電子式互感器及其在數(shù)字化電站的應(yīng)用課件

電子式互感器原理及其在數(shù)字化變電站的應(yīng)用江蘇凌創(chuàng)電氣自動(dòng)化股份有限公司電子式互感器的輸出協(xié)議國(guó)內(nèi)已應(yīng)用電子式互感器主要以下6種協(xié)議模式IEC6004-8FT3、國(guó)網(wǎng)擴(kuò)充IEC6004-8FT3、IEC61850-9-1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、IEC61850-9-1協(xié)議組網(wǎng)、IEC61850-9-2協(xié)議組網(wǎng)、IEC61850-9-2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等六種模式。

電子式互感器的分類電子式互感器分為光學(xué)電子式互感器和混合電子式互感器（或電學(xué)電子式互感器）。

光學(xué)電子式互感器的電流測(cè)量原理包括Faraday效應(yīng)、磁致伸縮效應(yīng)、Kerr效應(yīng)和逆壓磁效應(yīng)等，電壓測(cè)量原理包括Pockels效應(yīng)、Kerr效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)等。其中利用Faraday效應(yīng)測(cè)量電流和Pockels效應(yīng)測(cè)量電壓的方法最直接，精度高。

利用Faraday效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電流傳感有多種方式，如全光纖式、光電混合式和塊狀玻璃式。

混合電子式互感器（電學(xué)電子式互感器）的電流測(cè)量原理包括羅氏線圈和LPCT，電壓測(cè)量原理包括容式分壓、感式分壓等。Faraday磁光效應(yīng)Pockels電光效應(yīng)光學(xué)電子式互感器光學(xué)電子式電流互感器：由于目前尚無(wú)高精度測(cè)量偏振面旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)器，通常利用檢偏器將角度轉(zhuǎn)化為光強(qiáng)信息，利用偏光干涉原理實(shí)現(xiàn)電流測(cè)量。目前比較多的是光纖陀螺儀技術(shù)。

光學(xué)電子式電壓互感器：通過(guò)橫向和縱向調(diào)制傳感器測(cè)量電壓，目前難以對(duì)相位差進(jìn)行精確測(cè)量，一般采用干涉方法將通過(guò)晶體的相位調(diào)制光變成振幅調(diào)制光，檢測(cè)光強(qiáng)來(lái)間接檢測(cè)相位。Faraday效應(yīng)會(huì)受到雙折射（固有雙折射、應(yīng)力雙折射、溫度雙折射）、溫度、振動(dòng)等因素影響，溫度將影響介質(zhì)的Verdet常數(shù)、折射率等，Pockels效應(yīng)的工作穩(wěn)定性會(huì)受到溫度、應(yīng)力、晶體尺寸以及光源波長(zhǎng)穩(wěn)定性等諸多因素的影響。光學(xué)電子式互感器的影響因素羅氏線圈是由非磁性材料為骨架構(gòu)成的空心線圈，因此不會(huì)出現(xiàn)磁飽和以及磁滯現(xiàn)象，這些特點(diǎn)決定了羅哥夫斯基線圈做傳感器具有良好的線性度和暫態(tài)特性。所以羅哥夫斯基線圈輸出的電壓信號(hào)用于保護(hù)最具有優(yōu)越性。電學(xué)電子式互感器的原理分析電學(xué)電子式互感器的原理分析根據(jù)上式的原理分析羅氏線圈輸出的電壓信號(hào)為原始電流信號(hào)的微分信號(hào)，所以必須對(duì)微分信號(hào)進(jìn)行積分來(lái)還原成原始的電流信號(hào)。目前有兩種積分方法，一種為硬件積分即采集器增加積分回路來(lái)實(shí)現(xiàn)電流還原，另一種為軟件積分即采用合并器的軟件積分功能來(lái)實(shí)現(xiàn)電流還原。電學(xué)電子式互感器的結(jié)構(gòu)（支柱）一種裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電流電壓傳感器組成。用于傳輸正比于被測(cè)量的量，供給測(cè)量?jī)x器、儀表和繼電保護(hù)裝置或控制裝置。在數(shù)字接口情況下，多個(gè)接口共用一臺(tái)合并單元。電子式互感器采樣數(shù)據(jù)值，包括從合并單元到間隔層設(shè)備的采樣數(shù)據(jù)，也可簡(jiǎn)寫為SV。SMV網(wǎng)特指從合并單元到間隔層設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)。SMV（SampleValue）電子式互感器應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析GIS內(nèi)電子式互感器的抗干擾的原因，導(dǎo)致采集器的損壞或波形異常引起繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作行為。電子式互感器應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析采集器或激光器件的損壞導(dǎo)致采樣數(shù)據(jù)異常，引起繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作行為。電子式互感器應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析電子式電壓互感器由于暫態(tài)操作過(guò)電壓，導(dǎo)致下端采集器的損壞。電子式互感器應(yīng)用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析光學(xué)電子式互感器由于光學(xué)器件損壞所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常。數(shù)字化變電站的保護(hù)子系統(tǒng)數(shù)字化變電站的計(jì)量子系統(tǒng)電子式互感器采集器數(shù)字量傳輸?shù)暮喜卧獞?yīng)用

（采用母線PT）

電子式互感器采集器數(shù)字量傳輸?shù)暮喜卧獞?yīng)用

（采用線路PT）

電子式互感器模擬信號(hào)就地采集，母線PT數(shù)字傳輸

（主要應(yīng)用于低壓系統(tǒng)）

常規(guī)互感器+合并單元就地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化

電子式互感器測(cè)試電子式電流互感器極性測(cè)試電子式電流互感器特殊測(cè)試用于計(jì)量及保護(hù)的電子式電壓互感器，數(shù)字量輸出的數(shù)據(jù)報(bào)文中的每個(gè)電壓通道應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)；雙A/D輸出的電子式電壓互感器每個(gè)A/D通道均應(yīng)進(jìn)行測(cè)試。電子式電流互感器特殊測(cè)試抗干擾能力測(cè)試電子式互感器投入運(yùn)行前進(jìn)行開(kāi)關(guān)及刀閘帶電拉合測(cè)試。新投或維修后的電子式互感器至少應(yīng)進(jìn)行5次拉合實(shí)驗(yàn)。測(cè)試過(guò)程中對(duì)MU進(jìn)行監(jiān)視，在空載情況下操作過(guò)程中不應(yīng)出現(xiàn)任意三點(diǎn)超過(guò)額定電流的數(shù)值，采集器與MU之間不應(yīng)出現(xiàn)任何原因的通信中斷，合并器輸出報(bào)文不應(yīng)出現(xiàn)任何原因的錯(cuò)誤標(biāo)志。電子式電流互感器特殊測(cè)試為滿足保護(hù)應(yīng)用的電子式互感器的喚醒時(shí)間應(yīng)始終為0，在電子式互感器投入系統(tǒng)運(yùn)行之前需進(jìn)行電源切換測(cè)試已保證喚醒時(shí)間為0，在進(jìn)行升流實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電源切換點(diǎn)上電流應(yīng)進(jìn)行多次上升與下降（應(yīng)降到0），