实验室测试项目和方法分析

1.测试项目

配电自动化终端实验室测试的项目包括外观和结构试验、基本功能和主要性能试验、连续通电稳定性试验、电源影响试验、环境影响试验、绝缘性能试验、电磁兼容性试验和机械振动试验等八个大项目，并可进一步细分为外观一般检查试验、交流输入模拟量基本误差试验、远方控制试验、数据和时钟保持试验、湿热试验、静电放电抗扰度试验和机械振动试验等三十五个小项目。实验室测试项目详见表7-7。

表7-7 配电自动化终端实验室测试项目

2.测试方法

（1）外观一般检查试验

1）目测检查配电终端在显著部位有无设置持久明晰的铭牌或标志。标志应包含产品型号、名称、制造厂名称和商标、出厂日期及编号。

2）目测检查配电终端有无明显的凹凸痕、划伤、裂缝和毛刺，镀层不应脱落，标牌文字、符号应清晰、耐久。

3）目测检查配电终端是否具有独立的保护接地端子，并与外壳牢固连接。用游标卡尺测量接地螺栓的直径应不小于6mm。

（2）电气间隙和爬电距离试验

用游标卡尺测量端子的电气间隙和爬电距离，应符合表7-8规定。

表7-8 最小电气间隙和爬电距离

（3）外壳和端子着火试验

在非金属外壳和端子排（座）及相关连接件的模拟样机上进行试验，模拟样机使用的材料应与配电终端的材料相同。端子排（座）的热丝试验温度为：960℃±15℃，外壳的热丝试验温度为：650℃±10℃，试验时间为30s。

在施加灼热丝期间，观察样品的试验端子以及端子周围，试验样品无火焰或不灼热；若样品在施加灼热丝期间产生火焰或灼热，应在灼热丝移去后30s内熄灭。

（4）防尘试验

若配电终端为户内安装型，应将其放置于防尘箱中，试验持续时间8h，配电终端应达到IP20级，具有防止不小于12.5mm固体异物进入的能力。

若配电终端为户外安装型，应将其放置于防尘箱中，试验持续时间8h，配电终端应达到IP54级，具有防尘的能力。

（5）防水试验

安装在户内的配电终端不需进行此项试验。户外安装型配电终端应放置于淋雨箱中，试验持续时间10min，配电终端应达到IP54级，具有防溅水的能力。

（6）与上级站通信正确性试验

被测配电终端的输入、输出口连接外部信号源、模拟器等试验仪器设备，通过通信设备将配电终端与测试计算机相连。通电后，测试计算机应能正确显示遥信状态、召测的遥测数据。测试计算机发送遥控命令，配电终端应能正确执行，控制执行指示器应显示正确。

（7）信息响应时间试验

在状态信号模拟器上拨动任何一路试验开关，在测试计算机上应观察到对应的遥信位变化，记录从模拟开关动作到遥信位变化的时间，响应时间应不大于1s。在工频交流电量输入回路施加一个阶跃信号为较高额定值的0～90%，或电流额定值的10%～100%，测试计算机应显示对应的数值变化，记录从施加阶跃信号到数值变化的时间，响应时间应不大于1s。

（8）电压、电流基本误差测量

调节程控三相功率源的输出，保持输入电量的频率为50Hz，谐波分量为0，依次施加输入电压额定值的60%、80%、100%、120%和输入电流额定值的5%、20%、40%、60%、80%、100%、120%及0。待标准表读数稳定后，读取标准表的显示输入值U_i及I_i，通过测试计算机读取配电终端测量值U_o及I_o，计算电压基本误差E_u及电流基本误差E_i，误差应符合终端的技术要求。

（9）有功功率、无功功率基本误差测量

调节程控三相功率源的输出，保持输入电压为额定值，频率为50Hz，改变输入电流为额定值的5%、20%、40%、60%、80%、100%。待标准表读数稳定后，分别记录标准表读出的输入有功功率P_i、无功功率Q_i和配电终端测出的有功功率P_o、无功功率Q_o。有功功率基本误差E_p及无功功率基本误差E_q，误差应符合终端的技术要求。

（10）功率因数基本误差测量

调节程控三相功率源的输出，保持输入电压、电流为额定值，频率为50Hz，改变相位角φ分别为0°、30°、45°、60°、90°。待标准表读数稳定后，分别记录标准表读出的功率因数PF_i和配电终端测出的PF_o，基本误差Ecosφ应符合终端的技术要求。

（11）谐波分量基本误差测量

保持输入电压频率为50Hz，分别保持输入电压为额定电压的80%、100%、120%，在各个输入电压下分别施加输入电压幅值的10%的2～19次谐波电压U_h，记录标准谐波源设定或标准谐波分析仪读出的2～19次谐波电压U_oh，求出2～19次电压谐波分量的基本误差E_Uh，误差应符合终端的技术要求。

保持输入电流频率为50Hz，分别保持输入电流为额定值的10%、40%、80%、100%、120%，在各个输入电流下分别施加输入电流幅值的10%的2～19次谐波电流I_h，记录标准谐波源设定或标准谐波分析仪读出的2～19次谐波电流I_oh，求出2～19次电流谐波分量的基本误差E_Ih，误差应符合终端的技术要求。

（12）交流模拟量输入的影响量试验

对于工频交流输入量，影响量引起的改变量试验，是对每一影响量测定其改变量。试验中其他影响量应保持参比条件不变。

输入量频率变化引起的改变量试验方法为：在参比条件下测量工频交流电量的输出值，改变输入量的频率值分别为47.5Hz和52.5Hz，依次测量相同点上的输出值，输入量频率变化引起的改变量应不大于准确等级指数的100%。

功率因数变化对有功功率、无功功率引起的改变量试验方法为：在参比条件下测量工频交流电量的输出值，改变功率因数cosφ（sinφ）值为0≤cosφ（sinφ）<0.5，超前或滞后各取一点，调节电流保持有功功率或无功功率输入初始值不变，测量输出值。功率因数变化引起的改变量，最大改变量应不大于准确等级指数的100%。

不平衡电流对三相有功功率和无功功率引起的改变量试验方法为：在参比条件下，电流应平衡，并调整输入电流使其为较高额定值的一半，测量有功功率、无功功率的输出值。断开任何一相电流，保持电压平衡和对称，调整其他相电流，并保持有功功率或无功功率与输入的初始值相等，记录新的输出值。不平衡电流引起的改变量，最大改变量应不大于准确等级指数的100%。

被测量超量限引起的改变量试验方法为：在输入额定值的100%时测量基本误差，在输入额定值的120%时测量误差，两个误差之差不应超过准确等级指数的50%。

输入电流变化引起的相角和功率因数输出改变量试验方法为：在参比条件下测量相角和功率因数的输出值，改变输入电流为额定值的20%～120%，测量输出值。输入电流变化引起的改变量，最大改变量应不大于准确等级指数的100%。

（13）工频交流输入量的其他试验

连续过量输入试验的方法为：交流输入电压调整到额定值的150%，交流输入电流调整到额定值的200%，施加时间24h后，计算连续过量输入时的误差应符合终端的技术要求。

短时过量输入试验的方法为：按表7-9的规定进行试验，配电终端应能正常工作；过量输入后，恢复额定值输入时的基本误差应符合终端的技术要求。

表7-9 短时过量输入参数

故障电流输入试验的方法为：交流输入电流调整到额定值的1000%，计算电流误差应不大于5%。

（14）直流模拟量模数转换总误差试验

调节直流信号源使其分别输出20mA、16mA、12mA、8mA、4mA的电流，记录直流标准表测量的相应读数I_i，同时在被试设备的显示输出值记为I_o，误差E_i应满足要求。

（15）状态量输入试验

将信号模拟器（脉冲发生器）的两路输出连接到配电终端的两路状态量输入端子上，对两路输出设置一定的时间延迟，该值应不大于10ms（可调），配电终端应能正确显示状态的变换及动作时间，开关变位事件记录分辨时间精度≤10ms，试验重复5次以上。

（16）远方控制试验

配电终端置在远方控制位置，测试计算机发出开/合控制命令，配电终端输出继电器的动作应符合要求，控制执行指示器应有正确指示，重复试验100次以上。模拟开关动作故障和遥控返校失败，检查命令执行的准确性。

（17）故障处理试验

将故障电流模拟器输出连接到配电终端的交流电流输入端，配电终端设置好故障电流整定值，模拟器产生大于整定值的故障电流，配电终端应产生相应的重要事件记录，并将事件立即上报。

（18）安全防护试验

配电终端应配备单向主站身份认证功能，通过对配电主站所发控制命令进行单向身份认证，实现控制报文的安全保护，具备抵抗窃取配电终端信息、篡改配电终端数据的安全防护能力，配电终端安全模块的密钥算法应符合国家密码管理相关政策。

（19）连续通电稳定性试验

配电终端在正常工作状态连续通电72h，在72h期间每8h进行抽测，测试状态输入量、遥控、交流输入模拟量、直流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。

（20）电源断相试验

在频率50Hz（允许偏差-2%～+1%）及电压220V（允许偏差±5%）电源条件下进行电源断相试验，试验时配电终端应正常工作，试验后，功能和性能应符合终端的技术要求。

（21）电源电压变化试验

将电源电压变化到配电终端工作电源额定值的80%和120%，配电终端应能正常工作，测试状态输入量、遥控、交流输入模拟量、直流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。电源电压变化引起的交流输入模拟量改变量应不大于准确等级指数的50%。

（22）后备电源试验

在配电终端工作正常的情况下，将供电电源断开，其备用储能装置应自动投入，采用蓄电池储能的配电终端在8h内应能正常工作和通信，测试计算机分别发送3组遥控分闸、合闸命令，配电终端应能正确控制开关动作。

（23）功率消耗试验

整机功率消耗试验方法为：在非通信状态下，用准确度不低于0.2级的三相多功能标准表测量配电终端电源回路的电流值（A）和电压值（V），其乘积（V·A）即为整机视在功耗，其值应符合终端的技术要求。

电压、电流回路功率消耗试验方法为：在输入额定电压和电流时，用高阻抗电压表和低阻抗电流表测量交流电压、电流输入回路的电压值和电流值，其乘积（V·A）即为功率消耗，其值应符合终端的技术要求。

（24）数据和时钟保持试验(www.xing528.com)

记录配电终端中已有的各项数据和时钟显示，断开供电电源72h后，再合上电源，检查各项数据应无改变和丢失；与标准时钟源对比，时钟走时应准确。

（25）低温试验

将配电终端在非通电状态下放入低温试验箱中央，配电终端各表面与低温试验箱内壁的距离不小于150mm。低温箱以不超过1℃/min变化率降温，待降温至表7-10规定的最低温度并稳定后，保温2h，然后通电2h后，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。低温时引起的交流输入模拟量的改变量应不大于准确等级指数的100%。

表7-10 气候环境条件分类

①温度变化率取5min时间内平均值。

②相对湿度包括凝露。

③CX级别根据需要由用户确定。

（26）高温试验

将配电终端在非通电状态下放入高温试验箱中央。高温箱以不超过1℃/min变化率升温，待升温至表7-11规定的最高温度并稳定后，保温2h，然后通电2h后，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。高温时引起的交流输入模拟量的改变量应不大于准确等级指数的100%。

表7-11 气候环境条件分类

①温度变化率取5min时间内平均值。

②相对湿度包括凝露。

③CX级别根据需要由用户确定。

（27）湿热试验

配电终端各表面与湿热试验箱内壁的距离不小于150mm，凝结水不得跌落到试验样品上。试验箱以不超过1℃/min变化率升温，待试验箱内达到并保持温度（40±2）℃、相对湿度（93±3）%，试验周期为48h。试验过程最后1～2h，按表7-12规定用相应电压的兆欧表测量湿热条件下的绝缘电阻应不低于2MΩ，测量时间不小于5s。

表7-12 各电气回路对地和各电气回路之间的绝缘电阻要求

试验结束后，先把试验箱内的相对湿度降到75%±3%，0.5h后将试验箱内温度恢复到正常温度并稳定后将配电终端取出，在大气条件下恢复1～2h，检查配电终端金属部分应无腐蚀和生锈情况，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。

（28）绝缘电阻试验

试验时配电终端应盖好外壳和端子盖板。如外壳和端子盖板由绝缘材料制成，应在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连，导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm。试验时，不进行试验的电气回路应短路并接地。在正常试验条件和湿热试验条件下，按表7-12的测试电压，在配电终端的端子处测量各电气回路对地和各电气回路间的绝缘电阻，其值应符合表7-12的规定。

（29）绝缘强度试验

试验时配电终端应盖好外壳和端子盖板。如外壳和端子盖板由绝缘材料制成，应在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连，导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm。试验时，不进行试验的电气回路应短路并接地。用50Hz正弦波电压对以下回路进行试验，时间1min。

被试回路为：电源回路对地、输出回路对地、状态输入回路对地、工频交流电量输入回路对地、以上无电气联系的各回路之间、输出继电器常开触头之间、交流电源和直流电源间。

试验时不得出现击穿、闪络现象，泄漏电流应不大于5mA。试验后测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。工频交流电量测量的基本误差满足其等级指数要求。

（30）冲击电压试验

试验时配电终端应盖好外壳和端子盖板。如外壳和端子盖板由绝缘材料制成，应在其外覆盖以导电箔并与接地端子相连，导电箔应距接线端子及其穿线孔2cm。试验时，不进行试验的电气回路应短路并接地。

冲击电压要求：

1）脉冲波形：标准1.2μs/50μs脉冲波。

2）电源阻抗：（500±50）Ω。

3）电源能量：（0.5±0.05）J。

每次试验分别在正、负极性下施加5次，两个脉冲之间最少间隔5s，试验电压按表7-13规定。

表7-13 冲击试验电压

注：RS485接口与电源回路间试验电压不低于4000V。

被试回路为：电源回路对地、输出回路对地、状态输入回路对地、工频交流电量输入回路对地、以上无电气联系的各回路之间、RS485接口与电源端子间。

试验后，配电终端应能正常工作，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。工频交流电量测量的基本误差满足其等级指数要求。

（31）电压暂降和短时中断试验

配电终端在通电状态下，在下述条件下进行试验：电压试验等级0%UT；从额定电压暂降100%；持续时间0.5s，25个周期；中断次数：3次，各次中断之间的恢复时间10s。以上电源电压的突变发生在电压过零处。

试验时配电终端应能正常工作，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。电压暂降和短时中断的影响引起的改变量应不大于准确等级指数的200%。

（32）工频磁场抗扰度试验

将配电终端置于与系统电源电压相同频率的、随时间正弦变化的、强度为100A/m（5级）的稳定持续磁场的线圈中心，配电终端应能正常工作，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。工频磁场引起的改变量应不大于准确等级指数的100%。

（33）射频电磁场辐射抗扰度试验

配电终端在正常工作状态下，在下述条件下进行试验。一般试验等级：频率范围80～1000MHz；严酷等级3；试验场强10V/m（非调制）；正弦波1kHz，80%幅度调制。抵抗数字无线电话射频辐射的试验等级：频率范围1.4～2GHz；严酷等级4；试验场强30V/m（非调制）；正弦波1kHz，80%幅度调制。

采用无线通信信道的配电终端，试验时配电终端天线应引出，配电终端在使用频带内不应发生错误动作；在使用频带外应能正常工作和通信，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。一般等级试验时，射频磁场引起的改变量应不大于准确等级指数的100%。

采用其他信道的配电终端，试验时应能正常工作，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。一般等级试验时，射频磁场引起的改变量应不大于准确等级指数的100%。

（34）静电放电抗扰度试验

配电终端在正常工作状态下，在下述条件下进行试验：严酷等级4；试验电压8kV；直接放电施加在操作人员正常使用时可能触及的外壳和操作部分，包括RS485接口；每个敏感试验点放电次数为正负极性各10次，每次放电间隔至少为1s。如配电终端的外壳为金属材料，则直接放电采用接触放电；如配电终端的外壳为绝缘材料，则直接放电采用空气放电。

试验时配电终端容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。静电放电引起的改变量应不大于准确等级指数的200%。

（35）电快速瞬变脉冲抗扰度试验

按表7-14规定的严酷等级和试验电压，并在下述条件下进行试验：

1）配电终端在工作状态下，试验电压分别施加于配电终端的状态量输入回路、交流输入模拟量回路、控制输出回路的每一个端口和保护接地端之间。严酷等级3/4；试验电压±1kV/±2kV；重复频率5kHz或100kHz；试验时间1min/次；试验电压施加次数为正负极性各3次。

2）配电终端在工作状态下，试验电压施加于配电终端的供电电源端和保护接地端。严酷等级3/4；试验电压±2kV/±4kV；重复频率2.5kHz、5kHz或100kHz；试验时间1min/次；施加试验电压次数为正负极性各3次。

3）配电终端在正常工作状态下，用电容耦合夹将试验电压耦合至脉冲信号输入及通信线路上。严酷等级3；试验电压±1kV；重复频率5kHz或100kHz；试验时间1min/次；施加试验电压次数为正负极性各3次。

在对各回路进行试验时，容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。电快速瞬变脉冲群引起的改变量应不大于准确等级指数的200%。

（36）阻尼振荡波抗扰度试验

配电终端在正常工作状态下，在下述条件下进行试验：电压上升时间（第一峰）75ns±20%；振荡频率1MHz±10%；重复率至少400/s；衰减为第三周期和第六周期之间减至峰值的50%；脉冲持续时间不小于2s；输出阻抗200Ω±20%；电压峰值为共模方式2.5kV、差模方式1.25kV（电源回路），共模方式1kV（状态量输入回路、控制输出回路各端口以及交流电压、电流输入回路）；试验次数为正、负极性各3次；测试时间60s。

在对各回路进行试验时，容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。阻尼振荡波引起的改变量应不大于准确等级指数的200%。

（37）浪涌抗扰度试验

配电终端在正常工作状态下，并在下述条件下进行试验：严酷等级按表7-14规定，电源回路、交流输入模拟量回路3级或4级，状态量输入回路和控制输出回路3级或4级；试验电压为共模2kV（3级）或4kV（4级），差模1kV（3级）或2kV（4级）；波形为1.2μs/50μs；极性为正、负，正负极性各试验5次，每分钟重复一次。

表7-14 电磁兼容试验项目及等级

在对各回路进行试验时，容许出现短时通信中断和液晶显示瞬时闪屏，试验后测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和SOE站内分辨率应符合终端的技术要求。浪涌引起的改变量应不大于准确等级指数的200%。

（38）机械振动试验

配电终端不包装、不通电，固定在试验台中央。振动频率f为2～9Hz时振幅为0.3mm；频率f为9～500Hz时加速度为1m/s²；在三个互相垂直的轴线上依次扫频；每轴线扫频循环20次。

试验后检查配电终端应无损坏和紧固件松动脱落现象，测试状态输入量、遥控、直流输入模拟量、交流输入模拟量和事件记录站内分辨率应符合终端的技术要求。