非常規(guī)互感器

第六章智能變電站第四節(jié)非常規(guī)互感器和智能斷路器2◆電壓等級越高電子式互感器優(yōu)勢越明顯◆中低電壓等級使用電子式互感器意義不大比較項目常規(guī)互感器電子式互感器絕緣復(fù)雜絕緣簡單體積及重量大、重體積小、重量輕CT動態(tài)范圍范圍小、有磁飽和范圍寬、無磁飽和PT諧振易產(chǎn)生鐵磁諧振PT無諧振現(xiàn)象CT二次輸出不能開路可以開路輸出形式模擬量輸出數(shù)字量輸出一、非常規(guī)互感器10kV～500kV系列光電互感器外觀比較左圖◆前——為開關(guān)◆中間——為220kV光電電流互感器OET722◆后——為電磁式電流互感器

1、電子式互感器的原理和分類2、電子式互感器的分類①按一次傳感部分是否需要供電劃分無源式電子互感器有源式電子互感器②按應(yīng)用場合劃分直流用電子式互感器GIS結(jié)構(gòu)的電子互感器AIS結(jié)構(gòu)電子互感器73、電子式互感器的原理①有源電子式互感器◆利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號CT：空心線圈(RC)；低功率線圈(LPCT)PT：分壓原理電容、電感、電阻◆傳感頭部分具有需用電源的電子電路◆利用光纖傳輸數(shù)字信號◆獨(dú)立式、GIS式83、電子式互感器的原理②有源電子式電流互感器是利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測一次電流。低功率線圈（LPCT）的工作原理與常規(guī)CT的原理相同，只是LPCT的輸出功率要求很小，因此其鐵芯截面就較小?？招揪€圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示?？招揪€圈不含鐵芯，具有很好的線性度。空芯線圈的輸出信號e與被測電流i有如下關(guān)系：93、電子式互感器的原理③有源電子式電壓互感器是利用電容分壓器測量電壓。電容分壓器的輸出信號U0

與被測電壓Ui有如下關(guān)系：利用電子電路對電壓傳感器的輸出信號進(jìn)行積分變換便可求得被測電壓。104、電子式互感器的構(gòu)成構(gòu)成：傳感模塊安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對各相遠(yuǎn)端模塊傳來的信號做同步合并處理合并單元GIS電子式互感器結(jié)構(gòu)有源電子式互感器的結(jié)構(gòu)12有源電子式互感器的結(jié)構(gòu)13圖1中低壓電子式電流互感器圖2中低壓測相間電壓的電子式電壓互感器圖3中低壓測相對地電壓的電子式電壓互感器圖4中低壓母線電子式電壓互感器有源電子式互感器的結(jié)構(gòu)5、有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時溫度、電磁干擾等）繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對測量精度的影響對獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取電技術(shù)ACB6、無源電子式互感器特點(diǎn)：●傳感模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器件構(gòu)成，電磁兼容性能強(qiáng)●獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案●利用光纖傳輸傳感信號●傳感頭部分不需電子電路及其電源●Faraday磁光效應(yīng)（電流互感器）●Pockels電光效應(yīng)（電壓互感器）167、無源電子式互感器的結(jié)構(gòu)178、無源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)●長期穩(wěn)定性●微弱信號檢測●光學(xué)傳感材料的選擇●傳感頭的組裝技術(shù)●溫度對精度的影響●振動對精度的影響ABCDEF189、電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的配置1910、電子式互感器——合并單元合并單元：信號合并、數(shù)據(jù)同步、分配信號、供電2010、電子式互感器——合并單元接口：同步采樣問題配置方案采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)11、電子式互感器的配置2211、電子式互感器的配置配置方案◆配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會導(dǎo)致保護(hù)誤動，也不會導(dǎo)致保護(hù)拒動◆電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余配置◆遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣◆合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近或保護(hù)小室2311、電子式互感器的配置同步采樣問題◆常規(guī)互感器與電子式互感器會并存，如電壓、電流之間，變壓器不同的電壓等級之間◆三相電流、電壓采樣必須同步◆變壓器差動保護(hù)從不同電壓等級的多個間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步問題◆母線差動保護(hù)從多個間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步◆線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步11、電子式互感器的配置解決同步采樣的兩種方案-同步方法簡單秒脈沖丟失時存在危險-采樣率要求高硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大不依賴于GPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)基于GPS秒脈沖同步的同步采樣插值算法實(shí)現(xiàn)同步GIS用電子式電流電壓互感器2512、電子式互感器的應(yīng)用情況26合并單元線路保護(hù)12、電子式互感器的應(yīng)用情況2712、電子式互感器的應(yīng)用情況

12、電子式互感器的應(yīng)用情況

青島午山220kV數(shù)字化變電站12、電子式互感器的應(yīng)用情況

青島午山220kV數(shù)字化變電站220kV出線電子式互感器及合并單元配置12、電子式互感器的應(yīng)用情況35kV出線電子式互感器及合并單元配置35kV(10kV)電子式互感器電流測量：4V電流保護(hù)：225mV電壓：V=3.7512、電子式互感器的應(yīng)用情況

青島午山220kV數(shù)字化變電站

110kV三相共箱GIS電子式互感器內(nèi)蒙臨河江西董家窯12、電子式互感器的應(yīng)用情況獨(dú)立式電子互感器220kV(延壽)66kV(延壽)110kV(午山)12、電子式互感器的應(yīng)用情況光學(xué)電流互感器220kV(景山)12、電子式互感器的應(yīng)用情況220kV雙母線方式13513、電子式互感器合并單元的配置220kV雙母線方式23613、電子式互感器合并單元的配置500kV3/2接線3713、電子式互感器合并單元的配置14、電子式互感器配置和保護(hù)配置連接示意圖二、智能化開關(guān)設(shè)備1、智能開關(guān)設(shè)備的定義-具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面IEC62063:1999在線監(jiān)視功能智能控制功能數(shù)字化的接口電子操動二、智能化開關(guān)設(shè)備在線監(jiān)視功能：機(jī)構(gòu)動作電磁溫度開關(guān)機(jī)械二、智能化開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修：成本可靠性可信度Titleinhere狀態(tài)監(jiān)測Titleinhere檢修計劃Titleinhere狀態(tài)評估二、智能化開關(guān)設(shè)備智能控制功能：智能控制功能最佳開斷定相位合閘定相位分閘順序控制二、智能化開關(guān)設(shè)備數(shù)字化的接口：分合閘命令位置信息其它狀態(tài)信息智能化GIS匯控柜二、智能化開關(guān)設(shè)備開關(guān)的電子操動：機(jī)械運(yùn)動部件減少到一個，可靠性提高電子電路的壽命、可靠性成為關(guān)鍵變機(jī)械儲能為電容儲能變機(jī)械傳動為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動

2、智能化GIS匯控柜基于保護(hù)及智能匯控柜的變電站基本結(jié)構(gòu)

智能終端及GOOSE交換機(jī)

GOOSE通用面向?qū)ο笫亲冸娬臼录礼OOSE是IEC61850定義的一種通信機(jī)制，用于快速傳輸變電站事件單個的GOOSE信息由IED發(fā)送，并能被若干個IED接收使用ACBGOOSE（GenericObjectOrientedSubstationEvent）技術(shù)的概念：

49A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能一次設(shè)備保護(hù)測試儀以太網(wǎng)2.跳閘4.重合GooseMes