电子式互感器

——第四组电子式互感器成员：李莎李楠楠刘更波王波王勃张栋窦冬冬展示内容【1】电子式互感器的优点【2】合并单元【3】间隔层一电子式互感器的优点

◆绝缘性能优良，造价低。绝缘结构简单，随电压等级的升高，其造价优势愈加明显。◆在不含铁芯的电子式互感器中，消除了磁饱和.铁磁谐振等问题◆电子式互感器的高压侧与低压侧之间只存在光纤联系，抗电磁干扰性能好。◆电子式互感器低压侧的输出为弱电信号，不存在传统互感器在低压侧会产生的危险，如电磁式电流互感器在低压侧开路会产生高压的危险。

◆动态范围大，测量精度高。电磁感应式电流互感器因存在磁饱和剧题，难以实现大范围测量，问时满足高精度计量和继电保护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围，额定电流可测到几百安培至几千安培，过电流范围可达几万安培。◆频率响应范围宽。电子式电流互感器已被证明可以测出高压电力线上的谐波，还可进行暂态电流、高频大电流与直流电流的测量。◆没有因充油而产生的易燃，易爆等危险。电子式互感器一般不采用油绝缘解决绝缘问题，避免了易燃、易爆等危险。

◆体积小、重量轻。电子式互感器传感头本身的重量一般比较小。据前美国西屋公司公布的345kV的光学电流互感器(OCT)，其高度为2.7m，重量为109kg。.而同电压等级的充油电磁式电流互感器高为6.1m，重达7718kg，这给运输与安装带来了很大的方便。◆可以和计算机连接，实现多功能，智能化的要求，适应了电力系统大容量、高电压，现代电网小型化、紧凑化和计量与输配电系统数字化，微机化和自动化发展的潮流。二合并单元

(1)

定义：合并单元(MergingUnit，简称MU)是针对数字化输出的电子式互感器而定义的，连接了电子式互感器二次转换器与变电站二次设备。包括信号采集模块、控制输出模块、数字处理模块、通信处理模块、对时同步模块和设备自检模块。不需要对传统的一次设备进行改造，只需要在一次设备安装位置附近加装合并单元把相关的信号接入，把一次设备接入的信号转换为数字信号通过光纤发送；同时合并单元接收其他设备的控制命令，根据控制命令对一次设备做出相应的控制。

(2)优点：解决了传统一次设备无法运用于智能变电站的问题；高防护等级设计使设备能安装在户外，一次设备就地智能化能大大减少变电站建设过程中电缆的铺设，节省了材料，提高了信号传递的抗干扰性；传统一次设备的可靠性和稳定性提高了智能变电站运行的安全性和可靠性。

合并单元过程框图

合并单元MUECTEVT其他MUIa，Ib，Ic（保护）Ia，Ib，Ic（测量）3IoUa，Ub，Uc，3Uo母线电压多路电流电压信号的采集与处理主要功能：电流电压信号同步报文处理和发送IEC60044-8IEC61850-9-2保护测控计量录波SV报文点对点或交换式以太网合并单元的技术难点

电子式互感器合并单元的研制是一项很有意义的科研开发工作，同时它的设计研究和产业化存在很多技术难点，因此在合并单元设计过程中应考虑以下几点技术问题：

（1）数据同步的问题

数据同步问题是指二次设备需要的采样数据是在同一时间点上采得的，即采样数据的时间同步，以避免相位和幅值产生误差。

（2）数据的实时传输问题

通常变电站自动化系统各层之间有大量的数据需要交换，其中间隔层和过程层需要交换的数据有互感器的电流电压采样实对数据、对设备的控制命令、对设备的监测和诊断数据。三间隔层

（1）间隔层装置是指按变电站内电气间隔配置，实现对相应电气间隔的测量、监视、控制、保护及其他一些辅助功能的自动化装置

（2）该层次设备主要表现为以下六种功能:

①开展对一次设备保护控制功能;

②采集汇总本间隔过程层实时数据信息;

③推进本间隔操作闭锁功能;

④对统计运算、数据采集及控制命令的发出具有优先级别的控制;

④对统计运算、数据采集及控制命令的发出具

有优先级别的控制;

⑤开展操作同期及其他控制功能

⑥实施承上启下的通信功能,也就是说同步骤高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。在此基础上,上下网络接口具备双口全双工方式,从而保证网络通信的可靠性,有效提升信息通道的冗余度。间隔层装置分类

在分层分布式变电站综合自动化系统中，间隔层装置（或称为间隔层单元）,即前面所说的IED，大致可分成以下几类：（1）保护测控综合装置。也可简称为保护测控装置，一般用于中低压（110Kv以下）系统中。对于110kV及以上电压等级的高压和超高压间隔，为避免可能受到的干扰，保证保护功能的可靠性，目前仍采用保护和测控功能各自独立配置的模式。所以又有以下（2）、（3）种类的间隔层装置。（2）测控装置。测控装置是变电站自动化系统的必要组成部分，主要完成对某一间隔电气量（如电压、电流、温度、压力等）的测量、控制（包括断路器、隔离开关、接地开关、有载调压变压器分接头调节等）及其它与其对应的电气间隔相关的任务，它面向的对象主要是断路器或变压器本体等。(3)保护装置。主要完成对某一间隔设备的保护保护任务，如输电线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置、断路器保护装置、短引线保护装置等。(4)公用间隔层装置。在变电站中有一些公共信号及其测量值，如直流系统故障信号、直流屏交流失压、火灾报警控制回路故障信号、火灾报警动作信号、保安报警信号等等，需要一个或几个公共间隔层装置来进行相关信息的采集和处理。对