[發明專利]一種獨立支柱式一體化數字輸出電力互感器

在審

• 申請號: 201710080348.X
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106597051A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 譚建成;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;G01R15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種新型電子式電力互感器，是一種高壓側無采集器、三相應用無合并單元、具有數字輸出的新型電子式電力互感器，一體化無縫設計提高電子式電力互感器的可靠性。

背景技術

智能變電站是實現了測量數字化的變電站，是基于IEC 61850標準，具有站控層、過程層網絡，采用電子式互感器進行電流電壓測量及數字化處理的數字變電站。電子式電流/電壓互感器技術是智能變電站的關鍵技術之一。

隨著傳感技術、電子技術、通訊技術的快速發展，電子式電流互感器(Electronic Current Transformer)和電子式電壓互感器(Electronic Voltage Transformer)技術已逐步成熟。與傳統電磁式電流/電壓互感器相比，優勢十分明顯：1)測量頻帶寬，動態范圍大；2)無電流飽和；3)無電壓諧振；4)無負載問題；5)無電流二次側開路問題；6)無附加誤差，數字化的電流電壓信號以多播方式傳輸到二次保護測控設備，提升了保護測控系統的精度。

我國電子式互感器的發展，起始于本世紀初，主要為基于羅氏線圈、電容分壓的電子式電流電壓互感器。其基本結構遵循IEC60044-7/8標準框架，采用統一的數據模型及IEC61850-9-2數據通信平臺，數字化的電流電壓數據流通過光纖以太網以多播數據幀的形式發送至間隔層的保護測控裝置，實現站內一次設備和二次智能電子裝置的數字化通信，確保智能裝置之間的互操作性。

目前基于羅氏線圈的電子式互感器的電子元件有位于高壓側的一次轉換器，低壓側的二次轉換器，及位于控制室的合并單元(Merging Unit，MU)。近年運行經驗表明：1)采集器位于高壓側，易受開關場電磁干擾，可導致保護誤動；2)高壓采集器供能受限，故障率高，維修必須停電；3)合并單元(Merging Unit，MU)是互感器的智能部件，被視為二次設備，增加了保護測控鏈路裝置數量，降低了繼電保護的可靠性；4)電子式互感器的電子模塊分處于互感器的高壓端、低壓端及控制室，采集、轉換及發送功能分散，運維困難；5)互感器智能電子模塊的運行壽命遠低于互感器的其他部件，高壓采集器的替換須停電，一定程度上縮短了互感器使用壽命。6)合并單元為互感器的智能部件，獨立合并單元的引入，增加了二次設備的數量，提高了二次系統的建設及運維成本，過程總線交換機的引入，進一步降低了二次系統的可靠性。這些電子式互感器固有的缺限及智能變電站設計中出現的問題，成為智能變電站推廣應用必須跨越的障礙。

發明內容

本發明為一種適用于高壓系統的新型獨立支柱式數字化輸出電子式電力互感器，含一次組合傳感器、復合絕緣支柱、底座屏蔽保護室，及位于底座屏蔽保護室的插拔式處理單元。其特征在于底座屏蔽保護室及插拔式的處理單元，雙層屏蔽保護設計，可有效防止開關場開關操作對處理單元的電磁干擾，其與組合傳感器的插拔式接口，可實現維修替換不停電。處理單元含采集處理模塊、綜合處理模塊、通訊處理模塊及電源模塊。通訊模塊具有四路光口，其中兩路為輸出光口，另兩路輸出、組合可配置。就地數字化的一體化設計，剔除了高壓采集器及合并單元，三相應用無合并單元，變化測控應用無附加元件，提高了智能變電站的可靠性高。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

1)一種一體化獨立支柱式數字輸出電力互感器，包含組合傳感器、復合絕緣支柱、底座屏蔽保護室，及位于底座屏蔽保護室的插拔式處理單元；其特征在于其插拔式的處理單元，就地數字化的一體化設計，剔除了高壓采集器及合并單元，低壓插拔式的設計，具有檢修不停電的特點。2)本發明的獨立支柱式數字輸出電力互感器，其底座屏蔽保護室位為不銹鋼全金屬封閉設計。3)本發明的插拔式處理單元，處于互感器低壓側的屏蔽保護室中，具有不銹鋼全金屬屏蔽層外殼設計。4)本發明的插拔式處理單元，其組合傳感器的接入采用插拔式端口設計，含采集處理模塊、綜合處理模塊、通訊處理模塊和電源模塊。5)本發明的通訊模塊具有四路光口輸出，其中兩路為輸出光口，另兩路輸出、組合可配置。6)通訊模塊在三相組合應用時，兩路可配置輸出光口選組合，通過光纜互聯。7)通訊模塊可配置輸出光口在三相組合應用時，本相向鄰相互感器發送本相電流電壓數值，同時接收來自鄰相的電流電壓數值，經合成后，由數字輸出光口向過程總線發布三相電流電壓值，三相共提供六路輸出光口。