数字化变电站介绍

数字化变电站的建设南京南瑞继保电气有限公司1数字化变电站概念电力系统的发展日新月异，变电站自动化技术已经走过了十几年的历程。近年来，随着电力系统对电力设备数字化、网络化的要求不断提高，随着计算机技术、通讯技术的不断发展，基于智能化一次设备、网络化二次设备的一二次设备的融合已成为变电站未来发展的大趋势,涵盖站控层、间隔层和过程层领域的全新变电站自动化标准--IEC61850的出现，都促使“数字化变电站”逐渐走进了人们的视野。2数字化变电站概念数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能化一次设备:电子式互感器、智能化开关等过程层、间隔层、站控层3与传统变电站的比较4数字化变电站电子式互感器的实现智能化开关的实现网络化二次设备及IEC61850的应用数字化变电站建设中需要考虑问题5电子式互感器的定义IEC60044-7/8电子式互感器:一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。在数字接口的情况下，一组电子式互感器共用一台合并单元完成此功能。

电子式电流互感器（ECT）一种电子式互感器，在正常使用条件下，其二次转换器的输出实质上正比于一次电流，且相位偏差在联结方向正确时为已知相位角电子式电压互感器(EVT)一种电子式互感器，在正常使用条件下，其二次电压实质上正比于一次电压，且相位差在联结方向正确时接近于零。

6(1)高低压完全隔离，绝缘简单，安全性高；没有因漏油而潜在的易燃、易爆等危险。(2)不存在磁饱和、铁磁谐振等问题。(3)频率响应宽，动态范围大，精度高，可同时满足测量和继电保护的需要。(4)体积小，重量轻，节约占地面积；无污染，无噪声，具有优越的环保性能。(5)CT二次输出可以开路。PT二次输出可以短路。(6)数字信号分享更为容易，带负载能力强。(7)成本与电压等级的关系不大。因此电压等级越高，经济性越明显。(8)方便地实现电压电流组合式。(9)适应电力系统数字化、智能化和网络化的需要。

电子式互感器的主要优势7电子式互感器的构成电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成，传感模块又称远端模块,安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。合并单元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。(涉及具体安装组屏方式与现场施工问题)8电子式互感器的基本结构

一次电流传感器P2P1MRIVMREFS1S2一次转换器二次电源传输系统二次转换器供合并单元用二次转换器模拟量电压出一次电源9合并单元的基本结构

数字量输出合并单元时钟输入ECTa（测量）的SC电源需要时的合并单元电源ECTb（测量）的SCECTc（测量）的SCECTa（保护）的SCECTb（保护）的SCECTc（保护）的SC中性点ECT的SCEVTa的SCEVTb的SCEVTc的SC中性点EVT的SC母线EVT的SC10电子式互感器的分类按一次传感部分是否需要供电划分有源式电子互感器无源式电子互感器(纯光学互感器)11电子式互感器的分类按结构及应用场合划分-GIS电子互感器12电子式互感器的分类按结构及应用场合划分-独立式电子互感器13电子式互感器的分类按结构及应用场合划分-直流用电子式互感器14电子式互感器的分类按结构及应用场合划分-低压用电子式互感器(Sensor)15电子式互感器应用情况合并单元线路保护16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(RC)；低功率线圈(LPCT)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电子式互感器的原理17有源电子式互感器有源式GIS电子式互感器的远端模块的工作电源由GIS汇控柜内的DC220V（或DC110V）提供，简单方便；有源式AIS独立式电子式互感器远端模块的供电方式目前有两种：由合并单元内的激光器或高压电流取能线圈提供，当一次电流小于某一电流值时远端模块的工作电源由激光器提供，当一次电流大于某一电流值时远端模块的工作电源由高压电流取能线圈提供，两种供电方式需实现无缝切换。

电子式互感器的原理18电流互感器利用空芯线圈及低功率线圈传感被测一次电流。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。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：

电子式电流互感器原理19电压互感器利用电容分压器测量电压。为提高电压测量的精度，改善电压测量的暂态特性，在电容分压器的输出端并一精密小电阻。电容分压器的输出信号U0与被测电压Ui有如下关系：式中C1为高压电容，C2为低压电容。利用电子电路对电压传感器的输出信号进行积分变换便可求得被测电压。电子式电压互感器原理20

有别于常规互感器的主要参数211、远端传感模块的稳定性和可靠性（安置在室外时温度、电磁干扰等）2、绕制在陶瓷骨架上的空芯线圈结构的稳定性对测量精度的影响。3、对独立结构的有源式电子互感器的远端模块取电技术。4、与保护的通讯配合有源电子式互感器的关键技术22与有源式电子互感器相比，无源式电子互感器的传感模块利用光学原理，由纯光学器件构成，不含有电子电路，其有着有源式无法比拟的电磁兼容性能利用光纤传输传感信号传感头部分不需电子电路及其电源独立安装的互感器的理想解决方案

Faraday磁光效应（电流互感器）Pockels电光效应（电压互感器）无源电子式互感器23无源电子式互感器的分类磁光玻璃式优点：技术难度较小，原理简单缺点：1、系统由分立元件组成，结构复杂，抗振动能力差2、光学元件间用光学胶粘接，长期运行稳定性差

3、采用的分立光学元件加工困难，一致性难以保证FOCT优点：1、无分立元件，全光纤结构简单，抗振动能力强2、光纤熔接后连接可靠，长期稳定性好3、所有光学器件基于光纤制作，工艺成熟，一致性好缺点：技术难度大，原理复杂，24无源电子式互感器的分类25无源电子式互感器结构26无源电子式互感器27关键技术难点光学传感材料的选择传感头的组装技术微弱信号检测温度对精度的影响振动对精度的影响长期稳定性无源电子式互感器的技术难点28无源电子式互感器的应用29电压等级越高电子式互感器优势越明显中低电压等级使用电子式互感器意义不大电子式互感器与常规互感器的比较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30电子式互感器远端模块的配置31电子式互感器与合并单元接口32应用电子式互感器需要面对的几个问题电子式互感器的配置方案同步采样问题采样数据传送标准的选择低电压等级的解决方案电子式互感器配置33配置方案配置原则是保证一套系统出问题不会导致保护误动，也不会导致保护拒动电子式互感器的远端模块和合并单元需要冗余配置远端模块中电流需要冗余采样合并单元冗余配置并分别连接冗余的电子式互感器远端模块，合并单元可以安装在开关附近或保护小室电子式互感器配置34220kV双母线方式235同步采样问题常规互感器与电子式互感器会并存，如电压、电流之间，变压器不同的电压等级之间同一个间隔的三相电流、电压采样必须同步变压器差动保护从不同电压等级的多个间隔获取数据存在同步问题母线差动保护从多个间隔获取数据也存在同步线路纵差保护线路两端数据采样也存在同步合并单元数据同步36解决同步采样的两种方案基于GPS秒脉冲同步的同步采样同步方法简单秒脉冲丢失时存在危险二次设备通过再采样技术(插值算法)实现同步采样率要求高硬件软件要求高，实现难度较大不依赖于GPS和秒脉冲传输系统合并单元数据同步37合并单元的作用是将互感器传递过来的电流电压值进行合并同步处理之后按照一定的传输标准将采样值传送给保护测控装置，目前传输标准有IEC60044-8、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2，这三种标准各有优缺点：

合并单元数据分发38采样数据传送标准（1）IEC60044-8：点对点光纤串行数据接口IEC60044-8属于电子互感器标准，其传输方式为点对点串行通讯，优点时收发实时性高，传输时延短，而且时延是确定的，可以采用再采样技术实现同步采样，从而使得实现差动保护时，各侧同步可以完全不依赖于外部时钟源，硬件和软件实现简单，适合保护要求。缺点是光纤链路复杂。合并单元数据分发39采样数据传送标准（2）IEC61850-9-1/2：网络数据接口IEC61850-9-1和IEC61850-9-2基于网络数据接口的传输方式，优点是数据共享方便，易于实现互操作，缺点时网络数据流量大，且基于网络收发机制，实时性受到限制，传输延时不确定（400us-3ms），无法准确采用再采样技术，实现同步必须依赖于外部时钟源；硬件软件比较通用，但对交换机要求极高，硬件和软件实现都将困难，不同间隔间数据到达时间不确定，不利于母差、变压器等保护的数据处理，比较适合测控、电能仪表一类设备。合并单元数据分发40IEC61850-9-1和IEC61850-9-2两者均规定了用于间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射，其中IEC61850-9-1特定通信服务映射（SCSM）通过单向多路点对点串行通信链路来传输采样值，IEC61850-9-2特定通信服务映射通过IS0/IEC8802-3,两者的主要差别在于IEC61850-9-1通过独立的链路来单向传输采样值，采样值的报文不会发生碰撞等不确定因素，而IEC61850-9-2中所规范的过程总线已是网络的概念，它能更加彻底地实施变电站过程总线的数字化，它要求将MU装置及数字化测控、保护装置包含于同一个交换式以太网上，这就对网络交换机及MU装置及数字化测控、保护装置的网络性能提出了很高的要求。IEC61850-9-2是未来的发展趋势，若将交流采样与GOOSE信息统一组网，实现了间隔层和过程层之间完全组网连接，从结构上将更加合理，是数字化变电站发展的方向。合并单元数据分发41低压互感器的输出为小信号(保护150-225MV、测量4V、电压3.25～6.5V)小信号的主要问题：1、带负载能力弱，长距离传输影响精度，电磁兼容问题。2、不易分享低压电子式互感器的配置421、全数字化，采用独立的简易合并单元低压电子式互感器的配置432、采用电流电压组合式优点：解决了母线PT的共享问题缺点：体积较大，局放问题3、母线PT采用常规，并不增加电缆。4、采用合并单元和保护合一装置，柜外设备从保护装置出数字量。（不推荐）低压电子式互感器的配置44智能化开关设备智能开关设备的定义IEC62063:1999具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面在线监视功能智能控制功能数字化的接口电子操动45智能化开关设备在线监视功能电、磁、温度、开关机械、机构动作状态检修状态监测状态评估检修计划监测系统的成本、可信度、可靠性46智能化开关设备智能控制功能最佳开断选相位合闸选相位分闸顺序控制47智能化开关设备数字化的接口位置信息其它状态信息分合闸命令开关的电子操动变机械储能为电容储能变机械传动为变频器通过电机直接驱动机械运动部件减少到一个，可靠性提高电子电路的寿命、可靠性成为关键48智能化开关设备实施方案利用现有的成熟的二次技术，结合传统开关设备，提升智能化水平智能化GIS控制柜+GOOSE网络(室内GIS)智能化GIS控制柜＋保护下放模式(室内GIS)智能终端+GOOSE网络(AIS)智能终端+GOOSE网络(室外GIS)49智能化GIS汇控柜

50基于保护及智能控制柜的变电站基本结构51智能控制柜方案的优势1、节约了电缆等设备投资以及相应的施工投资；数字化变电站建设的一个主要现实目标是为了减少变电站内控制电缆的数量，一方面由于原材料的涨价，电缆成本越来越高，一方面，光缆电磁兼容性能远好于电缆，能显著提高变电站内信号传输的可靠性。另外，变模拟信号为数字信号能大大增加传输的带宽和信息量。2、节约了保护小室及主控室等的占地面积和投资；应用智能化GIS控制柜使得保护控制下放成为可能，从而能够显著减少保护小室和主控室的占地面积，这对一些需要尽量减少变电站土地的城市变电站和地下变电站来说有明显的效益。52智能控制柜方案的优势3、GIS智能控制柜优化了二次回路和结构；原来由于一次和二次的专业细分，使得原传统汇控柜内的许多功能与保护控制二次中的功能相重复，例如防跳、压力闭锁、三相不一致等等。基于一二次整合的GIS智能控制柜能够有效地取消和简化冗余回路，提高了整个二次回路的可靠性。4、智能控制装置提供了系统的交互性； 引入智能控制装置以后，友好的中文液晶人机界面以及丰富的自检和就地操作报告功能，使得运行维护人员无论在就地还是远方都能及时了解GIS的运行情况。53智能控制柜方案的优势5、联调在出厂前完成，现场调试工作量减少；传统方案中，一次设备和二次设备的电缆连接和调试只能到现场后完成，调试周期比较长，新方案中一二次设备联调在厂内完成，到现场后调试工作量极小。能够显著地缩短投运周期。6、一次二次联合设计，减轻了设计院的负担；原来一次和二次设备分别有双方厂家分别出图，中间的电缆信号连接由设计院完成，应用一二次结合的新方案后，由两个厂家联合出图并对图纸的正确性负责。54智能控制柜方案的优势7、基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便；智能控制装置能够采集到间隔内所有刀闸位置，且间隔间也有光缆连接，所以可以方便地实现基于软件和通讯的联锁，能显著减少机构辅助接点数量，提高系统的可靠性。8、缩小了与互感器的电气距离，减轻了互感器的负载；新方案下互感器与保护控制设备的电气距离大大缩短，使得互感器的容量选择更为容易，也为小功率互感器（LPCT）的应用创造了条件。55能够在不改变开关现有条件下实现一次设备和间隔级设备的数据通信GOOSE方式智能终端扮演的角色也能解决保护间的屏间连线针对不同应用场合，成对使用或单独使用可靠性、实时性智能终端及操作箱56过程层采用GOOSE网络开关量输入、输出跳闸方式；户外就地安装智能终端，将智能终端和设备户外端子箱整合为一体的户外智能终端柜；通过智能终端实现一次开关设备的就地智能化。智能终端PCS－222，该智能终端经过了严酷的高低温和EMC试验，可以在户外恶劣的环境中运行。我公司的智能终端目前已经在国内南方的广东中山三乡220KV数字化站（高温、高湿度）和北方的黑龙江哈尔滨延寿220KV数字化站（低温）成功投运。智能终端及操作箱57智能终端及操作箱哈尔滨延寿变户外运行的智能终端及智能就地柜58PCS-222智能终端是连接一次开关设备和二次保护、测控装置的智能化设备，其作用是采集一次开关设备的状态通过GOOSE网络传输至保护和测控装置，同时通过GOOSE网络接收保护和测控装置的命令对一次开关设备进行操作，如下图所示的原理图：智能终端及操作箱59智能终端PCS－222的功能包括：（1）断路器操作功能接收保护分相跳闸、三跳和重合闸GOOSE命令，对断路器实施跳合闸支持手分、手合硬接点输入具有分相或三相的跳合闸回路具有跳合闸电流保持功能具有跳合闸回路监视功能具有跳合闸压力监视与闭锁功能具有断路器防跳功能（2）开入、开出功能接收测控遥控分合及联锁GOOSE命令，完成对断路器和刀闸的分合操作就地采集断路器、隔刀和地刀位置以及断路器本体的开关量信号具有保护、测控所需的各种闭锁和状态信号的合成功能通过GOOSE网络将各种开关量信息送给保护和测控装置（3）其他功能针对主变本体间隔的变送器输入、档位控制等等智能终端及操作箱60采用智能终端模式对于二次设备部分的配置习惯影响比较小，二次设备室内的屏位不会有所减少。采用智能汇控模式，可以考虑将二次设备分散下放至各电压等级的GIS小室内，一方面减小二次小室面积，一方面可以考虑采用常规电缆（小室内部短距离连接）。对于常规变电站也有很大意义。智能终端及智能汇控的应用61GOOSE，即GenericObjectOrientedSubstationEvent（通用面向对象的变电站事件），是IEC61850的特色之一,提供了网络通讯条件下快速信息传输和交换的手段。当发生任何状态变化时，智能电子装置将借助变化报告，高速传送二进制对象、通用面向对象变电站事件报告，该报告一般包含有：状态输入、起动和输出元件、继电器等实际和虚拟的每一个双点命令状态。在第一次报告后，该报告一般以间隔2，4，8……60,000ms顺序重发。（第一重发延时不固定，可长可短）。GOOSE报告允许高速传输跳闸信号，具有高传输成功概率。GOOSE服务直接映射到网络数据链路层上，确保重要信息的优先级传递，使用广播地址进行信息的多路发送。

GOOSE62GOOSE报文的发送和接收分别由publisher和subscriber来执行。对于publisher，GOOSE报文的发送并不是按固定时间间隔来发送的，在没有事件发生时，GOOSE报文的发送间隔相对比较长，按固定时间间隔来进行，但是在发生事件时，数据发生了变化，发送时间间隔就会设置为最小，在此阶段，发送时间间隔会逐渐增大，直到事件状态稳定，GOOSE报文的发送又变为固定长时间间隔。该过程如下图所示：GOOSE63

网络结构比较和选择64网络结构比较和选择总线型

总线型网络结构中各交换机通过级联构成网络总线，各间隔设备平均分布在各交换机上，如下图：65网络结构比较和选择优点：--网络简单，易于布线；扩展容易。缺点：传输速度慢，从总线一侧到另一侧需要经过多级交换机，影响传输速度，网络效率和传输性能不高；维护、隔离比较困难，任一光纤（网线）或交换机故障可能导致多个间隔智能设备与公用智能设备断开。66网络结构比较和选择星型

星型拓扑结构也称“集中式拓扑结构”，是因交换机连接的各连接节点呈星状分布而得名。因为在这种结构的网络中有中央节点（公共交换机），其他节点（接二次设备交换机）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此它又之称为集中式网络。如下图：

67网络结构比较和选择68网络结构比较和选择优点：网络简单，易于布线；扩展容易；便于维护，任何一台间隔交换机故障，都可以方便隔离，不影响其它间隔；公用交换机故障，仅影响公用智能电子设备，不影响间隔智能电子设备。传输速度快，从任一设备到另一设备至多经过三台交换机；报文延时固定；从结构上没有广播风暴的风险。缺点：公共交换机负担较大，检修时将影响公用智能电子设备；交换机数量较多，成本一般相对较高。69网络结构比较和选择环型环型拓扑结构由各交换机之间连接成闭环，如下图：70网络结构比较和选择优点：网络冗余度好，网线或光纤故障时采用用RSTP自动重新组态，不影响交换机及设备运行。交换机数量较少，成本一般相对较低。缺点：网络结构较复杂，网络协议复杂，从结构上存在广播风暴的风险，需采用RSTP（快速生成树协议）保证网络的可靠运行；扩展困难，增加交换机设备时，需要将网络打开重新组环；维护、隔离比较困难，任一交换机检修，网络变为总线结构，任何交换机故障将导致大面积故障。报文延时不固定；环型网使用公有协议时自愈之间可能达到数百毫秒，将影响保护功能；环网使用私有协议时自愈时间减少到数十毫秒，但不同厂家交换机不能组网；71网络结构比较和选择三种网络结构中，总线结构网络可靠性及传输速度最差，不适合作为GOOSE网络实施方案，仅适用于对实时性和可靠性要求不高的控制系统；星型结构和环形结构从可靠性上满足变电站GOOSE网络的要求，均可作为实施方案。星型结构与环型结构技术对比从前面的分析可看出，星型结构在运行维护、传输时间及可靠性等多方面优于环型结构，宜采用星型结构构建变电站的GOOSE网络。

72网络结构比较和选择星型结构的选择1、按间隔配置或者按电压等级配置2、低压侧(10-35KV)的考虑3、单网和双网的考虑73网络结构比较和选择考虑到GOOSE网络中交换的信息量，为保证信息交换的实时性和装置GOOSE插件处理能力的要求，GOOSE的网络结构一般按照电压等级配置，即不同的电压等级配置不同的GOOSE网络。 本站为了满足可靠性，本站智能终端的配置：1）主变各侧（750kV、330kV、66kV）智能终端按双重化配置；2）750KV和330kV断路器间隔智能终端按双重化配置，PT间隔按单重化配置；3）66kV线路、电容器、所变、母联等间隔智能终端可按照单重化配置；4）GOOSE采用双口GOOSE网络结构:74网络结构比较和选择双口双网GOOSE结构

75网络结构比较和选择采用双口双网GOOSE结构，即所有的保护测控装置和智能单元均提供两个GOOSE以太网光纤接口，同时接入到两个相互独立的以太网中，交换机或网络连线故障只会影响其中一个网络，保护功能及GOOSE交换信息不会受影响，且具有比较好的信息共享能力，如方便交换闭锁重合闸等信息。推荐使用该模式。76

智能终端及GOOSE交换机77常见的配置方案从目前的工程需求来说，数字化变电站主要有以下情况：1．GIS机构：智能汇控柜方案：通过智能汇控装置PCS-9821+操作箱CZX/CJX，完成一次GIS的智能化。智能汇控装置PCS-9821与GIS机构间电缆连接，实现对GIS机构的控制及信号采集。PCS-9821直可以上监控网络，通过监控网络直接上送信号。同时后台调度也通过监控网下发命令至PCS-9821，由PCS-9821实现机构控制。2．敞开式开关机构：智能终端方案：就地安装智能终端PCS-222，就地采集当地信号，通过GOOSE网接至主控室测控上送遥信信号。主控室保护测控通过GOOSE网接至就地智能终端实现对开关的控制。需要注意的是智能终端与合并单元本身不上监控网路，所以必须配置一定的测控装置以完成数据的采集控制。78常见的配置方案从电流电压的输入方式来说，根据现场需求有以下几种情况：１．电流电压采用电子式互感器。高压部分采用电子式互感器：电子式互感器+远端模块+合并单元的模式就地低压设备采用低功率线圈：低功率线圈+就地采集装置的模式２．电流电压采用电子式互感器和常规互感器混合方式部分变电站数字化改造时往往会要求，高压部分采用电子式互感器，而低压部分采用常规互感器，以减小改造工作量。这时候部分跨间隔的设备，比如说主变保护就面临同时接入电子式互感器和常规互感器。目前来说解决的方法是，通过专用的合并单元，将常规的互感器信号转为数字光信号接至保护装置。79常见的配置方案从输入输出及控制方式来说，根据现场需求有以下几种情况：常规电缆方式按常规方式电缆接线，配置间隔测控，与常规变电站相同的配置。通过常规的测控装置采集现场硬接点信号，通过接点控制机构操作。GOOSE网光缆方式就地的控制及信号采用GOOSE网方式传递。80常见的配置方案智能汇控柜方案―――针对GIS机构保护配合采用电缆方式适用于：保护装置GIS室就地安装81常见的配置方案智能汇控柜方案―――针对GIS机构保护配合采用光缆GOOSE网络方式适用于：保护装置GIS室集中组屏安装82常见的配置方案智能终端方案―――针对敞开式开关适用于：110kV电压等级单GOOSE网83常见的配置方案智能终端方案―――针对敞开式开关适用于：220kV电压等级双GOOSE网84常见的配置方案低压开关柜方案一85常见的配置方案低压开关柜方案二86选相合闸技术的概念断路器选相分合闸技术(ControlledSwithing，简称CS)是指通过一定的手段使断路器动、静触头在系统电压波形的指定相角处分合，使得空载变压器、电容器组、并联电抗器和空载线路等电力设备在对自身和系统冲击最小的情况下投切入电力系统的技术。CS技术能够大大降低分合闸操作暂态过程中的过电流和过电压，从而提高了电力设备的寿命和整个电力系统的稳定性。87选相合闸的优势在国网公司推动研究特高压交直流输电技术的大背景下，特高压电网中的过电压问题更加凸显出来。目前，系统中的断路器在关合瞬时，系统电压和电流的初相角通常都是随机的和不确定的，在关合空载变压器、电容器组、并联电抗器和空载线路时，常常产生幅值很高的涌流和过电压，这样不仅对系统中的设备不利，还会影响继电保护的动作行为，减少断路器的电气寿命等。断路器选相分合闸装置的应用使得断路器分合闸所造成的涌流和过电压大大降低，有利于整个电网的稳定，从而降低了电力系统的建设和维护费用。断路器选相分合闸装置的应用能够降低分断时断路器触头的电气磨损，减少断路器触头重燃的可能性，延长断路器设备的使用寿命和维护周期。另外，使得取消断路器分合闸电阻及相关控制设备成为可能，从而能够大大简化断路器的内部结构，提高设备可靠性和降低生产成本。对于特高压电网交流系统，断路器选相分合闸装置技术的应用能够显著降低线路等特高压电力设备的绝缘要求，从而能够简化网架结构和紧凑型线路的设计。从而对特高压电网的建设有着不可估量的意义。对于特高压电网直流系统，针对滤波器和换流变的断路器选相分合闸技术能够有效改善分合闸造成的涌流或电流畸变，消除因此而引起的换相失败。

88PCS-9830选相合闸装置

89PCS-9830选相合闸装置

90PCS-9830的主要功能完善的选相分闸功能（可按控制字投退）完善的选相合闸功能（可按控制字投退）基于电流回采的自适应补偿功能基于位置回采的自适应补偿功能控制回路电压实时补偿功能环境温度实时补偿功能静置时间补偿功能电流零漂自动校准功能电流、电压基波测量及2～1