电子式互感器应用及其试验xx07.doc

电子式互感器应用及其试验xx07 电子式互感器应用及其试验2目录?电子式互感器简介?电子式互感器与常规互感器的比较?应用电子式互感器需关注的主要问题?电子式互感器技术水平及应用现状?电子式互感器的选型及配置?电子式互感器试验及校验仪3电子式互感器发展背景1.电子式互感器有很多优点?传统的电磁式互感器存在很多缺陷绝缘薄弱、体积笨重、动态范围小、存在铁芯饱等问题；传统的电磁式互感器存在很多缺陷绝缘薄弱、体积笨重、动态范围小、存在铁芯饱等问题；?电子式互感器与常规互感器相比具有很多优点比较项目常规互感器电子式互感器绝缘复杂绝缘简单体积及重量大、重体积小、重量轻CT动态范围范围小、有磁饱和范围宽、无磁饱和PT谐振易产生铁磁谐振PT无谐振现象CT二次输出不能开路可以开路输出形式模拟量输出数字量输出绝缘复杂绝缘简单体积及重量大、重体积小、重量轻CT动态范围范围小、有磁饱和范围宽、无磁饱和PT谐振易产生铁磁谐振PT无谐振现象CT二次输出不能开路可以开路输出形式模拟量输出数字量输出42.智能电网的发展需要电子式互感器?智能电网是电力系统的发展趋势，目前已在逐步实施。 智能电网是电力系统的发展趋势，目前已在逐步实施。 ?智能电网要求变电站全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化。 智能电网要求变电站全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化。 ?电子式互感器具有优良的性能，采用光纤点对点或组网的方式传输数据，很好地适应了智能电网的发展需求。 电子式互感器具有优良的性能，采用光纤点对点或组网的方式传输数据，很好地适应了智能电网的发展需求。 电子式互感器发展背景电子式互感器简介5?电子式互感器结构框图电子式互感器简介6?电子式互感器分类电子式互感器简介7?有源电子式互感器利用电磁感应等原理感应被测信号?CT空心线圈、低功率线圈(LPCT)、分流器?PT分压原理（电容、电感、电阻）传感头部分具有需用电源的电子电路利用光纤传输数字信号有源电子式互感器目前已在敞开式变电站（AIS）、GIS变电站及直流换流站应用。 有源电子式互感器目前已在敞开式变电站（AIS）、GIS变电站及直流换流站应用。 电子式互感器简介8?有源电子式互感器-AIS电子式互感器简介9?有源电子式互感器-AIS电子式互感器简介10?有源电子式互感器-AISAIS电子式电流电压组合互感器电子式电流电压组合互感器电子式互感器简介11?有源电子式互感器-GIS电子式互感器简介12?有源电子式互感器-GISGIS电子式电流电压互感器电子式互感器简介13?有源电子式互感器套管电子式CT套管电子式电流互感器?有源电子式互感器电流测量原理1)空芯线圈是一种密绕于非磁性骨架上的螺线管，如图所示。 空芯线圈不含铁芯，具有很好的线性度。 空芯线圈的输出信号e与被测电流i有如下关系1)空芯线圈是一种密绕于非磁性骨架上的螺线管，如图所示。 空芯线圈不含铁芯，具有很好的线性度。 空芯线圈的输出信号e与被测电流i有如下关系142)低功率线圈（LPCT）的工作原理与常规CT的原理相同，只是LPCT的输出功率要求很小，因此其铁芯截面就较小。 2)低功率线圈（LPCT）的工作原理与常规CT的原理相同，只是LPCT的输出功率要求很小，因此其铁芯截面就较小。 psshRs Rppspsh s1NNRKU KIINNR U?=?=?=而和电子式互感器简介?有源电子式互感器电压测量原理1)AIS152)GIS电子式互感器简介?无源(光学)电子式互感器-利用光学原理感应被测信号CT Faraday磁光效应PT Pockels电光效应传感头部分不需电子电路及其电源利用光纤传输传感信号全光纤电流互感器目前有少量应用,光PT国内还在研制中。 全光纤电流互感器目前有少量应用,光PT国内还在研制中。 16电子式互感器简介?无源(光学)电流互感器17电子式互感器简介保护测控计量光纤电流传感器绝缘子光纤光缆一次导线光纤耦合器光纤偏振器合并单元主控室或保护小室一次场光纤调制器光源驱动信号解调A相B相C相?无源(光学)电流互感器18电子式互感器简介LlV Hdl VNI?=?=?无源(光学)电流互感器19电子式互感器简介块状玻璃结构全光纤结构块状玻璃结构全光纤结构?GIS光学电流互感器20电子式互感器简介?套管光学电流互感器21电子式互感器简介?套管光学电流互感器22电子式互感器简介?共同点功能相同实时无畸变地准确传变一次电流及一次电压功能相同实时无畸变地准确传变一次电流及一次电压基本技术要求相同电流准确度0.2s/5P20(TPY)电压准确度0.2/3P绝缘水平动热稳定电流基本技术要求相同电流准确度0.2s/5P20(TPY)电压准确度0.2/3P绝缘水平动热稳定电流电子式互感器与常规互感器比较23?不同点实现方式不同数据输出不同常规互感器模拟量1A/5A、100V/电子式互感器数字量ECT测量2D41H(11585*1.414*232768)保护01CFH(463*1.414*5032768)EVT测量/保护2D41H-负载功率、电磁兼容、温度特性等数据输出不同常规互感器模拟量1A/5A、100V/电子式互感器数字量ECT测量2D41H(11585*1.414*232768)保护01CFH(463*1.414*5032768)EVT测量/保护2D41H-负载功率、电磁兼容、温度特性等电子式互感器与常规互感器比较243?双重化配置及双AD电子式互感器有关概念25?极性常规CTP 1、P2，S 1、S2减极性当电流互感器一次电流从首端流入，从尾端流出时，二次电流从首端流出，经二次负载从尾端流入，这样的极性标志规定为减极性。 电子式CTP1为正时,输出数字量的符号位为0。 电子式CT无减极性概念。 减极性当电流互感器一次电流从首端流入，从尾端流出时，二次电流从首端流出，经二次负载从尾端流入，这样的极性标志规定为减极性。 电子式CTP1为正时,输出数字量的符号位为0。 电子式CT无减极性概念。 电子式互感器有关概念26?互感器的绕组问题常规CT计量绕组、测量绕组、保护绕组 1、00.2s/0.5/5P/5P/5P电子式CT:0.2s/5TPE电子式互感器有关概念27?电子式CT的准确度及动态范围常规CT0.2S、5P 20、5P 30、TPY准确限值系数、对称短路电流倍数电子式CT测量0.2S（1%In120%In）保护5P、5TPE保护低端精度未要求，一般可保证1级保护高端一般可做到40In、50In电子式CT额定一次电流的选取应综合考虑系统故障电流、实际运行电流及所选CT的动态范围。 常规CT0.2S、5P 20、5P 30、TPY准确限值系数、对称短路电流倍数电子式CT测量0.2S（1%In120%In）保护5P、5TPE保护低端精度未要求，一般可保证1级保护高端一般可做到40In、50In电子式CT额定一次电流的选取应综合考虑系统故障电流、实际运行电流及所选CT的动态范围。 电子式互感器有关概念28?电子式PT的准确度及动态范围常规PT测量0. 2、保护3P测量绕组、保护绕组电子式PT0.2/3P一个电容分压器、一个A/D、一路数据常规PT测量0. 2、保护3P测量绕组、保护绕组电子式PT0.2/3P一个电容分压器、一个A/D、一路数据电子式互感器有关概念29?影响互感器准确度的因素及准确度的保证常规互感器铁芯(材料、截面积、工艺)、绕组、负载大小等铁芯(材料、截面积、工艺)、绕组、负载大小等电子式互感器一次传感器（空心线圈、LPCT、光纤传感器、电容分压器）远端模块（信号调理、积分环节等）二次转换器（解调）、合并单元（插值）电子式互感器的准确度一般需通过调整误差系数来保证。 误差系数通过试验试验获取，误差系数应稳定。 一次传感器（空心线圈、LPCT、光纤传感器、电容分压器）远端模块（信号调理、积分环节等）二次转换器（解调）、合并单元（插值）电子式互感器的准确度一般需通过调整误差系数来保证。 误差系数通过试验试验获取，误差系数应稳定。 电子式互感器有关概念30?负载问题常规互感器负载大小对互感器性能有影响电子式互感器无负载大小问题常规互感器负载大小对互感器性能有影响电子式互感器无负载大小问题?传递过电压问题常规互感器传递过电压应小于1.6kV电子式互感器无传递过电压问题常规互感器传递过电压应小于1.6kV电子式互感器无传递过电压问题?仪表保安系数（FS）常规CTFS一般要求小于5或10电子式CT无仪表保安系数概念。 常规CTFS一般要求小于5或10电子式CT无仪表保安系数概念。 电子式互感器有关概念31 (1)高压电子式互感器的绝缘 (2)电子式互感器测量精度、暂态特性 (3)抗干扰问题，可靠的数据采集及传输 (4)温度稳定性问题，特别是光学互感器 (5)设备长期可靠运行问题。 (1)高压电子式互感器的绝缘 (2)电子式互感器测量精度、暂态特性 (3)抗干扰问题，可靠的数据采集及传输 (4)温度稳定性问题，特别是光学互感器 (5)设备长期可靠运行问题。 32应用电子式互感器需要关注的主要问题?有源电子式互感器技术难度较低，相对较为成熟能够满足基本应用需求测量精度（0.2s、0.2）、暂态特性(5TPE、3P)温度特性（-40+50）绝缘性能、电磁兼容性能等-计量应用问题能够满足基本应用需求测量精度（0.2s、0.2）、暂态特性(5TPE、3P)温度特性（-40+50）绝缘性能、电磁兼容性能等-计量应用问题33ECVT技术水平及应用现状?有源电子式互感器目前已在各类智能化变电站（110kV、220kV、500kV，AIS、GIS）及高压直流换流站应用。 有源电子式互感器目前已在各类智能化变电站（110kV、220kV、500kV，AIS、GIS）及高压直流换流站应用。 34ECVT技术水平及应用现状董家窑110kV三相共箱ECVT o青岛午山220kV GISECVT o35ECVT技术水平及应用现状内蒙临河110kV三相共箱ECVT o合肥植物园220kV GISECVT o36ECVT技术水平及应用现状66kV AISECVT o220kV AISECVT o37ECVT技术水平及应用现状500kV直流ECT o38ECVT技术水平及应用现状?无源(光学)电子式互感器技术难度大块状玻璃结构OCT稳定性问题较难解决全光纤OCT温度稳定性较好，有一定的不确定性测量精度（0.2）、暂态特性(5TPE)温度特性（-40+50）绝缘性能、电磁兼容性能等全光纤OCT温度稳定性较好，有一定的不确定性测量精度（0.2）、暂态特性(5TPE)温度特性（-40+50）绝缘性能、电磁兼容性能等-低端精度问题、长期运行的稳定性问题,目前应用较少,前景很好低端精度问题、长期运行的稳定性问题,目前应用较少,前景很好-光学电压互感器国内目前还没有实用化产品39电子式互感器的选型及配置?选型问题-互感器数字化方式的选择常规互感器+就地采集可靠，常规互感器饱和问题电子式互感器可靠性不如常规互感器互感器数字化方式的选择常规互感器+就地采集可靠，常规互感器饱和问题电子式互感器可靠性不如常规互感器-有源电子式互感器及光学互感器的选择有源电子式互感器技术相对成熟，应用较多光学互感器技术先进，应用较少有源电子式互感器及光学互感器的选择有源电子式互感器技术相对成熟，应用较多光学互感器技术先进，应用较少-互感器参数的选择额定一次电流、准确级、准确限值系数等互感器参数的选择额定一次电流、准确级、准确限值系数等40电子式互感器的选型及配置?选型问题-电子式组合互感器、电流互感器及电压互感器线路间隔、主变间隔（66kV以上）建议选用电流电压组合电子式互感器母联间隔一般选用电子式电流互感器，特殊情况下配置电流电压组合互感器35kV及以下电压等级一般选用常规互感器-电子式组合互感器、电流互感器及电压互感器线路间隔、主变间隔（66kV以上）建议选用电流电压组合电子式互感器母联间隔一般选用电子式电流互感器，特殊情况下配置电流电压组合互感器35kV及以下电压等级一般选用常规互感器-主变中性点电流互感器选择主变中性点电流互感器一般选用套管电子式/光学电流互感器主变中性点电流互感器选择主变中性点电流互感器一般选用套管电子式/光学电流互感器41电子式互感器的选型及配置?配置问题保护双重化配置时,合并单元、远端模块、保护用电流传感元件（空芯线圈、光纤圈）双重化配置，电压传感元件可单配，保护信号应双A/D采样。 保护双重化配置时,合并单元、远端模块、保护用电流传感元件（空芯线圈、光纤圈）双重化配置，电压传感元件可单配，保护信号应双A/D采样。 42电子式互感器的选型及配置?配置问题43电子式互感器试验及校验仪?电子式互感器试验型式试验、出厂试验、现场试验（投运前、定检）?型式试验依据标准IEC60044-7/ 8、GB/T20840.7/8试验单位武汉高压研究院、西安高压电器研究所主要试验项目工频耐压、雷电冲击、操作冲击、局部放电、型式试验依据标准IEC60044-7/ 8、GB/T20840.7/8试验单位武汉高压研究院、西安高压电器研究所主要试验项目工频耐压、雷电冲击、操作冲击、局部放电、准确度试验（测量、保护、暂态特性）、温度对误差影响、无线电干扰电压试验、电磁兼容、电磁兼容、温升、短时电流试验、密封性能试验、机械强度试验、机械强度试验、44电子式互感器试验及校验仪?出厂试验依据标准GB/T20840.7/8及制造厂规程主要试验项目外观、工频耐压、局部放电、出厂试验依据标准GB/T20840.7/8及制造厂规程主要试验项目外观、工频耐压、局部放电、准确度试验准确度试验、极性检验、低压器件耐压试验、密封性能试验、低压器件耐压试验、密封性能试验、?现场试验（投运前、定检）依据标准GB/T20840.7/8及有关规程主要试验项目外观、工频耐压、现场试验（投运前、定检）依据标准GB/T20840.7/8及有关规程主要试验项目外观、工频耐压、准确度试验、极性检验、极性检验、光纤损耗、密封性能试验、45电子式互感器试验及校验仪?准确度试验及极性检验常规互感器准确度试验常规CT极性测试干电池、指针式电压表准确度试验及极性检验常规互感器准确度试验常规CT极性测试干电池、指针式电压表46电子式互感器试验及校验仪?准确度试验及极性检验电子式互感器准确度试验极性测试准确度试验及极性检验电子式互感器准确度试验极性测试47电子式互感器试验及校验仪?电子式互感器校验仪用于电子式互感器误差