合并单元与电子式互感器之间的数字量

（五）电子式互感器

电子式互感器应选用成熟的产品，若投标设备非投标人自行生产的设备，则投标人须获得原厂商省级及以上区域授权，且投标设备须具有在国家电网或南方电网1个110kV及以上电压等级数字化变电站三套及以上成功运行的经验。 1. 电子式互感器基本要求

1.1. 电子式互感器分为罗氏线圈电子式互感器和光学电子式互感器，可根

据具体工程要求进行选型应用。

1.2. 电子式互感器可以采用电流、电压混合式互感器，也可单独配置，现

场安装按间隔布置。

1.3. 新建变电站110kV及以上电压等级的互感器应使用数字信号输出的电

子式互感器；10/35kV开关柜安装方式时宜采用小信号模拟量输出的电流电压一体化电子式互感器。若采用户外敞开式配电装置保护测控集中布置时，采用电子式互感器。

1.4. 双重化保护装置使用电子式互感器的传感模块和采集单元按双重化配

置，并相互独立，使用不同回路的电源供电。每路采集单元应至少包含两路保护用A/D和一路测量（计量）用A/D，在准确度和特性满足要求的情况下，测量（计量）用A/D可与保护用A/D共用，每路采集单元对应一台独立合并单元。

1.5. 单套配置的电子式电流互感器，其传感单元和采集单元按单套配置，

采集单元应包含两路保护用

第27卷第161期　　　　　　电　力　系　统　通　信　　　　　　　　Vol.27No.161

2006年3月10日　　TelecommunicationsforElectricPowerSystem　　　　Mar.10,200

6

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电子式互感器合并单元时间同步问题的解决方法

刘　琨,周有庆,张午阳,吴桂清

(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)

摘要:文章简要介绍了连接电子式互感器与二次保护、测量设备的合并单元及其主要功能,通过

分析合并单元在实际应用过程中所存在的时间同步问题,体要求。提出了一种基于复杂可编程逻辑器件(CP。该方法利用CPLD硬件执行速度快、I/O(VHDL)编写的内部运行软件、场试验,。

关键词:/;合并单元;复杂可编程逻辑器件;同步;曼彻斯特码

中图分类号:TN915.05

文献标识码:B　　　　　文章编号:1005-7641(2006)03-0071-05

0　引言

电流/电压互感器是电力系统中的重要设备,随

着电力工业的不断发展,电网电压等级的不断提高,传统带铁心的电磁感应式互感器由于自身结构上的局限性,已经越来越不能适应电力系统的要求。

近年来,基于光学和电子学原理的电子式电流/电压互感器(ECT/EVT)因具有体积小、

电子式电流互感器是智能电网的基础和关键设备之一，目前已成为科研院所研究的热点和前沿方向。本文针对PCB平面螺旋空心线圈新型电子式电流互感器进行研究，选题具有重要的理论意义和实际应用价值。电流互感器（current transformer，简称CT）是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器。无论是在高压系统或者是电压系统中，电流互感器都是不可缺少的一部分。

IEC 60044-8所规定的单相电子式电流互感器的通用框图如图1.1所示[10]。

图1.1 单相电子式电流互感器通用框图

电子式电流互感器基本原理：将一次侧被测电流转换成便于传输的信号（数字信号或者频率变换信号），经传输系统传送到二次侧，二次侧经过处理后以模拟量或者数字量的形式输出，供测量和保护用。

电子式电流互感器的传感头是其核心部件，一次电流传感头的性能直接影响甚至决定了电子式电流互感器的性能。

PCB平面螺旋空心线圈电子式电流互感器是我校近几年来提出的一种新型结构电子式电流互感器。其传感头的结构简单，抗干扰性能也优于前面介绍的传统空心线圈和PCB型空心线圈的抗干扰性[30]。PCB空心线圈是以PCB为骨架，印制导线代替传统空心线圈的绕线。

PCB平面

电子式互感器是数字化变电站的关键

数字化变电站主要由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通讯规约基础上分层构建，是能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

现在的综自变电站一是互感器是电磁型，输出是模拟量；二是传输规约是各厂家不一致。目前的数字化变电站，最主要的是采用了电子式互感器，有的经过合并单元，成为数字信号；各制造厂家，统一采用IEC61850标准进行通讯，做到互相操作。而高压断路器没有做到智能化。

所以说，在目前电子式互感器是数字化变电站的关键。

现在在国际上很多单位都在加紧研制各种类型的新型互感器。根据IEC最近的文件，对这类新型互感器统称为电子式互感器（ElectronicTransformer）。它包括连接传输系统和二次变换器的一个或多个电流或电压传感器，将被测量按比例传送给测量仪器、仪表和保护或控制装置。装置的输出可能是模拟量，也可能是数字量。对于模拟量输出的互感器，二次变换器直接供给二次设备，对于数字输出的互感器，可用一个汇接单元将多个二次变换器汇集输出至二次设备。实用上电子式电流互感器（简称ECT）和电子式电压互感器（简称EVT）往往组成一个装置。

电气工程与自动化◆DianqigongchengyuZidonghua

电子式互感器及其在数字化变电站中的应用

王虎生

王文学

（河北省供电公司保定供电公司，河北保定071000）

摘效果。

关键词：无源光电互感器；有源电子式互感器；EVCT；合并单元

要：详细介绍了电子式互感器的分类和基本原理，并从实用的角度将电子式互感器与传统电磁式电流电压互感器作了对比，同时对电

子式互感器的发展状况进行了分析。并以保定供电公司220kV白洋淀站的电子式互感器为例，介绍了电子式互感器在实际运行中取得的良好

全球低碳经济的兴起和可再生能源的广泛应用，要求电力系统应全面提升优化配置，由此催生智能电网的建设。智能电网要以测量、控制、信息、通信、新型储能和输电等高新技术先进的传感、

为依托，具有数字化、智能化、网络化、双向互动的运行特征，具备全方位、全过程的测量、监测、诊断、决策以及自愈等能力，全要素、

允许多种可再生能源以电能形式接入，从而提高整个电力系统产生、输送、供应、耗用、调配电能的效率，实现整个电力系统安全、经济稳定运行。其中进行数字化变电站建设是实现智能电网的关键环节。

220kV白洋淀数字化变电站是保定供电公司的第一座数字化变电站，由智能化的一次设备和网络化的二次设备分层

西开有限公司南瑞继保国电南自新宁光电电子式互感器对比

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西安西电高压开关有限责任公司

西开有限公司南瑞继保国电南自新宁光电电子式互感器对比

西开有限电子式互感器产品介绍介绍人：白世军

2011年8月3日XIAN ELECTRIC MANUFACTURING CORP.

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一、电子式互感器设计原理二、电子式互感器实物三、电子式互感器动模试验及工程应用情况四、采集器及合并单元五、后续研制方向

西开有限公司南瑞继保国电南自新宁光电电子式互感器对比

一、配套用电子式互感器设计原理110kV-500kV电子式电流互感器 110kV-500kV电子式电压互感器 110kV-500kV电子式电流电压互感器配GIS 110kV-363kV电子式电流电压互感器配HGIS电子式电流互感器配罐式断路器用的 40.5 kV-800kV电子式电流互感器全光纤电流互感器

西开有限公司南瑞继保国电南自新宁光电电子式互感器对比

1.1、电子式互感器的依据标准： GB1208、GB1207电流互感器、电磁式电压互感器 GB/T 20840.8、 GB/T 20840.7电子

ICS 29.24029.240 备案号：CEC 139-2009

Q/GDW

国家电网公司企业标准

Q / GDW 425 — 2010

电子式电压互感器技术规范

The technical specification for electronic voltage transformers

2010-××-××发布

2010-××-××实施

国家电网公司 发 布

1

Q / GDW 425 — 2010

目 次

前言 ································································································································································ II 1 范围 ·········································································································································

浅谈电子式电流电压互感器及其应用

据国家电网建设中长期发展规划，开发能长期对系统运行状态进行自动监测、诊断和保护、促进高压开关的智能化发展水平的光机电一体化设备，是城乡电网迈向自动化的迫切要求。

加速开发作为系统一次电量采集单元的电子式电流电压互感器尤显迫切，这也是电力系统自动化、数字化发展的需要。而电子式互感器是满足现代电力系统中高压电器设备向智能化、模块化、小型化、多功能、免维护方向发展的关键设备之一。

随着电力系统数字化的普及以及电力系统升级的需要，电子式互感器已经越来越多的应用于各种自动化变电站以及城市和农村电网改造中。

现代化的微机综合测量保护装置及仪器仪表不再需要互感器提供能量来工作，而仅需互感器将一次电流电压信息完整、及时、准确的采集并传送过来即可，仅需几伏的电压信号和极小的功率就能满足其接口需求，而电子式电流电压互感器能很好满足这一要求。作为传统电磁式电流电压互感器理想的换代产品，将给电力测量和保护领域带来革命性变革。将电子式电流电压互感器应用于电器成套设备中，将全面提升产品的智能化水平。

电子式互感器已成为国内外知名企业、科研院所和大专院校投资和研发的热点领域。ABB、川奇、西门子等国外著名电器制造商均已投入大量资金进行了

电流互感器与电压互感器

1、基本概念

1.1大电流接地系统、小电流接地系统？

系统电压在110KV及以上，中性点直接接地的系统称为大电流接地系统； 系统电压等级在35KV及以下，中性点不接地或经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统。

1.2中性点接地系统和中性点不接地系统的优缺点？

中性点接地系统：优点：发生单相接地时，系统电压仍保持平衡，且故障电流比较小，系统可运行2小时；缺点：内部过电压对相电压倍数较高。

中性点接地系统：优点：内部过电压对相电压倍数较低；缺点：单相接地短路电流很大，甚至超过三相短路电流，可能使用电设备损坏，而且发生故障时回引起短路电流波形畸变，使继电保护复杂化。 1.3单相接地故障电压电流分析及向量图

分析前说明：中性点接地与不接地的区别，中性点接地，相电压就是对地（中性点）的电压，无论怎么其他相接地，他都不会变化，因为中性地点不会产生偏移，但是中性点不接地系统相电压是对中性点的电压，当单相接地的时候，中性点会产生位移，即将接地相变为0电位点，所以导致当中性点不接地系统单相接地时，其他正常相对地电压上升为线电压。

(1)当系统正常运行，没有相接地时，中性点电压为0，而这时地的电压也是0，即中性点O和地O’是一个

电子式电流互感器模拟量电压输出的额定值

模拟量输出与数字量输出的电流互感器/电压互感器的系统/准确度比较

对构成元件为相同准确级的各系统进行比较时，采用数字量输出的ECT和EVT的系统，其系统总准确度与采用模拟量输出的系统的不一样。见图D.6。当采用数字量输出的ECT和EVT时，由纯数字信号传输引起的误差被排除。在此情况下，只要计算精度选择恰当，仪表因是数字值的纯计算而不会增加任何误差。在仪表中，受温度或长期漂移影响的可能性也全部被消除。

图 D.6 常规计量系统与数字量输出的

ECT

0.2级

缆线 无附加误差

EVT 0.2级数字仪表 无附加误差

计量输出 误差0.4%

电流互感器0.2级

电缆 误差0.1%

电压互感器0.2级1.1

常仪表 0.2级

计量输出 误差0.7%

数字输出的ECT和EVT计量系统

ECT和EVT计量系

统的误差比较

电子式电流互感器模拟量电压输出的额定值

模拟量输出型电子式电流互感器的技术信息

范围

本附录适用于新制造的模拟量输出型电子式电流互感器，用于电气测量仪器和继电保护装置。

电子式电流互感器采用电流传感器（例如，电流互感器，霍尔效应传感器，空心线圈（罗戈夫斯基线圈））和/或光学装置，由二次转换器提供模拟量电压输出。电子式电流互感器可以包含二