数字化变电站取消电流互感器中间抽头的研究

数字化变电站取消电流互感器中间抽头的研究

数字化变电站取消电流互感器中间抽头的研究

田志国,周水斌,尹明,周丽娟,马朝阳

(许继电气股份有限公司,河南 许昌,461000)

摘 要:传统综自变电站中电流互感器需要提供中间抽头,抽头的切换过程增加了变电站运行和建设成本。本文分析了切换缘由,提出了取消互感器抽头的方案,并针对此方案下可能的问题进行了探讨。 关键词: 中间抽头 电子互感器 数字化变电站

1. 引言

变电站在运行时,运行方式和负载大小会随着电网结构和用户的多少发生变化,这导致电站各一次设备上承受的电流发生变化。变电站设计时一次设备容量一般按照预期最大额定负荷时的载流量选型。在投运初期负荷电流一般较小,导致电流互感器一次电流偏离额定值较远,可能会带来计量精度下降。所以传统电流互感器一般设计有中间抽头和满量程抽头,通过切换抽头位置以适应一次电流宽范围变化的需要【1】

。互感器抽头切换过程直接增加了变电站工程施工的工作量,延长了变电站建设工程工期,新抽头的精度可能还需要重新标定,这些都增加了变电站的建设成本。 2. 数字化变电站简述

数字化变电站【2】和电子式互感器技术的发展,为解决传统电流互感器中间抽头切换问题提供了途径。数字化变电站是相对于传统综合自动化变电站而言的,其与传统综合自动化变电站的最大外在区别就是,出现了过程层和过程层网络,间隔层设备网络化,数据采集和跳合闸执行就地化。间隔层设备通过网络获取电网一次元件的模拟量和开关量参数,进行保护功能演算和控制,并通过网络将控制结果发送到被保护一次元件就近端的智能接口单元,由智能接口单

元直接驱动被保护元件的跳闸和合闸接点。

电子式互感器的应用是数字化变电站最重要的特征之一。我国电子式电流互感器执行标准为GB/T 20840.8-2007,其输出值为与一次电流成线性关系的低电平小信号电压模拟量,也可输出为与一次电流成线性关系的数字量。

3. 中间抽头选用原因及取消探讨

传统电流互感器的一、二次变比表示形式由国家标准GB 1208-2006规定,二次额定输出为5A或1A电流值。其输出信号在引入微机保护装置后,被小CT及其后的调理电路转换为了适合A/D量化的小信号电压值,A/D再量化成与一次电流成线性关系的数字量参与到保护运算中。电流互感器在某一固定一次电流下相当于一个恒流源,互感器输出电流不随二次负载的大小而发生变化。

下图中,图1为传统电流互感器信号传递流程图,图2为电子式电流互感器信号传递图。可以看出,电子式电流互感器中,不再有5A/1A的量值存在。按照标准GB/T 20840.8-2007规定,其额定输出为22.5mV~4V之间的某一个固定值或一个固定的数字量。当图2中的采集器属于电子电流互感器的一部分时,互感器的对外接口为已经经过A/D量化的数字量,为数字量接口的电子互感器。

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