前 言
为了及时准确地掌握配电变压器运行状况，提高配电网安全经济运行水平，统一国网湖南省电力公司配电变压器监控终端技术标准，在研究配电变压器监测需求的基础上，综合电压监测仪、低压无功补偿控制器等功能特性要求，于2014年第1次制订本技术规范。
本标准主要起草单位：国网湖南省电力公司电力科学研究院、国网湖南省电力公司运维检修部;
本标准由国网湖南省电力公司运维检修部负责解释。
智能配变终端技术规范
1 范围
本标准适用于湖南电网配电变压器监控终端。本标准规定了智能配变终端的分类和技术要求。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不右少的。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 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 14549 电能质量公用电网谐波
GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3-2006 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 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.12 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
Q/GDW615-2011 农网智能配变终端功能规范和技术条件
DL/T 500 电压监测仪使用技术条件
DL/T 597 低压无功补偿控制器订货技术条件
DL/T 614-2007 多功能电能表
DL/T 736 农村电网剩余电流动作保护器安装运行规程
DL/T 645 多功能电能表通信规约
Q/GDW 130 电力负荷管理系统数据传输规约
Q/GDW-11-143 电能信息采集与管理系统通信协议(配变终端部分)
Q/GDW 514 配电自动化终端/子站功能规范
Q/GDW 615 农网智能配变终端功能规范和技术条件
3 定义
智能配变终端
监测配电变压器的运行工况，包括电压、电流、功率、频率、电量、谐波、停电事件等运行参数，以及具有无功补偿、配电变压器低压断路器、剩余电流动作保护器的控制等功能。
4 使用条件
4.1 系统标称电压
标称电压：AC 220 V/380V
4.2 系统接线方式
接线方式：三相四线
4.3 环境条件
a) 正常工作温度：-10℃~+60℃(户内)，-15℃~+70℃(户外);
b) 极限工作温度：-15℃~+65℃(户内)，-20℃~+75℃(户外);
c) 相对湿度:≤98%;
d) 大气压力:79.5 kPa ~106.0 kPa(海拔2000 m及以下)。
5 功能要求
5.1 实时数据采集功能
5.1.1 模拟量采集与输出
终端应能实时采集并计算输出下列模拟量：
a) 三相电压有效值与相位(以A相电压作参考相位);
b) 三相电流(以A相电压作参考相位);
c) 中性线电流;
d) 分相及三相正、反向有功功率;
e) 分相及三相正、反向无功功率;
f) 分相及三相正、反向有功电量;
g) 分相及三相正、反向无功电量;
h) 分相及三相功率因数(计算值);
i) 分相及三相视在功率(计算值);
j) 三相电流偏差((最大值-最小值)/最大值)(有效值);
k) 支路剩余电流;
l) 配电变压器温度(数字或模拟)。
5.1.2 状态量采集与输出
终端应能采集6组开关量变位信号， 用于采集诸如变压器低压总断路器位置状态、柜门开合状态、电容器/滤波器投切等信号。
5.2 电压监测统计功能
电压监测功能采用有效值采样，并作为预处理值存储，电压监测统计以1min作为一个统计单元，取1min内电压预处理值的平均值，参照《DL/T 500统计式电压监测仪》的功能要求,并具有下列功能：
a) 记录保存按月、按日累计各相别电压合格率;
b) 记录保存按月、按日累计各相别电压偏差超上限和超下限累计时间。
5.3 谐波监测功能(可选)
谐波监测应参照GB/T 14549附录D的规定，并具有下列功能：
a) 实时监测分相谐波电压总畸变率;
b) 实时监测分相2~13次谐波电压/电流幅值;
c) 每 15min记录分相各次谐波电压/电流的幅值、含有率;
d) 每 15min记录分相谐波电压总畸变率;
e) 每天统计当日分相谐波电压总畸变率最大值/最小值及其出现时间;
f) 每天统计当日分相各次谐波电压/电流的最大值、最小值、平均值、95%值、实测值记录次数(每15 min一次)、实测值超标次数。
5.4 远程控制功能
终端应具备接点控制输出和远方控制命令转发来实现主站对剩余电流动作保护器或台区出线开关的控制功能。
a)终端具有6组控制接点(每组3个节点，分、公共、合，详见附录B配变终端接线端子布局)，用于主站远程控制输出和终端保护输出。
b)终端能够通过就地RS485接口实现主站控制命令转发，实现对剩余电流动作保护器的遥控等功能。
5.5 自动无功补偿控制功能
监控型终端的自动无功补偿控制功能应符合相关标准的要求，并具有下列功能：
a) 投切控制取样物理量可选无功功率、无功电流或电压等;
b) 输出控制不少于3组电容器:
采用带光电隔离的控制输出，可直接控制半导体开关电器和机械-半导体复合开关电器等电容器投切器件，可连接外部驱动卡控制交流接触器、真空接触器等机械开关电器，驱动卡的输出容量应满足机械开关电器的驱动要求;
采用继电器作为控制输出，可连接交流接触器、真空接触器等机械开关，继电器节点的输出容量应满足机械开关电器的驱动要求。
c) 应具有延时投入、延时切除及加速切除功能，应能设置投入延时设定值、切除延时设定值、切除-投入最小时间间隔闭锁时间设定值和保护设定值等;
d) 目标功率因数设置值(至少可以分6个时段分别设置);
e) 记录并保存每组电容器累计投运时间;
f) 记录并保存每组电容器累计投切次数;
5.6 事件、信号告警功能
当配变运行参数超过设定值或出现异常时，终端应发出告警信号及发生时间;参数恢复正常时，发出复归信号及发生时间。远方和就地可分别选择设置启用或禁用这些信号。
事件、信号应包括但不限于下列信号：
a) 运行参数越限报警(延时判断)
1) 过电压;
2) 电流越限;
3) 视在功率越限;
4) 中性线电流越限;
5) 剩余电流越限;
6)SIM卡流量越限
7) 温度越限(可选)。
b) 异常运行工况报警
1) 电压负相序;
2) 电流负相序;
3) 断相(任一相);
4)开关动作;
5) 配变停电。
c) 终端异常
1) 终端装置电源失电;
2) 终端装置异常。
d) 其他报警：
1) 非法打开柜门(可选);
2) 其他。
5.7 数据记录及统计功能
5.7.1 终端实时记录各控制接点、开关量变位信号，及其发生时间(年、月、日、时、分、秒)。
5.7.2 终端每15 min应记录第5.1.1条规定的模拟量。
5.7.3 终端每天应记录下列当日统计数据：
a) 当日各相正、反向有功功率的最大/最小值及其出现时间;
b) 当日各相正、反向无功功率的最大/最小值及其出现时间;
c) 当日各相视在功率的最大/最小值及其出现时间;
d) 当日各相电压的最大/最小值及其出现时间;
e) 当日各相电流的最大/最小值及其出现时间;
f) 当日各相功率因数最小值及其出现时间;
g) 当日各相谐波电压总畸变率的最大/最小值及其出现时间(可选);
h) 当日三相电流偏差最大值及其出现时间。
5.7.4 终端每月应记录下列累计统计数据：
a)逐月累计各相别电压合格率;
b)逐月累计各相别电压偏差超上限和超下限累计时间;
c)逐月累计停电时间;
d)逐月累计分相电流超上限累计时间;
e)逐月累计三相视在功率超上限累计时间;
f)逐月累计三相电流偏差超限时间。
5.8 记录数据保存功能
终端应保存第5.3条第c)款和第d)款规定的当日及前一日数据。终端应能保存最近的200条第5.7.1规定的信号事件。终端应能保存第5.3条第f)款、第5.7.2条和第5.7.3条规定的各项数据至少45天。终端应能保存第5.7.4条规定的当年及最近12个月数据。
5.9 通讯接口功能
终端远方无线通信模块、就地以太网通信模块采用模块化、可插拔部件，可方便实现通信模块的更换和无线通信制式的选择。
5.9.1 远程通讯功能
终端可通过以太网络、GPRS/CDMA/3G或其他有线/无线信道中的一种或多种与主站进行远方通信。
终端应定时或实时与主站进行通信，实现：
a) 定时(默认每日零点，但可以设置)上报数据;
b) 实时接收主站指令(召测)上报所需求数据;
c) 实时接收主站控制命令等;
c) 实时设置、修改终端参数;
d) 实时上报报警信息;
e) 主站远程更新终端软件或通信规约，远程更新技术至少保障每日更新1000台终端。
应支持GPRS/CDMA/3G和短消息两种远程通讯信道,具备信道自动选择切换功能，其中一个信道不能与主站通讯时可以切换其他信道与主站通信，应支持采用同一运营商3G网络进行数据通信。
5.9.2 就地接口
终端可通过就地接口实现测试、剩余电流动作保护器、塑壳式断路器等台区出线开关的监测和控制、更新终端软件及通信规约等功能。
a)终端应配置RS-232、RS-485、以太网、无线电通信模块(可选)等就地通讯接口，接口通讯速率可调。
1)RS-232接口用于就地专用通讯接口，采用PS/2接口外观形式，供手持终端或计算机等设备连接读取终端数据和设置参数，更新终端软件、通信规约等，也是利用无线通道(GPRS/CDMA/3G/4G)进行功能测试时的备用手段。
2)以太网接口1个，用于设备检测和就地调试。
3)剩余电流保护器用RS-485接口1个，终端能适应就地不同的剩余电流动作保护器通信规约，实现对剩余电流动作保护器的控制和状态监测，满足规约定制;并能实现剩余电流动作保护器参数(如动作电流)的远程修改。
4)备用RS-485接口1个，用于电容器投切控制扩展装置。
b)终端能通过RS-485 标准串行电气接口，与剩余电流动作保护器通信，实现对剩余电流动作保护器的控制和状态监测，并能实现剩余电流动作保护器参数(如动作电流)的远程修改，剩余电流动作保护器规约采用《剩余电流动作保护器通信规约(第5版报批稿)》。终端应支持更新升级今后颁发的国家标准、行业标准或本公司企业标准的接口规约。
5.10 参数设置功能
终端应能设置至少下列参数：
a) 就地操作口令;
b) 时钟;
c) 逻辑地址(用于规定终端所属地区、台区位置和编号等);
d) 电流互感器变比;
e) 剩余电流互感器变比(可选);
f) 过流越限报警设置值(1.00~1.20IN，级差0.01IN )、返回系数(可调)及延时时间;
g) 过负荷越限报警设置值(1.00~1.20SN，级差0.01SN)、返回系数(可调)及延时时间;
h) 过压越限报警设置值(1.00~1.20UN，级差0.01UN )、返回系数(可调)及延时时间;
i) 欠压越限报警设置值(0.8~1.0UN，级差0.01UN)、返回系数(可调)及延时时间;
j) 零序电流越限设置值(0.2~1.0IN,级差0.1IN )、返回系数(可调)及延时时间;
k) 电压谐波总畸变率超限设置值(5%),返回系数0.95;
l) 功率因数上、下限值(至少可分6个时段分别设置);
m) 相关通讯方式参数设定;
n) 相关无功补偿控制功能参数设定参见DL/T 597;
o) 相关电压监测参数设定参见DL/T 500。
5.11 显示功能
显示屏带背光开启功能，终端正常运行时，液晶显示屏应自动关闭，按任意键激活显示。如不采用显示屏，可通过手持终端等设备获取信息。
终端显示屏或手持终端应支持中文信息显示，可显示实时运行参数、进行参数设置、查询历史记录和统计数据等，详见附录A。
面板显示有表示正比于无线信号场强的指示。
5.12 后备电源
a)采用超级电容作为终端后备电源，宜集成于终端内部。当终端主电源故障时，超级电容能自动无缝投入，并应维持终端工作10分钟以上，并具有与主站通讯三次完成定时上报数据的能力。
b)失去工作电源，终端应保证保存各项设置值和记录数据不少于1年。
c)超级电容免维护时间不少于8年。
5.13 自动恢复功能
终端重新上电或运行复位后，应具有自动恢复功能，保持原有的各项设置值，恢复时间应不大于20s。
5.14 对时功能
终端具备和主站对时的功能。终端可通过以太网络、4G、3G、GPRS方式或CDMA 方式中任一种方式进行远程对时。
对时方法要求如下：
a) 主站读取终端时钟，若在T1<3 s 接收到终端返回信息为有效，如果连续10 次无效，取消本次对时;
b) 主站先计算终端与主站的时钟误差ΔT，若ΔT<3 s，主站不进行对时;若ΔT≥3 s，主站将ΔT+T1/2 作为终端时钟误差以实时写对象命令方式下发给终端，有效时间默认为10 min;终端接收到命令后，判断该命令若是在有效时间内，则执行对时命令，将时钟更改为当前时钟+(ΔT+T1/2)，否则命令失效，并通知主站。
终端具备通过RS-485接口对其他终端(剩余电流动作保护器)对时功能。
终端时钟守时精度每24小时误差应不大于2秒。电源失电后，时钟应能保持正常工作。
5.15 低压侧线路故障监测功能
配变终端应具备专用的接口，接入剩余电流动作总保护器、塑壳式断路器等台区出线开关状态，用于监测变压器低压侧线路故障。
终端每次轮询时应读取保护器跳闸事件记录和剩余电流报警事件记录，若有新的事件应立即上报;每次轮询时应读取保护器运行状态字中的合闸信息，若前面有跳闸事件，终端应能生成相应的合闸事件并上报。
5.16 配变保护功能
智能配变终端配合台区低压空气开关、剩余电流动作保护器实现精确的配变过流、过载(负荷)、过压、欠压、剩余电流等多种保护/警告功能，并同时完成记录储存和主动上报。
应包括但不限于下列功能：
a)过载(负荷)：对变压器过负荷反时限延时动作，在满足过负荷保护反时限延时动作的条件基础上，由智能配变终端根据各回出线电流大小，在保证配变处于额定电流范围内的基础上，可按整定时间依次对各回出线切负荷操作，待负荷正常后自动合上全部低压出线开关。
b)三相不平衡告警、跳闸：农网配变终端监测三相电流是否平衡或超过额定值，主动告警;如三相负荷电流严重失衡，应及时采取措施调整;三相不平衡跳闸功能默认退出，可远程设置。
c)过压、欠压保护：采集380V母线电压，与整定值比较，通过整定时间延时发出告警或者跳闸指令;过压、欠压保护默认退出，可远程设置。
d)后备保护：每个开关都配置了相应的保护功能，但是如果开关保护失效或者执行机构故障，终端可以配置过流或者剩余电流保护，动作时间与开关动作时间配合，采用向开关发送跳闸指令方式，并主动向监控主站报告,作为后备保护使用。
5.17 安全防护
终端的访问控制、信息采集应提供必要的安全防护，满足国家电网公司电力二次安全防护的要求。
a)主站侧部署主站密码机，终端内应集成与主站配套的ESAM芯片。
b)终端采用硬件加密模式，选用集成在终端内的ESAM安全芯片，集成至智能配变终端设备中，作为设备的安全认证模块，提供安全的硬件平台，加密芯片内置了SM1、SM2 和SM3 等算法。
5.18 通信协议
终端到主站上行通信协议：终端与主站间接收/传输命令或数据的远程通信规约应遵循Q/GDW 376—2012《电力用户用电信息采集系统通信协议》第1部分：主站与采集终端通信协议，即Q/GDW376.1及其扩展通讯协议。
终端到剩余电流动作保护器下行通信协议：终端能适应就地不同的剩余电流动作保护器通信规约，实现对剩余电流动作保护器的控制和状态监测，满足规约定制;并能实现剩余电流动作保护器参数(如动作电流)的远程修改。
6 技术性能
6.1 额定技术参数
额定电压UN：3×220 V/380 V(三相四线);
额定电流IN：5 A;
额定频率fN：50 Hz。
6.2 测量准确度
电压测量误差：≤±0.5%;
电流测量误差：≤±0.5%;
功率因数测量误差：≤±1.0%;
有功功率测量误差：≤±1.0%;
无功功率测量误差：≤±1.0%;
视在功率测量误差：≤±1.0%;
电度量测量误差：≤1.0%;
谐波电压测量误差：B级(GB/T 14549表D1);
谐波电流测量误差：B级(GB/T 14549表D1)。
6.3 测量范围
电压测量范围：0~1.2UN;
电流测量范围：0~1.6IN;
谐波电压(电流)测量范围：2~13次谐波;
温度测量范围：-20℃~+200℃。
6.4 输入/输出回路要求
6.4.1电流模拟量输入：输入阻抗应不大于0.2Ω;
6.4.2开关信号量输入：具备遥信防抖功能，软件防抖动时间10～6000毫秒可设(出厂默认设置200毫秒)，遥信分辨率不大于5毫秒，遥信电源电压不低于24V;
6.4.3 控制信号输出：光电隔离输出，继电器触点额定功率：交流250V/5A、直流30V/10A或直流110V/0.5A的纯电阻负载;触点寿命：通、断上述额定电流不少于105次;
输入、输出回路接线端子布置形式参见附录B。
6.5 过载能力
交流电压回路：1.2UN允许连续工作，具备过压保护功能。
交流电流回路：能承受2倍额定电流连续过载，耐受40倍额定电流过载0.5s不损坏。
6.6 工作电源
正常工作电压： 3*220/380 V(1±20%)。
交流电压回路兼做采集和供电，采用三相供电，在系统故障(三相四线供电时任断二相电)时，交流电源可供终端正常工作。
6.7 电源影响
a) 当电源电压为380(220)V×(1±20%)时，各项测量误差及控制动作性能不变;
b) 当电源波形总畸变率≤5%时，各项测量误差及控制动作性能不变;
c) 当频率在49.0Hz～51.0 Hz范围内变动时，各项测量误差及控制动作性能不变。
6.8 功率消耗
终端在额定电压、额定电流下监测工作，熄灭显示屏，不与主站通讯时，每一相静态最大功耗不大于5 VA;
终端在额定电压、额定电流下监测工作，开启显示屏，与主站通讯时，最大功耗不大于15 VA。
6.9 安全要求
6.9.1 终端应采用阻燃材料制成的非金属外壳，面板有工作电源指示、按钮、信号灯等;
6.9.2 终端外壳有足够的机械强度，外壳防护等级(IP值)应不低于GB 4208中IP40的要求。直接安装于户外的终端外壳防护等级按购买方要求，可以增强到IP56,应仔细考虑终端内部散热设计。
6.9.3 强电、弱电接线端子应采用不同种类端子排，分离布置。正常使用条件下，终端裸露的带电部分对地和对其他带电部分之间，以及出线端子螺钉对金属盖板之间的最小电气间隙和爬电距离应符合表1要求。
表1 最小电气间隙和爬电距离表
6.9.4 绝缘电阻
正常大气条件(温度25℃±10℃，相对湿度45%~75%，大气压力86 kPa~106 kPa)下，要求：
a) 所有导电回路(端子)对地(外壳)绝缘电阻应不小于20 MΩ;
b) 无电气连接的导电回路(端子)之间绝缘电阻应不小于20 MΩ;
在湿热条件(温度55℃，湿度95%，大气压力86 kPa~106 kPa)下，要求：
a) 所有导电回路(端子)对地(外壳)绝缘电阻应不小于5 MΩ;
b) 无电气连接的导电回路(端子)之间绝缘电阻应不小于5 MΩ。
绝缘电阻测试电压见表2。
表2 测试电压等级 单位：V
6.9.5 介电强度
终端接线端子及对地(外壳)、无电气联系的端子之间均应能承受应能承受频率为50 Hz，时间1 min的耐压试验，不得出现击穿、闪络等现象，泄漏电流应不大于5 mA(交流有效值)。试验电压见表3。
表3 绝缘强度试验电压 单位：V
6.9.6 终端的工作电源及电压模拟量输入端应设有短路保护器件。终端电流、电压回路应保证接线可靠，其电流回路不得开路，以免引起过电压，危及设备及人身安全。
6.10 电磁兼容性要求
6.10.1 静电放电抗扰性能
终端应能承受GB/T 17626.2-2006中规定的试验等级为4级的试验。
试验时不应死机或误动作，但允许终端给出瞬时错误信息;试验后，终端功能正常，测量精度不变。
6.10.2 射频电磁场辐射抗扰性能
终端应能承受GB/T 17626.3-2006中规定的试验等级为4级的试验。
试验时不应死机或误动作，但允许终端给出瞬时错误信息;试验后，终端功能正常，测量精度不变。
6.10.3 电快速瞬变脉冲群抗扰性能
终端应能承受GB/T 17626.4-2008中规定的试验等级为4级的试验。
试验时不应死机或误动作，但允许终端给出瞬时错误信息;试验后，终端功能正常，测量精度不变。
6.10.4 浪涌(冲击)抗扰性能
终端应能承受GB/T 17626.5-2008中规定的试验等级为4级的试验。
试验时不应死机或误动作，但允许终端给出瞬时错误信息;试验后，终端功能正常，测量精度不变。
6.10.5 阻尼振荡波抗扰性能
终端应能承受GB/T 17626.12 中表2规定的试验等级为4级阻尼振荡波的试验。
试验时终端不应死机或误动作，但允许给出瞬时错误信息;试验后，功能正常，测量精度不变。
6.11 温度、湿度适应性能
终端在正常使用条件下应连续正常运行。
正常工作温度下，终端应能在连续工作，并保持测量精度。
极限工作温度下，终端应保持功能正常。
6.12 抗振动、冲击性能
在非工作状态下进行振动、冲击、运输试验，试验按DL/T 597 有关要求进行。试验结束后，终端机械构件应无破裂和变形，电气部件无明显位移或脱落，且功能正常。
6.13 通信模块互换性能
远程通信模块应允许热插拨，且不影响终端的正常运行，便于维护和更换。
6.14 时钟误差
终端内部时钟走时误差不大于±2 s/天。
终端与主站对时误差不超过±3 s。
6.15 可靠性要求
终端平均无故障工作时间MTBF≥100,000 h。
6.16 外形尺寸
智能配变终端外观尺寸不大于300 mm(长)×200 mm(宽)×100 mm(高)。
6.17 安装要求
终端要求安装方便，采用终端后背卡槽式和螺纹固定相结合方式，终端4个对角均有固定用螺孔。
6.18 铭牌要求
终端具备二维码标识相关参数的功能，具体参考配电终端二维码定义规则。
附 录 A
(资料性附录)
推荐的终端显示屏菜单
智能配变终端上的显示菜单内容如表A.1。
表 A.1 显示菜单内容
附 录 B
(资料性附录)
推荐的终端接线端子布置图
附录 B.1 终端外观结构
智能配变终端为壁挂式安装，按以下步骤安装终端：
Ø 选择易于安装的位置，对照终端上挂钩中间位置用Φ7mm钻头钻一个孔;对照配网遥信终端底壳两个螺孔位置用Φ5mm钻头钻两个孔。
Ø 将终端垂直悬挂在挂钩螺钉上，并拧紧下方固定螺钉。注意保证挂钩与挂钩螺钉之间、挂钩螺钉与大地之间接触良好。
Ø 按要求将各种线路接入终端。
附录 B.2 终端尺寸
附录 B.3 终端端子布置
(1)电压电流端子接线图
(3)辅助定义
