标准解读 TCES 285-2024《12kV数字式一二次融合环网箱技术规范

　　中国电工技术学会团体标准T/CES 285-2024《12kV数字式一二次融合环网箱技术规范》由中国电工技术学会提出，东方电子股份有限公司等单位起草编制完成。该标准规定了12kV数字式一二次融合环网箱的技术要求、试验项目、试验方法、包装、运输及安装等方面技术要求。

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　　目前环网箱使用了大量的电缆、航插、二次模块、操作模块，这些设备生产过程碳排放巨大，采用数字化架构后可减少大量的电缆和塑料制品，还可以减轻环网箱重量，同时也减少运输环节的碳排放，促进配电设备向绿色低碳方向发展；同时响应国家自主可控战略要求，推进全国产化产品在配电中的应用。

　　户外环网箱架设于户外电缆沟上，使用环境恶劣。潮气、腐蚀性气体等严重影响了一二次设备的可靠性。目前国网和南网的环网箱对机构的密封性和二次设备的防护等级要求较低，故障率较高，影响了配网的安全运行，也给基层运维带来巨大压力。12kV数字式一二次融合环网箱提高了关键设备的防护等级，从而提升设备的环境适应能力。

　　目前配电终端的使用很复杂而且厂家较多，基层班组的实际运维能力不足，难以掌握所有公司的维护软件去设置对应的参数。特别是设备故障后需要更换新设备时，离不开厂家的售后服务人员到现场处理，消缺时间较长。12kV数字式一二次融合环网箱结合现场情况，推动配电终端设备的简单化，现场投运后，后期更换故障设备可实现即插即用，无需专用软件和电脑重新配置参数，大大降低基层班组运维要求。

　　目前环网箱对新型电力系统支撑不足，有源配电网及分布式光伏等有效监控所需要的接口和功能欠缺（包括并网保护所需功能和电能质量监测功能）。12kV数字式一二次融合环网箱充分考虑未来分布式电源10kV并网的需求，对相关接口和功能做了规定。

　　由于一次设备与二次设备的制造工艺和元器件不同，其故障率与设备的预期使用年限并不等同，经常出现二次控制器先于一次开关故障损坏的情况。因此数字式环网箱的设计要确保二次设备损坏的情况下不能影响一次设备的稳定运行。因此本技术规范要求数字式传感单元安装在二次室内，而不能将AD转换部分与互感器完全集成在一起，避免AD转换相关的元件损坏后需要停电换互感器的问题。

　　本标准规定了12kV 数字式一二次融合环网箱的技术要求、试验项目、试验方法、包装、运输及安装等方面技术要求。

　　本标准适用于额定电压12kV、频率50Hz 的12kV 数字式一二次融合环网箱的生产、使用、检测和验收，其他电压等级的环网箱参考使用。

　　GB/T 18657.1-2002 远动设备及系统第5 部分：传输规约第1 篇：传输帧格式

　　数字式一二次融合环网箱应采用数字式架构。各单元由数字式传感单元采集本单元内电压电流模拟量、状态量并数字化，接收数字化指令控制操作机构；由数字式主控单元采集母线电压模拟量、柜内状态量，接收数字式传感单元数字量，下发控制指令，并与主站进行信息交互。

　　数字式一二次融合环网箱应采用高防护操作机构，操作机构满足GB/T 4208中IP65防护等级的相关要求。数字式传感单元、数字式主控单元采用304不锈钢壳体，对外接口全部使用航插方式。数字式传感单元与数字式主控单元整体防护等级满足GB/T 4208中IP65防护等级的相关要求。环网单元对外接口使用航插方式。模拟量、状态量及控制信号不经过二次室端子排转接。远方/就地旋钮、分合闸按钮、分合闸压板应集成在数字式传感单元上。相电流互感器应采用三相一体套管式安装，零序电流互感器应采用电缆式安装；数字式传感单元上的插头拔下后，插头具备电流防开路功能。电流互感器本体也需具备防开路功能（电磁式电流互感器适用）。各组件间的连接航插应插拔方便且具备锁紧、防脱、防误插功能。数字式传感单元、数字式主控单元、一二次连接电缆应进行电气参数及结构的标准化设计，应能实现互换，并满足带电更换。外箱箱体宜采用不锈钢和GRC材质，或使用SMC（增强纤维不饱和聚酯型）材质，并能满足机械强度IK10的要求，外箱防护等级不低于IP43的要求。

　　电流模拟量（或线路电压模拟量）和遥信具备在间隔二次室就地数字化处理、电压模拟量在PT间隔柜二次室就地数字化处理。具备相间短路故障检测、判断与录波功能，并支持上送相间短路故障事件；支持录波数据存储，且能响应主站对录波数据的召唤。具备不同中性点接地方式下接地故障检测、判断与录波功能，并支持上送接地故障事件；应支持录波数据存储，且能响应主站对录波数据的召唤。具备故障就地切除功能，可直接切除相间短路故障和接地故障。具备电压越限、负荷越限等告警上送功能。具备自动重合闸功能，重合次数及时间可调；具备闭锁重合闸功能。具备异步采集同步计算功能实现有功功率和无功功率计算及每个间隔的正向、反向有功电能量，正向、反向无功电能量和四象限无功电能量，以及电能量冻结功能。具备低频、低压、高频、过压、频率突变解列、低电压穿越等并网保护功能。具备2-25次三相电压/电流谐波；电压不平衡度；频率偏差；三相电压偏差；三相电压总畸变率；三相电压波动率；三相电压闪变等电能质量监测功能。

　　12kV数字式一二次融合环网箱应包括数字式传感单元、数字式主控单元、环网单元、测供一体化电压互感器、后备电源、一二次连接电缆等构成，试验项目应涵盖环网箱所有部件。主要试验项目：工频耐压、雷电冲击、互感器准确度、成套化准确度、电源带载、传动、故障（短路故障和单相接地故障）检测与处理。

　　（1）国家能源局“2023年能源行业标准计划立项指南”提到：紧密围绕碳达峰、碳中和目标任务，充分发挥标准推动能源绿色低碳转型的技术支撑和引领性作用，突出重点领域和关键技术要求，提出能源行业标准计划。对没有国家标准而又需要在能源行业范围内统一的，提出能源行业标准计划。

　　（2）2023年8月3日，国家电网有限公司发布《绿色采购告全体供应商书》。要求优先选用高强度、高性能、高耐久性和可循环材料，优先采购绿色低碳产品和服务，建立物料绿色属性信息库，推行资源标准化、减量化利用，实施装备、企业、供应链碳排放跟踪。

　　（3）2023年8月23日，工业和信息化部节能与综合利用司为加强工业和信息化绿色低碳领域标准化管理，加快推进相关标准体系建设，在京组织召开绿色低碳标准化工作调度推进会，要求各相关标准化机构聚焦工业绿色低碳发展重点任务，切实提升绿色低碳领域标准质量，为加快推动工业和信息化绿色低碳转型提供有力支撑。

　　国内目前还没有相关标准对环网箱提出技术规范去引导环网箱向绿色低碳方向发展。国内户外环网箱年均使用约5万套，每年使用了大量的钢铁、控制电缆、塑料等等，碳排放数量巨大。

　　为围绕碳达峰、碳中和目标任务，充分发挥标准推动能源绿色低碳转型的技术支撑和引领性作用，急需在能源行业提出数字化架构的环保型环网箱标准。为此，中国电工技术学会标准工作委员会配电开关设备智能化工作组，邀请了国家电网、南方电网及配电领域具有创新能力的生产企业参与联合设计和技术攻关，大力推动和落实此项工作。

　　本标准对12kV数字式一二次融合环网箱做出了规范性要求，填补了空白。本标准实施后，将提升12kV数字式一二次融合环网箱抗极端天气能力、促进电力设备制造向绿色低碳方向发展，同时更方便现场运维，并确保设备自主可控。

　　原标题：《标准解读 T/CES 285-2024《12kV数字式一二次融合环网箱技术规范》》

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