电子式互感器及其在智能变电站中的应用

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1、电子式互感器及其在智能变电站中的应用田韶昱I,洪鹏1,罗四倍2,贺智涛$(1.伊川县电业局，河南洛阳471300;2.河南科技大学车辆与动力工程学院，河南洛阳471003)ElectronicTransformerandItsApplicationinSmartSubstationTIANShao-yu1,HONGYuan1,LUOSi-bei2,HEZhi-tao2(1.YichuanPowerSupplyCompany,Luoyang471300.China;2.SchoolofVehicle&MotivePowerEn

2、gineering,HenanUniversityofScience&Technology,Luoyang471003,China)ABSTRACT:Electronictransformerisoneofthekeytechnologiesofsmartsubstation.Thetypesandbasicprinciplesofelectronictransformeraresummarized・Theschemesthatelectronictninsformersinterfacetoprotection,measu

3、rementandcontroldevicesthroughmergingunitsareemphaticallyintroduced・Theapplicationcharacteristicsofelectronictransformerinsmartsubstationarestudied,andanengineeringapplicationinstanceisdemonstrated・KEYWORDS:smartsubstation;electronictransformer;mergingunit;processl

4、evel;IEC61850摘要：电子式互感器是智能变电站的关键技术之一。阐述了电子式互感器的分类和基本原理，重点介绍了作为过程层的电子式互感器通过合并单元与作为间隔层的二次保护测控设备互联的方案，研究r电子式互感器在智能变电站屮的应用特点，并给出了工程应用实例。关键词：智能变电站；电子式互感器；合并单元；过程层；IEC618500引言变电站自动化技术的发展是一个不断深化的数字化过程。近年来，随着电子式互感器技术的逐渐成熟，智能开关设备的出现，同时为了保证设备Z间的互操作，真正实现信息共享和系统无缝集成,国际电工委员会IEC制

5、定了IEC61850标准⑴。这些新技术的应用给传统变电站带来全面的数字化革新，智能变电站应运而生，成为未来变电站技术的发展方向。我国近期相继建成投产了四川110RV北川智能变电站、青需220kV午山智能变电站等7座智能变电站，实现了从数字化变电站到智能变电站的重大突破。电子式互感器成功应用于这些智能变电站，使电压、电流等电气量的采集实现了数字化，为全站统一的信息采集、传输、分析、处理平台的建立提供了基础。本文在概述电子式互感器的分类和基本原理的基础上，重点介绍了作为过程层的电子式互感器与作为间隔层的二次保护测控设备之间的互联

6、方案。1电子式互感器根据IEC制定的关于电子式电压互感器(EVT,ElectronicVoltageTransformer)的标准IEC60044-7[2)和电子式电流互感器(ECT,ElectronicCurrentTransformer)的标准IEC60044-8⑶，所有的有别于传统的电磁式电流、电压互感器的新型互感器都可称为电子式互感器。按一次传感器的工作方式，即互感器的高压侧是否需要供电电源，电子式互感器可划分为有源型和无源型两种。有源电子式互感器的电流检测原理包括低功耗铁芯线圈(LPCT)和罗氏线圈(Rogowsk

7、iCoil)。LPCT多用在测量级，往往采用传统的电流互感器铁芯线圈结构，只是二次负荷较小，用一标准电阻进行电流电压转换，以输出电压信号的模式釆集、处理和传输电流量⑷。罗氏线圈多用于保护级，它是空心线圈结构，经积分电路，以电压量反映一次电流暈。有源电子式互感器的电压检测原理包括电容分压、电阻分压和电感分压等，然后在低电压下进行数据釆集与处理。有源电子式电流互感器的原理示意图如图1所示。RogowskittM高压侧光纤低压侧光源二次处理系统图1有源电子式电流互感器原理示意图Fig.1Schematicdiagramofacti

8、veelectroniccurrenttransformer有源电子式互感器的最大特点是高压侧的电子元器件(即采集模块)需要由电源供电才能工作一一在高压侧完成模拟量的采样。因此，供电技术成为有源电子式互感器的一项关键技术⑸，目前可行的技术方案主要有：小TA从母线取电、高压电容分压器供电、激