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《光电式电流电压互感器在汉中鑫源数字化变电站的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、光电式电流电压互感器在汉中鑫源数字化变电站的应用摘要:互感器的数字化是变电站数字化的基础。传统互感器暴露出的诸如绝缘要求高、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄以及有油易燃、易爆等一系列缺点,基于其实现原理已经很难进一步改善提高,而光电式互感器可从实现原理上根本克服这些技术瓶颈,光电式互感器在汉中鑫源数字化变电站改造工程中得到广泛应用,充分体现了其体积小,重量轻,频带响应宽,无饱和现象,抗电磁干扰性能佳的优势。 :TM452:A:1007-9416(2011)01-0034-02 随着光纤传感技术,光纤通信技术的飞速发展,光电
2、技术在电力系统的应用越来越广泛。光电互感器就是其中之一。光电式互感器具有体积小,重量轻,频带响应宽,无饱和现象,抗电磁干扰性能佳,无油化结构,绝缘可靠,便于向数字化,微机化发展等诸多优点。 数字化变电站是由智能化一次设备(光电式互感器,智能化开关等),X络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能化设备间信息共享和互操作的现代化变电站。IEC61850将数字化变电站分为过程层,间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速X络通信。与常规变电站相比,数字化变电站间隔层和站控层的设备及X络连接只是接口和通信模型发生了
3、变化,而过程层却要进行较大的改变。由传统的电流,电压互感器,一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,逐步改变为光电式互感器,智能化一次设备,合并单元,光纤连接等内容。 目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电压,电流互感器。但是,随着电力系统向大容量,高电压的方向发展。厂,站及系统数字化测量,保护,调度和控制已成为发展的趋势。对电力设备提出的小型化,智能化和高可靠性的要求也越来越高。现有电磁式互感器由于其结构特点和存在的不足已不能满足这种要求。数字化互感器的特点是采样就地化。将原二次设备中采样模块前移,在互感器内部完成采样,直接输
4、出数字量信号。 鑫源变110kV部分采用南京新宁OET711系列光电式互感器,互感器由传感头部件、信号柱、合并器、光纤系统四部分组成。传感器头部件由串行感应分压器(电压互感器)、罗哥夫斯基线圈(保护电流互感器)、低功率测量线圈(测量电流互感器)、采集器等组成。 图1中传感头部件包括串联感应分压器、罗哥夫斯基线圈、小功率电流互感器和采集器单元等。传感器头部件与电力设备的高压部分等电位,转变后的电压和电流模拟量由采集器就地转换成数字信号并通过光纤传送到合并器单元,合并器单元接收并转换成符合IEC61850－9格式的数据通过光纤以太X提
5、供给保护、测量等设备。采集器单元和合并器单元可以根据需要是一对一、一对多或多对一等多种组合形式。 汉中鑫源变建设规模:110kV为单母接线,31.5MVA主变两台,10kV出线16回,10kV电容器1组,10kV消弧线圈出线2组,10kV出线16条,10kV分段开关及10kV分段联络各1回。根据以上规模光电式互感器和合并器配置如下:a)110kV母线电压互感器配光电式互感器一组、10kV每段母线电压互感器配置电子式一组,各电压互感器配置光电式电压合并器一台,为二次装置提供各母线电压采样值;b)110kV线路开关电流互感器配一个合并器
6、,a线路电压互感器与线路开关电流互感器公用合并器;c)主变各侧开关电流互感器公用两个合并器(主保护、后备保护各一个);d)10kV出线和分段电流互感器采用OET701J,不含采集器和合并器。e)电压互感器并列功能由软件实现;f)进线备自投接收110kV电压互感器、2个110kV线路电压互感器合并器的输出数据;g)10kV出线保护装置安装在开关柜上,与罗果夫斯基线圈和电流测量线圈的距离很近,直接采集它们的输出信号,不需要独立的采集器和合并器。 鑫源数字化变电站为采用基于IEC61850协议的分层分布式架构构建的全数字化变电站,罗哥夫斯
7、基线圈原理光电式电流互感器、感应分压原理光电式电压互感器、开关及主变设备加装智能终端实现一次设备全智能化,站控层与过程层X络独立,利用专用GOOSE交换机实现过程层实时数据交换,并配置冗余保护初步实现数字化变电站的状态检修。自7月25日试运行以来,1号主变带1号电容器运行,12月10日对外送出3条专线用户,截至目前未发生过设备故障,装置运行正常,监控系统未发生异常情况,调度收到信息完整,运行状况良好。 合并器作为交流输入回路中数据集散重分配的重要环节,在试运行期间情况良好,未发生该类装置损坏造成的系统故障,即使系统同步时钟关闭,系统
8、采用插值同步技术实现采样同步,各装置无告警或异常现象出现,保护及其他装置的采样值正常,同步完好。 保护装置运行稳定。由于采用电子式互感器,从变压器空投时励磁涌流的波形来看,应该更有利于保护区分励磁电流,对保护算法本身可
