电子式互感器在智能变电站中的选择与应用

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1、电子式互感器在智能变电站中的选择与应用电子式互感器在智能变电站中的选择与应用摘要介绍了不同原理的电子式互感器的特点，提出了智能变电站电子式互感器的选择方案。提出电子式互感器的布置应遵守节约占地原则、电子设备地电位安装原则，合并单元宜安装于室内。提出了主变中性点设备新型接线方案，解决了有源电子式互感器的供电问题。分析了电子式互感器的数字饱和对继电保护的影响，提出了相应对策。关键词电子式互感器合并单元数字饱和保护算法中图分类号：TM76文献标识码：A0引言智能变电站特征之一是采样数字化，因此电子式互感器是智能变电

2、站的理想选择。电子式互感器市于自身的特点，在智能变电站应用时需注意原理选择、设备布置、对继电保护的影响等问题，本文将对上述问题进行分析并提出对策，提高智能变电站应用电子式互感器的整体可靠性。1电子式互感器原理选择1.1电子式互感器分类及特点分析电子互感器从原理上分为有源式（电学原理）和无源式（光学原理）两大系列。1.1.1电流互感器（1）有源电子式电流互感器在AIS变电站应用时，要解决处于高电位电子设备的供电问题,一般采用大功率激光供能解决，但激光器件长期运行存在老化问题,给设备的稳定运行带来不利影响；在GI

3、S/HGIS变电站应用时，电子设备可安装在地电位侧，能够通过站用直流电源直接供电，可靠性较高。（2）无源电子式电流互感器无源电子式互感器电子器件均布置在地电位侧，供电可靠性高,且传感器体积小、易与其他一次设备集成安装并减少占地面积，是AIS变电站的理想选择。1.1.2电压互感器(1)有源电了式电压互感器分压原理的电子式电压互感器在数字化变屯站中得到了较多应用，由于电了器件无需安装在高电位侧，可直接采用站用直流系统供电，可靠性较高。(2)无源电子式电压互感器光学原理电压互感器目前诡处于挂网运行阶段，与分压原理互

4、感器相比，价格高且技术优势不明显。1.2电子式互感器原理选择1.2.1电流互感器(1)两种原理互感器优缺点分析①有源电子式电流互感器a)优点♦光路简单，不容易受外界温度的影响；♦光波长影响和线性双折射影响小；♦应用较多，产品成熟，运行经验较多。b)缺点♦采集单元内积分环节带來的屯流波形“拖尾”问题；②无源电了式电流互感器a)优点♦不需要供能、不存在干扰问题；♦外界没有电路，运行条件好，使用寿命长；♦高压侧不需要金属屏蔽。b)缺点:♦易受外界温度的影响；♦存在着光波长影响和线性双折射影响。♦价格昂贵，运行经验不

5、足。(1)互感器选择对于电子设备可置于地屯位侧的一次设备型式，如GIS、HGIS、罐式断路器、中性点设备等，无电子设备供能和停电更换等问题，宜采用性价比高的有源式电子式互感器（罗氏线圈、低功率线圈）。对于电子设备必须置于高电位侧的一次设备型式，如AIS等，宜采用无源式电了式互感器，且宜采用全光纤型传感器。1.2.2电压互感器根据前文的分析，分压原理的电子式电压互感器（有源式）较光学原理电压互感器（无源式）在运行经验、价格上具有突出优势，且无电子设备功能问题，推荐在各种一次设备型式中应用。2电了式互感器及合并单

6、元的布置原则2.1电子式互感器（1）节约占地原则较为典型的布置方式如下：♦三相组合式电流电压互感器，即ECVTo对于AIS变电站采用ECVT节地效果尤为明显，对于GIS变电站可压缩纵向尺寸。♦与隔离开关、断路器组合安装。应用于AIS变电站效果明显。（2）电了设备地电位安装原则电子设备的供电可靠性是保证电子式互感器可靠工作的关键。将电了设备安装于地电位，通用站用直流电源直接供电无疑可靠性最高。所以在电了式互感器选型和布置吋，宜贯彻电了设备地电位安装的原则。按照木原则，并结合前面论述，AIS配电装置宜配置无源电了

7、式电流互感器，GIS/HGIS/罐式断路器宜配置有源电了式电流互感器。对于主变带接地刀闸的中性点电流互感器，按照如图1的典型设计接线方案，接地刀闸打开时电流互感器运行于高电位，按照本原则应选用无源电子式互感器，但出于成本、可靠性、运行经验等方面考虑，采用有源电子式互感器更为合理。为解决此矛盾，本文提出一种新的主变中性点设备接线方案，实现的功能与典设方案相同，但互感器的传感器（线圈）布置于地电位，可选用有源电子式互感器并采用电缆直接为电子设备供电，保证了运行可靠性。新型接线方案如图2。采用此方案时，应注意避雷器

8、放电计数器的安装位置，原方案屮避雷器的放电计数器安装在地电位侧，放电计数器下面没有设备，直接与设备支柱连接即可接地；新方案中避雷器和刀闸两端并联，计数器下面还有电子式互感器，不能直接接地，需考虑放电计数器的安装和固定问题。1.2合并单元当智能变电站采用常规互感器+互感器的方式实现采样数字化吋,互感器与合并单元之间仍采用电缆连接，要求合并单元布置于就地智能组件柜内。当智能变电站采用电了式互感器吋，互感