数字化变电站的关键技术

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1、本部分讲授的主要内容变电站无缝通信协议【单独介绍】第5讲——IEC61850系列标准数字化变电站的关键技术]非常规互感器技术]智能断路器技术授课教师:邢晓敏]通信网络技术&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作2一.非常规互感器技术一.非常规互感器技术1.互感器的概念2.电力系统应用互感器的现状互感器是为电力系统进行电能计量、测目前电力系统电流/电压的测量主要采用传统的电磁式互感器,它具有类似变压器的结构。量、控制、保护等提供电流/电压信号的重要设备,其精度及可靠性与电力系统的安全、t电流互感器:浇注式、油

2、浸式、SF6气体绝缘式、干式稳定和经济运行密切相关,是电力系统必不可少的设备。t电压互感器:浇注式、油浸式、SF6气体绝缘式、电容式&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作3&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作4一.非常规互感器技术一.非常规互感器技术3.传统互感器存在的问题4.非常规互感器简介目前我国电网已经将原来220kV的骨干电网提高到了500kV,随着((11))非常规非常规互感互感器的器的基基本本概念概念电压等级的提高,电磁式互感器逐渐暴露出一系列固有的缺点:国际上将有别于传统的电磁型电压/电流互

3、感器的新1)绝缘结构越来越复杂,产品的造价越来越高,产品一代互感器统称为非常规互感器(NonConventional重量大,支撑结构复杂;InstrumentTransformer,简称NCIT)。2)电磁式电流互感器固有的磁饱和现象,一次电流较大时会使二次输出发生畸变,严重时会影响继电保护设备的故障判断性能,造成保护拒动或误动;3)电磁式互感器的输出为模拟量,不能与数字化二次设备直接接口,不利于电力系统的数字化进程。&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作5&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作61一.非常

4、规互感器技术一.非常规互感器技术((11))非常规非常规互感互感器的器的基基本本概念概念4.非常规互感器简介特征:传感准确化非常规互感器的输出形式是高精度的信号,不再((22))非常规非常规互感互感器器的相关的相关标准标准是能量形式的输出(不要求负载能力)。tIEC60044-7(1999),Instrument——传感准确化;transformers-Part7:Electronic光纤是非常规互感器的理想信号传输方式。VoltageTransformers——传输光纤化;tIEC60044-8(20

5、02),Instrument传输光纤化transformers-Part8:Electronic数字量是非常规互输出数字化CurrentTransformers感器的终极输出形t我国等同采用式。GB/T20840.7-2007——输出数字化。GB/T20840.8-2007&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作8一.非常规互感器技术一.非常规互感器技术4.非常规互感器简介4.非常规互感器简介((33))非常规非常规互感互感器的器的分分类类((33))非常规非常规互感互感器的器的分分类类依据其变换原理可以分

6、为有源和无源两大系列。无源非常规互感器:有源非常规互感器:t又称为光电式电压/电流互感器(OVT/OCT)t又称为电子式电压/电流互感器(EVT/ECT)t主要指采用法拉第效应光学测量原理的电流互感器。t特点:是需要向传感头提供电源,主要是以罗柯夫斯基t特点:无须向传感头提供电源。(Rogowski)线圈为代表,它在户外、空气绝缘变电流变换主要是利用石英晶体的法拉第效应;电站中应用时,要解决处于高电位电子设备的供电问题和信号从高电位到地电位的传送问题。电压变换主要是利用石英晶体的普克尔效应。&东北电力大

7、学电气工程学院邢晓敏制作9&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作10非常规互感器的分类关系列表一.非常规互感器技术4.非常规互感器简介((44))非常规非常规互感互感器的器的优优点点①高低压完全隔离,安全性高,具有优良的绝缘性能。②不含铁芯,消除了磁饱和及铁磁谐振等问题。③抗电磁干扰性能好,低压侧无开路高压危险。④动态范围大,测量精度高。⑤频率响应范围宽。⑥没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险。⑦体积小、重量轻。&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作122一.非常规互感器技术一.非常规互感器技术&东北电力大

8、学电气工程学院邢晓敏制作13&东北电力大学电气工程学院邢晓敏制作14一.非常规互感器技术一.非常规互感器技术5.非常规互感器实用化和产品化的难点5.非常规互感器实用化和产品化的难点有有源源式电式电子子互互感器感器有有源源式电式电子子互互感器感器①一次侧传感单元采用Rogowski线圈(RCT)或低功率⑤高压侧供能:激光供能、母线电流供能、电池供能、铁芯线圈(LPCT),有易耗元件,影响整体可靠性;超声供能等,都不太理想。激光供能成本高;②由

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