012 开关设备(断路器、电子式数字式隔离开关等)二次设备输入/输出硬连接具，、:、接口点图4硬连接环境中具有电子辅助设备的开关设备(就地)结构3J正因为变电站层使用电子辅助设

26、备和在间隔层和变电站层中使用数字式控制系统，串行数据传输便可以按图5(结构的使用。因此，在这样的环境中，就不再需要机械触点或带有数字式输入和输出的模拟元件。开关设备(断路器、隔离开关等)电子式二次设备到就地控制柜的串行数据传输图5具有与串行通信连接的电子辅助设备的开关设备结构4J接口点其他的系统结构如图6图8所示，它们包括了图2图5中所示的一些结构，并提供了一些附加功能。这些附加功能可以是监测功能，可以通过安装在开关设备上独立的附加装置以最简单的方式提供。进一步处理所要求的过程信息既可以通过并行线路也可以通过串行数据传输到变电站的间隔层或变电站层(图6和图7)(结构5和结构的。开关设备(断路器

27、、按照图2图5隔商开关等F叮硬连接到控制柜的监测功能E 接口点图6由独立的附加装置提供的监测功能(硬连接)结构5J8 开关设备断路器、隔离开关等j 监测装置| 按照图2图5监测装置和控制柜之间的串行数据传输图7由独立的附加装置提供的监测功能(串行连接)结构6JG/T 28810-2012 接口点集成度最高的方法见图8(结构7):监测功能集成在与开关设备直接相关的电子控制设备内。监测功能通过模块来实现，利用了用于替换机电设备而附于开关设备上的传感器所提供的过程信息的优点。监测模块更有效地利用了传感器提供的信息，这些信息也是全面控制和操作开关设备所需的软件的一部分。开关设备(断路器、隔离开关等按照

28、图2图5包括监测功能图8集成在开关设备的电子辅助设备中的监测功能结构7J4.2.4 接口技术4.2.4.1 现场总结串行通信可以通过点对点或多点链接(专用连接来实现，它替代了并行(线缆)链接。现在局部使用并代表了未来发展的主要趋势是采用现场总线连接去替代点对点或多点链接的串行或并行链接。现场总线的应用会大大减少电缆连接，继而降低铺设和维修的费用。更进一步，现场总线的连接可导致在改变或添加信息方面更好的灵活性，以实现真正的分布式结构。4.2.4.2 远方端子排(RTB)RTB的概念允许制造厂和用户在一侧的开关设备和控制设备(0级)以及另一侧变电站的监测和控制(1级)之间规定一个开放的接口系统。图

29、9所示的标准接口可以满足现今的计算机化的变电站控制系统的需要。链接就是RTB内部的过程映像中的数据连续刷新的通道。所提供的数据，既包括来自0级系统而G/T 28810-2012 被1级系统所采用的，又包括来自1级系统而被0级系统所采用的。没有关于链接特征的假设，它可以是并行的多线线路、串行线路或者是包含各种可能性的一个混合体。链接的介质可以是铜线或光纤。10 如果在0级采用电子设备，RTB中的过程映像(Pl)可以从0级和1级获得。0级接口专用于访问PI而不是链接;1级接口专用于访问通过1级处理的目。外部0级开关设备区域外部0级1/0 链接。级l电攥(可能是断路器、隔离开关等份吉JrG级1/0

30、二远方端子撑。王TB)i 过程l i 映像l I (PI) I h注主5言:标准化边界图10RTB与1级设备的接口控制区域1级l级GB/T 28810-2012 如果需要标准化，RTB应以具有国际发布的技术规范(VME，MULTIBUSII ，VXI等)的标准计算机总线的形式来规定。这是提高RTB电子屏(由开关设备制造厂生产的)和1级监测及控制计算机(不必由同一制造厂生产)之间互操作性的第一个重要的特征。第二个重要特征是系统软件也应为具有国际发布的技术规范的实时操作系统(RMX、VRTX、OS9等)的标准。在这种情况下，RTB制造厂应提供这些元件的软件驱动程序。否则，RTB制造厂应详细描述其接

31、口的工作方式，以便系统软件能够管理该接口。该项临时性技术可以获得良好的开放性水平，并且能够填补现今的技术和未来的现场总线方案之间的空白。4.3 变送器和执行器4.3. 1 变迭器4. 3. 1. 1 应用至今，在开关设备和控制设备领域，已有专用的装置用作变送器。例如，SF6密度的测量是通过仅用于该领域的专用变送器来实现的。如今，很多类型的变送器用在各个工业领域，而且同样也可用在开关设备和控制设备上。将来，密度测量将由电子密度变送器来完成，而且会越来越普遍。工业变送器应用如下:压力(气体，液压机构用流体); 一一-温度(气体，液压机构用流体); 位置;一一液压水平;-电流、电压(工频的和高频的)

32、; 一一机械振动。4.3. 1. 2 变送器的接口现今的技术提供了很多方案来定义带变送器的接口。连接线可以是光纤或铜质导线，信号可以以模拟形式或数字形式等直接传送。其中一些方案被称为事实标准(例如:铜质导线4mA20 mA接口)。然而，变送器技术是不断进步的，而且向数字式和智能化的超小型方向发展。这就导致了对给定功能接口技术的变革。因此，在传统和电子技术之间出现了重大的差异:变送器和端子可能不再靠近开关设备的端子排。从用户的观点出发，它属于黑盒子，它可以满足需要的功能而不考虑其变送器的具体技术。端子排处理单元开关设备图门变送器的接口11 GB/T 28810-2012 图11中给出了三种接口类

33、型:1表示到处理单元的内部连接，且不可从外部获取;一-2表示到处理单元的连接、且又适用于外部装置;一-3表示变送器的直接访问而不与内部处理单元连接。接口更广的适用范围如下所示，采用输出接口的型式作为选择的判据:一一模拟输出(模拟输出通常与铜质导线相关联), 包括: 电流输出(例如4mA20 mA，这是现今最普遍的); 电压输出(例如，0V5 V , O VlO V等)。数字输出: 串行口(铜质导线), 一一电缆的类型;一一电缆屏蔽的接地方案;一一电缆的敷设路径，尤其是在靠近开关设备的区域。4.3. 1. 5 执行器执行器的传统控制，如继电器，已被电子装置所取代，且实际应用的数量已大幅提高。这些

34、装置的基本功能如下:一一驱动断路器的脱扣/合闸线圈;驱动隔离开关或接地开关的电动机;一一驱动液压泵的电动机。 GB/T 28810-2012 执行器使用电子控制的主要优点是易于把下述自我诊断和状态监测功能集成化:一一自我诊断(状态监测)功能;一-脱扣线圈回路的监测;一一合闸线圈回路的监测;一一-驱动元件的监测(大功率MOSFET，等); 一一触发回路的监测。4.4 控制实时控制开关设备的能力是对与厂站相关的控制和监测设备最基本的要求。4.5.2 诊断连接器操作机构的详尽状态可由开关设备中附有的诊断连接器连接的预先接线的辅助触点和变送器(例如，用于行程曲线、线圈电流、储能等)提供。这样的预先接线

35、系统本身不能储存或传送任何状态信息。它们仅能减少每台断路器的检查时间。在某些试验的脱扣和合闸操作过程中，利用袖珍式诊断终端或数据采集单元插入诊断连接器，在某一固定的时间间隔内完成检查。数据的评估既可以在现场通过数据采集单元又可以在用户或开关设备制造厂的服务中心完成。4.5.3 添加监测系统更高级的技术是基于就地控制柜中的电子监测设备，例如断路器的电子监测设备。电子监测系统是与传统二次设备并行工作的附加装置，而且通常用于过程的在线监测。有很多可行的技术方案，然而所有的原理均应能够连续地采集和储存分布在过程中的变送器获取的资料。更高级的方案就是既能就13 GB/T 28810-2012 地也能在线

36、实现一些基本的评测，如活塞行程曲线和开关设备触指轨迹的比较以得出关于这方面的状态信息。诊断结果既可以通过串行数据通信，也可以通过欠成熟的具有公用状态信号的硬件数字输出传送到就地或远方的服务中心。4.5.4 控制和监测的集成系统将来高度复杂的变电站控制系统的过程接口将通过直接与过程(例如与开关设备)和电子模块连接的变送器和执行器来实现。这些将取代包括各种类型的硬件过程接口在内的，与开关设备相关的传统的机电式二次设备。电子模块、变送器和执行器将提供开关设备正常运行所要求的所有功能。这些装置通过串行数据通信(过程总线)链接到数字式变电站控制系统。气体密度监测、活塞位移或储能变送器提供的功能和储能机构

37、操作或分合闸线圈用的执行器可以同时用于过程控制和过程监视，即监测。然而，人们已经认识到过程控制和通信可能需要一些冗余以达到可接受的可靠性水平，且高于监测的可靠性水平。在这样的环境中实胞监测功能，在开关设备的电子模块和变电站控制系统中仅需要一个附加的软件模块。附加的变送器既可以直接连接到过程总线，也可以直接连接到模块化的模拟或数字输出。由于其靠近间隔或整个变电站的一次设备，因此，系统的诊断能力与纯粹的状态监测系统(3.2.3)相比有所加强。4.6 接口和连接4.6. 1 概述从系统的观点出发，如果认为任何装置都是用来实现一些功能的，那么可以标识一些组件，以便整个系统的分解和模块化。这样，就可发现

38、系统是由实现一组功能的、可进行信息交换的内部连接的装置组成。从概念上讲，此处的信息可以具有逻辑或(和)模拟性质。为了从物理上交换信息，有必要采用一种物理连接路径把这些装置连接起来，使其能以直接方式或多路复用方式进行信息交换。4. 6. 1. 1 直接连接在两台装置间直接连接时，一台装置所产生的基本信息对该装置而言是输出而对另一台装置而言则是输入，反之亦然。因此，对每一信息而言存在着一个物理连接通道。输入和输出应相互兼容(特性、电平、阻抗等)以便能够正确地交换。在这种连接下，所有的信息都可以同时连续地传输和使用。4.6. 1. 2 多路复用多路复用方式传输时，装置间基本信息的交换并不是同时进行，

39、因为物理连接数量与需传输的信息条数并不相等。信息是按即定的规则和相应的编码通过一组接线，以一定时序发送和接收的。一个装置的输出映像被编码和发送，而另一台装置接收并对其解码以重现该输出映像。从技术的观点出发，这一过程可以通过一个物理连接(串行传输)、一组物理连接(串行一并行连接)或总线连接来完成。这种传输类型也可以在同一线路上进行双向传输。4.6.2 互操作性为了正确地完成这些交换，设备应具有互操作性。互操作性的概念适用不同类型和不同功用的设备，但却连接在一起解决一个应用问题。如果两台设备可以共同协作实现给定的一组功能，则认为该设备与另一台设备具有互操作性。应区别互操作性的两个概念一-连接互操作

40、性和应用互操作性。 GB/T 28810-2012 4.6.2.1 点对点连接4. 6. 2. 1. 1 连接的互操作性该概念也被称为互连性，反映了两部分设备在物理信号传输以及硬件连接方面是可相互连接的。因此，在这个层面上讲，连接器、传输介质和信号均应兼容。在下述3个主要方面的技术要求应尽可能详尽:一一连接硬件: 连接器类型;-. 飞二号4.6.2. 1. 2 应用J的互操作性/ 飞 该概念反映了两台互生装置相互领会交换信号及其语义内容的能力。/为满足诙要求，实现互联设备的功能模型通常便于完整地规定传送信;息时应实现的内容。4.6.2.2 网络据接和总结传输 ./ / 网络链月捎总钳制，上述的

41、两层意义上的互操作性经常参考9SI昨夜来表示。型确棋了Y号连接盖容也/ / 飞、飞1层物/组层俨、引导/脱销层为声、二购层第4层、飞， / 卢传输层/ 第5层 、飞 、J/会话层第6层表征层第7层应用层该模型的主要目标是采用模块化结构(以层为基础的)提出硬件和软件的逻辑结构，以改进具有不同的性能或功能、可能连接到复杂的多节点网络中通信装置(计算机)的设计。如果是现场总线，可能比通常的计算机一一计算机通信更简化，共同的实践说明仅维持第1、2和7层，因为不需要对一套复杂的可能的路径进行例行的和节点的确认。该模型的另一个优点是:为了获得不同制造厂的装置间的互操作性而实现了各层的标准化。连接的兼容性通

42、过第1和2层实现，它们完整地规定了物理连接并保证基本信息的传输。应用的兼容性通过第7层实现，它规定了传输信息的语义内容，而且通常以指南标准的形式表示。也要求具有功能模型的相关要求以完整地规定传输信息的语义内容。15 GB/T 28810-2012 4.6.3 临时连接对于具有电子式控制监测和监视的开关设备，用户接口和/或试验连接是便于维修。在开关设备的安装地点，这些临时连接仅在需要时使用，在其他情况下，这些接口是不用的。对于用户远方访问的接口，串行接口(如RS232)被便携式计算机和数据传输终端非常广泛地使用。也是数字式继电保护的典型就地接口。在开关设备的整个运行期间，如果可能连接和使用该接口

43、，有必要提出关于安全性和保密性的附加要求。5 变电站中推荐使用的新技术5. 1 安装变电站中使用新技术的推荐与它们的EMC性能相关，因为(部分)设备的兼容性水平可以作为安装判据的函数被大幅提高或降低。应严格控制的基本点:接地和连接;一一-电缆;一-屏蔽;一一滤波。为了使系统的不同参考点之间等电位，接地和连接应严格遵循给定的判据，即使在接地网络中存在较大故障电流时也应如此。这样就会最大限度地减少干扰藕合的阻性分量。电缆布置也应遵照给定的判据，以减小干扰辑合的感性分量。因此，应注意电缆布线避免交叉，如信号电缆和电力电缆的交叉。为防止容性精合和辐射场的干扰，屏蔽是基本要求，而且对高压设施也很重要。最

44、后，滤波是提供对传导干扰防护的措施，如来自电源连接传导的干扰。涉及所有这些主题的安装导则可参照下列标准:IEC 61000-5-1、IEC61000-5-2和IEC61000-5-6 0 也可参考ANSI/IEEE110。对于所有的工况，安装导则的第一来源是制造厂的安装使用说明书，且应包含在每类设备的用户手册中。这点尤为重要，因为最佳的EMC性能不能仅通过一种单一方法获得，但是，根据制造厂采取的不同设计方案，基于具体的工况，也可设计其他解决方案。因为引入了新的电子技术，辅助设备可以由不同的制造厂提供。要求成套厂应能确定在故障状况下哪个制造厂负有责任。为了协助其达到此目的，每个制造厂应提供适当的

45、文件。5.2 变送器和执行器在使用现代电子式变送器和执行器的情况下，应区别下列两种情况:工况1，变送器和执行器作为现代开关设备的集成部件而不直接和端子排连接;工况2，变送器用于改造和诊断目的(直接或间接相连)而作为传统的和/或旧型开关设备的添加部件。对于工况1，要求取决于制造厂的技术方案，并由其负责;对于工况2，应该考虑有关变送器和执行器更实际的方面。应注意变送器和执行器安装现场的环境条件。这在由第三方安装传感器和执行器时尤为重要。如果传感器和执行器连接到端子排上，应检查附加的项目，且应满足整套接口要求(EMC，绝缘方面等)。 GB/T 28810-2012 表1摘要了主要要求、意见和导则以及

46、两种工况间的差异。表1变送器和执行器安装的要求和导则建议和导则一般要求工况1工况2周围运行温度和湿度按照一次设备按照一次设备服务包含在一次设备的服务之内独立的服务与一次导体的隔离包含在制造厂的设计之内通过附加系统采取独立的措施机构冲击和振动包含在制造厂的设计之内主要取决于安装场所开关设备制造厂要求的技术规范如果可直接触及，则按GB/T11022-2011附录JEMC 适当的水平，由制造厂检查中规定的正常等级适当等级，如果不能直接触及，由制造厂检查如果可直接触及，则按GB/T11022二2011附录J绝缘性能包含在制造厂的设计之内中规定的正常等级适当等级，如果不能直接触及，由制造厂检查咆源质量不

47、适用如果采用了独立电源，则应采取特别的措施维修性包含在开关设备的维修之内独立的维修性和试验性准确度包含在制造厂的设计之内应与附加设备的要求匹配寿命按照一次设备根据用户要求户外安装能力包含在制造厂的设计之内按照一次设备5.3 绝缘方面如果考虑开关设备和控制设备的辅助和控制回路的绝缘，即使采用了电子式辅助回路，GB/T 11022-2011中6.2.10适用，按照配有EMC保护的每条回路的规定，如压敏电阻或瞬态吸收装置，不能认为是独立的，因此，EMC试验应优先于耐压试验进行。对于临时连接，允许较低的绝缘水平。5.4 安全性和保密性运行中可触及的试验连接和用户接口应有防止电击的保护(GB/T17045-2008 , GB/T 3805-200的。最高电压不应超过所选接口类型的最大额定值。接近临时连接时不应导致误动作、误报警或错误的远方信号。应禁止未授权的人员接近这些连接。此类接近应采取适合的保安机构。这可以通过硬件(锁定的接口连接器、钥匙开关等)和/或软件(口令、进入密码等)来实现。如果开关设备的运行