PST-1200 数字式变压器保护装置培训资料
微机变压器保护的历史
微机变压器保护经过二十多年的发展,以历经时代:
1、 第一代以保护的微机化为代表,CPU 为 8 位;
2、 第二代以提高保护性能和保护操作液晶界面为代表,CPU 为 16 位;
3、 第三代以汉化界面和提高通信性能(与综自系统等的联系)的运用为代表,
CPU 为 32 位;
4、 第四代以网络化、实时嵌入式系统和新型互感器的应用为标志。
PST-1200 系列数字式变压器保护的硬件
本装置在总体设计及各模件设计上充分考虑可靠性要求,在采样数据传输、程序执行、
信号指示、通信等方面尤其注重。经试验,在本装置任何端子上实施 4kV 瞬变干扰脉冲,
在装置任何部位实施 15kV 空间静电放电干扰或 8kV 接触静电放电干扰,本装置未出现数
据传输错误,未出现 CPU 复位,未出现异常信号或异常液晶信息显示,保护不拒动、不误
动,远高于国家标准要求。
由于本装置在抗干扰能力上有充分考虑,故本装置组屏时,不需要安装另外的交、直
流输入抗干扰模件。
机箱结构
本系列装置外形为 19 英寸 4U 标准机箱,采用整面板、背插式结构。整面板上包括大
屏幕液晶显示器、全屏幕操作键盘、信号指示灯等。
背插式结构即插件从装置的背后插拔,各插座间的连线在整母板上,母板位于机箱的
前部。而不使用端子绕线式,提高了装置本体的抗干扰性能,同时减少了人为的差错因素,
保证了品质的一致性。该结构具有以下优点:
(1) 各插件自带可插拔端子,母板上只有保护内部使用的 5V 和 24V 电压等级回路连线,强
弱电完全分开,可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合,增强装置的抗干扰能力,提
高其可靠性和安全性;
(2) 可使母板连线按总线方式布置,使装置在功能配置上具有很强的灵活性,
(3) 可取消交流变换模件的大电流端子,再不会出现电流端子顶不开导致的 CT 二次侧开路
和分流问题,提高装置的可靠性。
(4) 便于插件按模块化设计。
(5) 可以根据用户的需要更换或增加部分模件,扩充或更改装置的功能;
模/数转换模块(A/D)
模/数转换模块(A/D),由无源低通滤波、模/数转换(A/D)及微处理器构成。其中 A/D
采用 14 位高精度、高稳定性器件,精确工作电流可达 ,精确工作电压达 ,提高
保护的测量精度。各模拟量经无源低通滤波,可有效滤除高次谐波,而对基波量的衰减不
到 1%,且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。
交流
变换
模件
无源低通滤波器
无源低通滤波器
六通道A/D
微处理器
(CPU)
共12路
六通道A/D
保护功能模件(CPU)
保护功能模件(CPU)用于处理 A/D 模块传来的数据,执行设定的保护功能。保护功能
模件(CPU)由 A/D 模块、状态量输入、状态量输出(用于跳合闸脉冲输出、告警信号输出、
闭锁继电器的开放及其它信号输出)、微处理器 MPU、随机存储器 RAM、程序存储器
ROM、闪存 FLASH MEMORY、电可擦除电可改写存储器 EEPROM 等构成。高性能的微
处理器 CPU(32 位),大容量的 ROM(256K 字节)、RAM(256K 字节)及 FLASH RAM(1M 字
节),使得该 CPU 模件具有极强的数据处理及记录能力,可以实现各种复杂的故障处理方
案和记录大量的故障数据,可记录 1500 条以上的事件和 12~48 份事故录波报告(视故障的
复杂程度而有所变化,通常可保存 30 份左右录波报告,内含定值、采样值、过程标志集以
及与之相关的电气量计算值,等等)。C 语言编制的保护程序,可使程序具有很强的可靠性、
可移植性和可维护性,保护功能的扩展具有很好的开放性。
各种与 CPU 有关的器件集中于一块插件上,各输入、输出状态量皆经光耦隔离。本
CPU 模件设有两片微处理器,主处理器用于运行保护程序,辅助处理器用于监视主处理器
工作状况。当本模件有器件出现异常,主处理器驱动闭锁继电器,切断状态量输出光耦输
出侧的工作电源。当主处理器工作异常,辅助处理器驱动上述闭锁继电器。闭锁继电器的
需掉电方能复归。双处理器相互监视,确保了装置工作的可靠性。
CPU 模件的端子主要用于接入该 CPU 上保护所需的压板及专用输入、输出信号等。
人机对话模件(MMI)
人机对话模件(MMI)安装于装置整面板后,该模件是 PS6000 系列数字式保护产品的通
用件,在上述产品中硬件和软件完全兼容。
该模件包括:微处理器(32 位),大容量 ROM(512K 字节)、RAM(1M 字节)、FLASH
MEMORY(1M 字节),EEPROM,状态量输入、输出,通信控制器件,时钟,大屏幕液晶
显示器(240×128),全屏幕操作键盘,信号指示灯等。
本模件主要用于人机界面管理。主要功能为:键盘操作、管理液晶显示、信号灯指示、
与调试计算机及变电站监控系统通信、GPS 脉冲对时(分/秒脉冲对时)以及将控制信息传给
CPU、从各 CPU 模件获取信息。
与各 CPU 的通信采用 CAN 总线,速率为 100Kbps,保护动作事件可以主动上传至
CPU
以太网
RAM
ROM
FLASH
I/O
端子信号
母板信号
出口
信号、告警输出
RS232 至
PC
数据采集系统
至 MMI 时钟
MMI,突破了装置内部通信的瓶颈,提高装置内部信息传送的速度。
对外通信有五个端口,一个设置在面板上,四个设置在通信接口模件的背板上。在面
板上的为 RS232 串口(新方案为 USP 接口),用于和 PC 机连接。在通信接口模件的背板
上的四路通信端口可根据需要设置成不同的物理接口。
MMI 模件电原理示意图
通信接口模件(COM)
通信接口模件(COM),主要有两种功能:本装置各 CPU 所需公共输入状态量(包括 GPS
对时脉冲输入)由此模件经光电转换后接入装置母板,供各 CPU 模件共享。另一主要功能
为 MMI 模件上的通信功能经本模件转换为相应物理接口输出,用于变电站自动化系统通信
及打印通信。本模件通信接口可根据变电站通信系统的物理媒介选择不同的配置方式。
当由本系列装置构成变电站自动化系统时,推荐采用以太网接口,全站构成以太网络
通信系统,以克服以往产品的通信瓶颈,大大提高信息传输的实时性能。在采用以太网通
信时,使用基于以太网的平衡式 IEC870-5-103 通信规约及其通用报文可以兼顾通信规约
的兼容性和通信的效率。
当本装置接入其它变电站自动化系统时,根据具体工程的特殊要求,在通信接口可设
置成 EIA 422/485 接口、CAN 总线接口、LON WORK 总线接口或光纤接口等,以满足不同
的自动化系统需要。但由于它们的传输效率比较低(在系统节点比较大时尤其明显),并且
CAN 总线和 LON WORK 总线缺少比较统一的通信规约,所以本公司不推荐这几种接口方
式。
电源模件(POWER)
电源模件(POWER),用于将变电站内直流电源转换为保护装置所需的工作电压。本模
件输出一路 5V,两路 24V 电压,5V 电源用于装置数字器件工作,一路 24V 电源用于继电
器驱动及各模件间相互信号交换,另一路 24V 电源输出装置,用于装置状态量输入使用。
各电压等级电源相互独立,不共地。电源模件原理示意图见图 3-4。
为增强电源模件的抗干扰能力,本模件的直流输入及引出端子的 24V 电源皆装设滤波
EEPROM
RAM
ROM
FLASH
面板信号
CPU
CAN
I/O
至CPU模件
至CPU、控制等
信号、告警输出
液晶显
示器
键盘
串行接口 通信端口
以太网 通信端口
器。
设计寿命
在工作温度为 25℃时,设计寿命为 12 年,其中电源为 5 年。
影响装置使用寿命的因素有:
1、 环境,包括温度、湿度、气压等;
2、 元器件的选择;
3、 系统扰动频率(保护装置的启动和动作次数);
4、 系统最大短路容量(CT 二次电流);
5、 直流系统(电压、纹波系数);
6、 系统电磁干扰强度。
装置特点
1、人性化
● 装置采用大屏幕全汉化液晶显示器,可显示 15×8 个汉字,显示信息多;
● 事件和定值全部采用汉字显示或打印,摒弃了字符表述方式;
● 定值以表格方式输出,录波数据可选择波形输出或数据输出;
● 计算机界面的调试和分析软件 Psview,不但能完成装置键盘上的功能,还能对保护
录波数据分析;
● 可独立整定 32 套定值,供改变运行方式时切换使用。
2 大资源
● 保护功能模件(CPU)的核心为 32 位微处理器,配以大容量的 RAM 和 Flash RAM,
使得本装置具有极强的数据处理能力和存储能力,可记录的录波报告为 8 至 50 个,可记录
的事件不少于 1000 条。数据存入 FLASHRAM 中,装置掉电后可保持;
● A/D 模件采用 14 位的 A/D 转换和无源低通滤波,使本装置具有极高的测量精度;
● 采用 CAN 网作为内部通信网络,数据信息进出流畅,事件可随时上传。
3 高可靠性
● 装置采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽措施,能通过 IEC60255-22-4 标准规定的
IV 级(4kV±10%)快速瞬变干扰试验、IEC60255-22-2 标准规定的 IV 级(空间放电
15kV,接触放电 8kV)静电放电试验,装置整体具备高可靠性;
● 组屏可不加抗干扰模件。
4 开放性
● 通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统配 合,可实现远方定值修改和切换、
事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。
5 透明化
● 记录保护内部各元件动作行为和录波数据;
● 记录各元件动作时内部各计算值;
滤波器
逆变电源
滤波器直流输入
用于状态量输入
24V
24V(内部使用)
5V
● 可将数据在 Psview 软件上分析保护内部各元件动作过程。
6 免调试
● 在采样回路中,选用高精度、高稳定的器件,保证正常运行的高精度,避免因环境改
变或长期运行而造成采样误差增大;
● 细微的软件自动调整,提升装置精度;
● 完善的自检功能,满足状态检修的要求;
● 装置中无可调节元件,无需在现场调整采样精度,同时可提高装置运行的稳定性;
PST-1200 系列变压器保护的原理及应用
一、 变压器简介
1、根据用途分类:
A.电力变压器
降压变
升压变
配电变
联络变
B.电炉变压器
二次电压低,电流大
C.整流变压器
工作电流波形为不规则的非正弦波
D.工频试验变压器
E.电抗器
F.调压器
G.矿用变压器
H.其它特种变压器(电磁式 PT、CT)
2、电力变压器的性能参数:
A.额定容量(包括各侧容量)
B.相数(单相或三相)
C.频率
D.额定电压
E.绕组接线方式和联结组
F.变压器冷却方式
G.绝缘水平
H.负载特点
I.安装特点(户内或户外)
J.短路阻抗→成本随阻抗增加而增加
K.负载损耗→基本损耗(直流电阻)和附加损耗(涡流和漏磁)
L.空载损耗
M.空载电流
3、变压器的数学模型电路:
A)两卷单相变压器数学模型电路
B)三相变压器绕组联结方式
A B C A B C
X Y Z
X Y Z
Y 形 ℃形
三相变压器绕组 Z 型联结:
A B C
uA1 uB1 uC1
uC2 uA2 uB2
C)自耦变压器
U1
R1 L1 L2 R2
U2
i 1 i 2
i d M
A
a
X x
二、变压器保护用 TA 及对差动保护的影响
差动保护动作速度快(20~30ms),变压器各侧电流互感器在传变电流时的
暂态特性应尽可能的一致。以免出现过大的暂态不平衡电流,造成差动保护误
动。目前,220Kv 系统中大量使用 P 级电流互感器,500KV 系统使用带暂态特
性的 TP 型电流互感器(T—暂态,P—保护)。TP 型电流互感器有四种型号:有
闭路铁心的 TPS 和 TPX,有气隙铁心的 TPZ 和 TPY;TPS 型为底漏磁,其误差
由励磁特性和匝数比偏差来确定,剩磁不限;TPX 型在规定条件下峰值误差不
超过 10%,剩磁不限。
铁心气隙对电流互感器的影响
1、铁心气隙对暂态性能的影响
(1)加长电流互感器到达饱和的时间,即比闭路铁心电流互感器有更长的时间保
持电流线性传变关系,关键是使剩磁减小到饱和磁密的 10%以下。
(2)电流互感器励磁电抗显著减小,空载电流互感器的电流汲出效应严重,增大
了差动保护的不平衡电流,相应地降低了该保护的灵敏度;在几个有气隙铁芯
电流互感器并接的场合(如环形母线、一个半断路器接线等),汲出电流可能使断
路器失灵保护误动作。
(3)铁芯气隙使剩磁大大减小,因此在切除短路后.电流互感器铁芯磁通由短路
状态的很高值逐渐下降到很低的剩磁值.使二次电流继续存在(残余电流)较长时
间,这容易引起灵保护误动作。
2,气隙对电流互感器稳态性能的影响
由于气隙的存在.使电流互感器励磁电流比闭路铁芯的大,稳态的电流互
感器幅值误差和相角误差均加大,一般更多地影响测量仪表的精度,对灵敏的
差动保护也有少许影响,即稳态平衡电流要略大些,动作整定值应稍作提高。
3,有铁芯气隙电流互感器的优点和缺点
与闭路铁芯的电流互感器作对比,有隙铁芯的电流互感器有以下优点:
(1)剩磁大大减小,改善电流互感器暂态特性;
(2)电流互感器时间常数减小,使铁芯截面缩小;
(3)为避免饱和,在同一电流下.闭路铁芯电流互感器尺寸大;
(4)二次开路电压小(励磁电抗小);
(5)二次侧功率因数对为防止饱和而加大尺寸的影响,有隙铁芯电流互感器
比闭路铁芯电流互感器小。
4、有隙铁芯 BA 的缺点:
(1)励磁电流大,电流互感器误差大;
(2)汲出电流大,残余电流延续时间长,易引起保护的误动或降低保护的灵
敏度;
(3)比闭路铁芯电流互感器的机械强度低、价格高;
(4)铁芯气隙使电流互感器二次漏电抗增大,影响电压(高阻抗)差动保护的整
定值和灵敏度
(5)气隙的尺寸和结构可能经一段时间后会发生些微变化,影响特性的稳定。
5、电流互感器的暂态饱和对差动保护的影响
保护用电流互感器要求在规定的一次电流范围内,二次电流的合误差不超
出规定值。对于有铁芯的电流互感器,形成误差的最主要因数是铁芯的非线性
励磁特性及饱和。
电流互感器的饱和可分为:
℃稳态饱和:大容量短路稳态对称电流引起的饱和;
℃暂态饱和:短路电流中含有非周期分量和铁芯存在剩磁而引起的饱和。
两类饱和的特性有很大不同,引起的误差也差别很大。
在同样的允许误差条件下,考虑暂态饱和要求的互感器铁芯截面可能是仅
考虑稳态饱和的数倍互数十倍。
A.稳态饱和特性及对策
当电流互感器通过的稳态对称短路电流产生的二次电动势超过一定值时,
互感器铁芯将开始出现饱和其特点是:畸变的二次电流呈脉冲形,正负半波大
体对称,畸变开始时间小于 5ms(1/4 周波)。二次电流有效值将低于未饱和的
情况。对于反映电流值的保护,如过电流保护和阻抗保护等,饱和将使灵敏度
降低,对于差动保护差电流取决于两侧互感器饱和特性的差异。
例如:1200/5 的电流互感器,制造部门提供的规范为 5P20,30VA,5P 为
准确等级,30VA 为二次负荷额定值,20 为准确限制系数(ALF),电流互感器在
额定负荷下,二次极限电动势
En=ALF·I·(Rct+Rbm)
此时综合误差应不超过 5%,综合误差也可适用 10%(10P)当前工程中,
经常遇到的问题是短路电流过大,ALF 不满足要求,但实际负荷比额定负荷小
得多。
B.暂态饱和
短路电流一般含有非周期分量,这将使电流互感器的变特性严重恶化,原
因是电流互感器的励磁特性是按工频设计。在变单效频率很低的非周期分量时,
铁芯的磁通(励磁电流)需要大大增加。
是否考虑短路电流的暂态过程,电流互感器分为 P 和 TP 类,P 类电流互感
器要求ΦAC 情况下不饱和(纯交流)而 TP 类电流互感器要求整个工作情况下
的总磁通ΣΦ=ΦAC+ΦDC 不饱和,因此要求 TP 类的铁芯远大于 P 类。
非周期分量导致互感器暂态饱和时二次电流波形是不对称的,开始饱和的
时间较长,但铁芯有剩磁时,将加重饱和程度和缩短开始饱和时间。
为了减缓暂态饱和对保护的影响,需要采取必要的措施。这种措施有两类,
一类是保护装置具备减缓饱和影响的能力,另一类是选择适当的电流互感器类
型和参数。
保护对电流互感器两大要求:
℃保证保护的可依赖性。(不影响保护的可靠性)
℃保证保护的安全性(不会导致保护误动或无选择动作)
保护装置抗饱和的能力
母差外部故障时各支路的短路电流分布可能很不均匀,饱和情况可能不一
致。为保证母差保护的正确性,要求母线保护装置必须采取措施,减缓暂态饱
和的影响并不对电流互感器提出特殊要求。母线差动为标准的满足基尔霍夫定
律因母线本身无电感铁芯电容等影响。
对于变压器差动保护,未提出明确要求。电流互感器本身与电力变压器一
样也是采用同样的原理,因此保护要区分饱和的原因是电流互感器还是变压器
本身引起。目前国内的主变保护产品未采取合适的方法。有厂家采取了一些方
法但效果不理想,存在差动保护误动的情况,特别是空载合闸于故障变压器时。
暂态饱和与稳态饱和的波形特征不同采取措施时也要区别对待。
针对 TA 饱和问题,国内外提出一些判别 TA 饱和的方法:
(1) 采用附加额外电路来检测 TA 饱和,现场工作不方便;
(2) 提高定值,降低保护动作灵敏度;
(3) 采用流出电流判别的比率差动保护;
(4) 异步法 TA 饱和判别,利用 TA 饱和时电流波型中谐波含量
高、波形明显不对称等特征;
(5) 时差法;TA 饱和时,差动电流比制动电流落后;
(6) 利用电压与差电流的变化不同步;
三、变压器内部故障主保护
A.概述
主保护:瓦斯保护和差动保护
1、瓦斯保护
瓦斯保护为变压器本体内故障的一种主要保护,特别是铁心故障。无论
差动保护还是其他内部短路保护如何改进,都不能代替瓦斯保护,当然瓦
斯保护也不能代替差动保护,电气故障是瓦斯保护的反映较慢。
瓦斯保护在运行中,误动较多,主要为回路和瓦斯继电器本身的故障率
较高。对于保护装置,只起到记录动作信息和转换保护动作出口的作用。
瓦斯保护的动作原理图
为提高瓦斯保护的可靠性,XHJ 和 CKJ 的动作电压有所不同。XHJ 的动作
电压较低,为额定电压的 55%~60%;CKJ 的动作电压较高,为额定电压的
65%~70%;XHJ 的动作时间为 10ms,CKJ 的动作时间为 20ms。(规程规定
继电器的动作时间>10ms。本设计方案能有效的防止因绝缘破坏和直流单点
接地引起保护误动作。
2、比率制动式差动保护
采用这一原理既能在外部短路时可靠的制动,又能在内部短路时有较高的
灵敏度,但对内部短路时流出电流的适应能力较差。对励磁涌流和过励磁也要
有特殊方式。比率制动式差动保护的方法较多,现介绍 PST-1200 采取的方式
启动元件
保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理
程序。各保护 CPU 的启动元件相互独立,且基本相同。
启动元件包括差流突变量启动元件、差流越限启动元件。任一启动元件动
作则保护启动。
a) 差电流突变量启动元件的判据为:
| iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T) |> ;
其中:φ为 a,b,c 三种相别;
Icd 为差动保护动作定值;
当任一差电流突变量连续三次大于启动门坎时,保护启动。
b) 差流越限启动元件是为了防止经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵
敏度不够而设置的辅助启动元件。该元件在差动电流大于差流越限启动门坎并
持续 5ms 后启动。差流越限启动门坎为差动动作定值的 80%。
差动电流速断保护元件
本元件是为了在变压器区内严重性故障时快速跳开变压器各侧开关,其动
作判据为:
Id >Isd
其中:Id 为变压器差动电流
Isd 为差动电流速断保护定值
五次谐波制动元件
本元件是为了在变压器过励磁时防止差动保护误动, 其动作判据为:
I ℃>Id *XBB 5
其中:I℃为差动电流中的五次谐波含量;
Id 为变压器差动电流
XBB5 为差动保护五次谐波制动系数,软件设定为 ;
比率制动元件
本元件是为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用,同时在内部
故障时有较高的灵敏度,其动作判据为:
两侧差动:Icdd =|I1+I2|; Izdd =max(|I1|,|I2|);
三侧差动:Icdd =|I1+I2+I3|; Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|);
四侧差动:Icdd =|I1+I2+I3+I4|;
Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|,|I4|);
(1)Icdd≥Icd
(2)Izdd<=Izd
或 3Izd>Izdd>Izd Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)
或 Izdd>3Izd Icdd-Icd- K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)
其中: I1 为 I 侧电流; I2 为 II 侧电流;
I3 为 III 侧电流; I4 为 IV 侧电流;
Icd 为差动保护电流定值; Icdd 为变压器差动电流;
Izdd 为变压器差动保护制动电流,
Izd 为差动保护比率制动拐点电流定值,设定为高压侧额定电流值;
K1,K2 为比率制动的制动系数,软件设定为 K1=,K2=;
关于 k1=,k2= 选取的考虑:
1)变压器匝间故障时,差动电流较小,制动电流也较小。这时,保护的 TA
工作在线性范围,能够准确的传变故障电流,同时保证差动保护的动作
灵敏度。这种情况下,考虑负荷电流的影响,差动保护应工作在 k3 和 k1
段;
2)当变压器引线故障时,故障电流较大,负荷电流的影响可忽略;
3)区外故障时,故障电流较大,会造成 TA 饱和等,造成流入变压器差动
保护的差流较大,因此提高比例制动特性;在转换性故障时,TA 不能准确
的传变故障电流,造成差动保护误动作,国内已有实例应采取其他方法解
决。
TA 回路异常判别元件
Isd
Icd
Izd 3Izd Iz
Id
K1=
K2=
本元件是为了变压器在正常运行时判别 TA 回路状况,发现异常情况发告警
信号,并可由控制字投退来决定是否闭锁差动保护。其动作判据为:
(1) |℃iφ|≥ 且|IH|<|IQ|;
(2) 相电流≤IWI 且 ID≥IWI ;
(3) 本侧|Ia+Ib+Ic|≥IWI (仅对 TA 为 Y 形接线方式);
(4) max(Ida,Idb,Idc)> IWI
(5) max(Ida,Idb,Idc)>
其中:℃iφ为相电流突变量 Ida,Idb,Idc 为 A,B,C 三相差流值;
Icd 为差动保护电流定值 In 为额定电流
IQ 前一次测量电流 IH 当前测量电流
ID 无流相的差动电流 IWI 无电流门槛值,取 倍的 TA
额定电流;
以上条件同时满足(1)、(2)、(3)、(4)判 TA 断线,仅条件(5)满足,判
为差流越限。
变压器各侧电流相位补偿
(1)变压器接线组别对差动保护的影响
对于 Y/Y0 接线的变压器,由于一二次绕组对应的电压相位相同,故一二次
两侧对应相电流的相位几乎完全相同,而常用的 Y/d11 接线的变压器,由于三
角形侧的线电压与星形侧相应相的线电压相位相差 30°。由于变压器中平衡绕组
(℃形绕组)的存在,当 Y 形绕组中性点接地运行,系统发生接地故障时,Y
形侧各相电流中含有零序电流,℃形绕组或不接地的 Y 形绕组中无零序电流,
因此必须对 Y 形绕组各相电流进行处理,以消除零序电流对差动保护的影响。
(2)常规补偿措施
为了消除由于变压器接线引起的不平衡电流的影响,可采用相位补偿法,
即将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,而将变压器形侧的电流互感器接
成 Y 形,从而把二次电流的相位校正过来这就是所谓的相位补偿。
IAY、IBY、ICY 表示变压器 Y 形侧三相电流
IA℃、IB℃、IC℃表示经转角后变压器 Y 形侧电流
Ia℃、Ib℃、Ic℃表示变压器形侧三相电流
流入差动继电器的电流为 IA℃、IB℃、IC℃,Ia℃、Ib℃、Ic℃这两组电流幅值相
同,相位相同。
(3)PST-1200 对变压器接线组别的补偿
在本装置内,变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验,变压器
各侧均采用 CT 星形接线。各侧的 CT 极性均指向母线,用软件进行相位校正时,
PST-1200 选用变压器 Y→℃形侧校正的原理,且差动保护的所有计算均以高压
侧为基准。对于 Y0/℃—11 的接线,其校正方法如下:
Y0 侧:
Ia’=(IA-IB)/ ;Ib’=(IB-IC)/ ;Ic’=(IC-IA)/
℃侧:
Ia'=Ia Ib'=Ib Ic'=Ic
目前有的厂家采用℃→Y 的模式(南瑞 RCS-978)
对变压器绕组为 Y
3 3 3
IA'=IA-(IA+IB+IC)/3=(IA-IB)/3-(IC-IA)/3
IB'=IB-(IA+IB+IC)/3=(IB-IC)/3-(IA-IB)/3
IC'=IC-(IA+IB+IC)/3=(IC-IA)/3-(IB-IC)/3
对变压器绕组为℃形
Ia'=Ia -Ic Ib'=Ib-Ia Ic'=Ic-Ib
两种方法在本质上没有区别,但在不同的故障条件下,差流的大小有所不
同。
过负荷监测元件
本保护反应变压器的负荷情况,仅监测变压器各侧的三相电流。 动作判据
为:
max(Ia,Ib,Ic)>Igfh;
其中: Ia、Ib、Ic 为变压器各侧三相电流;
Igfh 为变压器过负荷电流定值;
过负荷启动冷却器元件
本保护反应变压器的负荷情况,监测变压器高压侧三相电流。 动作判据为:
max(Iah,Ibh,Ich)>ITFH;
其中: Iah、Ibh、Ich 为变压器高压侧三相电流;
ITFH 为变压器过负荷启动冷却器元件电流定值;
过负荷闭锁调压元件
本保护反应变压器的负荷情况,仅监测变压器高压侧三相电流。 动作判据
为:
max(Ia,Ib,Ic)>ITY;
其中: Ia,Ib,Ic 为变压器高压侧三相电流;
ITY 为变压器过负荷闭锁调压元件电流定值。
B、差动保护的难点
1)分接头的影响
2)匝间短路,环中电流大,流入差动保护的电流小
3)负荷电流的影响
4)励磁涌流的闭锁
5)TA 的特性
6)暂态励磁电流的影响
三相变压器的励磁涌流特点
1)三相涌流的 I2/I1 均可能小于 20%,对于剩磁为± 的情况下,三相
涌流的间断角θ,均可能小于 60°;
2)B=± 时,三相涌流的 I2/I1 均可能小于 15%;
3)B=± 时,三相涌流的 I2/I1 有一相可能小于 15%,但另两相中至少
有一相大于 15%;
4)B=± 时,三相涌流中的 I2/I1 有一相可能小于 20%,但另两相中至
少有一相大于 20%;
5)B=± 时,三相涌流中的 I2/I1 均大于 15%;
6)大量现场实测资料所提供的励磁电流情况,I2/I1 的特征量比理论分析结
果乐观;
7)经保护 TA 变换后,涌流特征基本不变;
8)计及铁心磁滞和局部磁滞的影响,三相励磁涌流的二次谐波成分普遍增
加。
C.变压器内部短路时流出电流对差动保护的影响
1、负荷电流
2、制动电流的选取
3、制动曲线的选取
D.变压器差动保护注意的问题
1)变压器差动保护不平衡电流大,较易误动;
2)流出电流对变压器匝间短路灵敏度的影响;
3)空载合闸时励磁涌流对变压器差动保护的影响;
4)过励磁工况下变压器差动保护动作行为;
5)系统中带长线路或有电缆出线(线路对地电容较大)时,对二次谐波闭
锁元件的影响。
6)对大型变压器,变压器的工作磁痛与铁心饱和磁痛比值较大时,将降低
变压器励磁涌流中的二次谐波含量。
E、防止励磁涌流时差动保护误动的技术措施
变压器的高低压侧是通过电磁联系的,故仅在电源的一侧存在励磁电流,
这励磁电流将全部流入差动回路。在正常运行情况下,其值很小,小于变压器
额定电流的 3%。当变压器空载合闸时,会出现励磁涌流,在电压为 0 时刻合闸
时,变压器铁芯中的磁通急剧增大,使铁芯瞬间饱和,这时出现数值很大的冲
击励磁电流(可达 5~10 倍)。实际情况下,现场遇到这么大的涌流机会较小。
单相变压器励磁涌流的分析
为考虑空载合闸的最严重条件,同时有利于简化分析工作,假设电源内阻
抗为 0,不计合闸回路电阻。
u1 Isd Lm u2
合闸大电源电压为 u=umSin(ωt+α)
当二次侧开路的空载变压器突然合到电压为 u 的无穷大系统上,忽略变压
器漏抗压降,设变压器的变比为 1:1,则有
dφ/dt= umSin(ωt+α)
即 φ=-umumωCos(ωt+α) /ω+C
=um/ωL[Cosα-Cos(ωt+α) -(Bs-Br)/Bm]≥0
ωL 合闸回路的基波电抗
由以上公式可以看出当α=0 时有最大的暂态磁通,因此α=0 时,产生最大涌
流峰值(对单相变压器)。
在通常的励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波,因此励磁涌流不
是标准的正弦波。励磁涌流的大小与合闸瞬间的电压相位、铁芯剩磁大小和方
向、电源容量、变压器容量及铁芯材料等因数有关。
当变压器的容量越大,衰减越慢。
从试验和理论分析得知,励磁涌流含有大量的高次谐波,以二次谐波的分
量最大,四次以上谐波分量很小。因此,国内目前采用的防励磁涌流的措施主
要有以下几种方法:
℃二次谐波比例制动
℃波形对称原理
℃间断角原理
℃其它方法(模糊识别)
二次谐波原理
二次谐波原理为经典的方案,但二次谐波原理也存在许多问题:
a.选取制动比例
℃ΣI2/ΣI1 ℃maxI2/maxI1 ℃三取二 ℃或门闭锁
b.空载合闸于故障变压器,延时动作
c.或门闭锁的启动电流选取
系统不管差流大小,含量到定值闭锁差动保护;目前有的厂商采用最大值
闭锁容易发生误动作。
d.二次谐波比例
为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动, 其动作判据为:
I ℃>Id * XB 2;
其中:I℃为差动电流中的二次谐波含量;
Id 为变压器差动电流;
XB2 为差动保护二次谐波制动系数;
波形对称原理
公司的专利产品,目前在系统中有 3000 多套运行。业绩良好,性能稳定,
创造了较好的社会和经济效益。
工作原理:采用波形对称算法,将变压器在空载合闸时产生的励磁电流和
故障电流区分开来。
1)将流入差动保护的差流进行微分
2)将微分后的差流的前半波与后半波做对称比较
|I1'+I1+180°′|/|I1'-I1+180°′|≤K
若满足上式,则为对称,否则为不对称。
对于故障电流,主要为基波电流,上式恒成立。
对于励磁涌流(主要为二次谐波电流),上式不成立
以此区分故障电流与励磁涌流
对称涌流的特征
对称涌流是由剩磁方向相同的两相涌流相减生成的电流,如 b 相负剩磁,b
相电压负半波产生涌流,c 相负剩磁,c 相电压负半波产生涌流,b 相和 c 相涌
流方向相同。b、c 相电压负半波相差 120°。由它们产生的涌流是两个峰值相差
120°,方向相同的单相涌流之差。
对称涌流的间断角比单相涌流要小,最小可达 30°。对称涌流的系数可分
为 3 段,中间是个较大的波形,其宽度为 120°。两头两个小波与中间方向相反,
大小可能不一样,在一个周波内有间断角。
90 270
0 180 360
F、过励磁工况下,防止差动保护误动的技术措施
变压器过电压或过励磁时,(u/f)励磁电流急剧增大,波形严重畸变。当电
压达到额定电压的 120%-140%时,励磁电流可增至额定电流的 10%-43%(大
概)。这个电流将作为不平衡电流流入差动保护的动作回路,完全可能使差动保
护误动作。
防误措施是增设五次谐波制动回路,当过电压达到 120%时,五次谐波最大,
达到基波电流的 50%,若过电压水平再增加,五次谐波含量降低,当过电压达
到 140%时,五次谐波占基波的 35% ,因此,取 I5/I1≥35%作为闭锁条件较为合
适。
在过电压超过 140%时,将严重威胁变压器的安全。这时 I5/I1<38%差动保
护动作也是合理的。
在变压器的后备保护中也可增设过激磁保护。
必须说明,变压器过电压或过励磁时,励磁电流的性质将随变压器设
计、材料、结构、工艺等因素而有所不同。
G、PST-1200 对各侧电流互感器型号及变比误差的解决措施
PST-1200 对此选用平衡系数来完成,此平衡系数的计算是由保护装置的软件来完成。
平衡系数的计算与的接线方式无关
BL/BH 应尽可能的小于 16,这是保证装置最佳运行方式。
若 BL/BH 大于 16,在正常运行中会造成差流误差变大。
四、变压器分侧差动保护
变压器纵差保护都有励磁涌流和过励磁工况下防止误动的问题。
优点:
℃无励磁涌流影响
℃与过励磁无关
℃与分接头调压无关
缺点:
℃对匝间无保护作用
℃每一绕组须有四个引出端子
用途:用于 50kV 分相式自耦变压器,满足基尔霍夫定律,无转角。
变压器零序差动保护,应考虑励磁涌流对的影响。
差动速断保护,Icd>Isd
五.变压器后备保护
根据工程实际配置后备保护。
A. 反映相间故障的后备保护
(1)过流保护
变压器各侧过流保护按相设置
(2)复合电压闭锁过流
作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护,当过流保护的灵敏度不足时,增加复合
电压闭锁回路。在不对称性故障时,出现负序电压及在对称性故障及三相电压低于某一值
时,才开放过流保护,这样过流保护的定值可大大降低,同时也提高了保护的灵敏度。
三侧电压闭锁问题(反措要求):
采用“或”门逻辑,提高高中压侧对低压侧故障的灵敏度。
(3)带方向的复合电压闭锁过流保护
对于 220kV 侧,作为变压器的后备保护
以电源侧向下指:方向元件和电流元件按 90 接线
B.反映接地故障的后备保护
作为变压器接地故障的后备保护,它是整个电网接地保护的组成部分之一,它的配置
与整定必须和电网接地保护相配合。
在中性点直接接地的电力网中,对外部单相接地引起的过电流应设零序过流保护。
110kV,220kV 中性点直接接地的电力网中,对外部单相接地故障引起的过流,以及因
失去接地中性点引起的变压器中性点电压升高,按规程装设零序保护。对全绝缘变压器除
零序过流外,应增设零序过电压保护。当电力网单相接地失去中性点是,零序电压保护应
经过 ~ 时限动作于断开变压器各侧开关。
方向指向系统,CT 极性指向母线
若中性点不接地,系统单相(A)接地时的零序电压
C.变压器其它异常运行保护
1、过激磁保护
2、过负荷保护。
(1)过负荷发信
(2)启动风冷
(3)闭锁调压
PST-1200 系列变压器保护江苏方案
根据国电公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》“对于 220 千伏主变压
器的微机保护必须双重化的精神”,主变压器宜采用两套完整、独立的主保护和两套相
同配置的后备保护,同时还必须保证两套主、后备保护在交、直流回路上的独立性。
一、 保护的配置:
1、微机保护按两套主保护(采用不同原理:二次谐波闭锁原理、波形对称原理)、
两套后备保护配置。全部保护和操作回路按两面屏布置。
第一面屏配置:PST-1202AJS 型保护装置(主保护与各侧后备保护),PST-1222
或 PST-1212 型操作箱(220kV 侧开关操作回路及电压切换回路),PST-1206A 断路器
失灵保护,一台打印机。
第二面屏配置:(PST-1202BJS)型保护装置(主保护与各侧后备保护),PST-1210C
型非电量及开关操作回路装置(包含非电量保护、110kV 侧开关、低压侧开关操作回
路及电压切换回路)。
2、电流回路的配置:
(1)第一方案:正常运行时两面屏均用开关侧 CT。旁路代主变断路器运行时,原则
上只考虑启用一套完整的主保护、后备保护(即只将一块屏的主保护后备保护切人旁
路 CT )。另一套完整主保护、后备保护停用。
(2)第二方案:正常运行时一面屏用开关侧 CT,另一面屏用套管侧 CT。旁路代主变
断路器运行时为简化操作,当不考虑 CT 回路的切换,第一面屏主保护和后备保护退出,
第二面屏主保护和后备保护全部投入,同时启用旁路线路保护的接地距离和相间距离
一段作为变压器套管 CT 至开关间引线故障的保护;距离定值整定一般取不大于 10 欧
姆以内;当考虑 CT 回路的切换,用开关侧 CT 面的屏的主保护后备保护切人旁路 CT,
另一面屏仍用套管侧 CT。
(3)差动保护用 CT,各侧均以星形接线输入,星-角变换和各侧电流数值平衡均有保
护装置软件实现。
3、 直流电源:
(1)第一面屏内 PST-1202AJS 型保护装置(主保护与各侧后备保护)配置一组熔断器
或快速开关。PST-1222 型操作箱含 220kV 侧开关操作回路及电压切换回路,设置两组
熔断器或快速开关供双跳圈断路器直流电源。
(2)第二面屏内 PST-1202BJS 型保护装置(主保护与各侧后备保护)配置一组熔断器。
非电量及失灵电流起动配置一组熔断器。110kV 侧开关和低压侧开关操作回路各配置一
组熔断器。
二、关于 220 千伏微机变压器保护的配置方案
1、主保护:
(1)差动速断: 跳主变各侧开关。
(2)比率差动(采用不同励磁涌流闭锁原理): 跳主变各侧开关。
CT 断线经控制字投/退确定是否闭锁差动保护,同时发信号。
(3)零序比率差动:自耦变压器,其公共绕组必须具有三相引出 CT 或主变中性点直
接接地并三相引出 CT 跳主变各侧开关。
CT 断线经控制字投/退确定是否闭锁差动保护,同时发信号。
(4)非电量保护:包括重瓦斯、轻瓦斯、油温、油位、压力释放、冷却器全停等。
非电量保护(除需经保护装置延时的信号外)直接起动装置跳闸回路,且保护动
作应自动记录。
3、 后备保护:
(1) 过流保护
① 高压侧复合电压闭锁过流保护,设两段。
复合电压闭锁方向过流保护:方向指向变压器,一个时限跳本侧开关。
复合电压闭锁过流保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
复合电压取高、中、低压侧电压(可分别经压板投/退)为:
高压侧线电压+负序电压
中压侧线电压+负序电压
低压侧线电压+负序电压
① 中压侧复合电压闭锁过流保护,设两段。
复合电压闭锁方向过流保护:方向指向中压侧母线,第一个时限跳中压侧母联;第二个时
限跳本侧开关。
复合电压闭锁过流保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
复合电压取高、中、低压侧电压(可分别经压板投/退)为:
高压侧线电压+负序电压
中压侧线电压+负序电压
低压侧线电压+负序电压
① 低压侧过流保护,设 3 段。
复合电压闭锁过流保护:设 2 段。
其中第一段一时限跳本侧分段
第一段二时限跳本侧分段(做为低压侧母线后备)。
第二段跳主变各侧开关(做为低压侧出线后备)。
定时速切过流保护:跳本侧开关(做为低压侧母线后备或出线后备)。
复合电压取高、中、低压侧电压(可分别经压板投/退)为:
高压侧线电压+负序电压
中压侧线电压+负序电压
低压侧线电压+负序电压
(2)零序保护
① 高压侧零序过流保护(零序电流取高压母线侧自产零序电流),设两段。零序
方向过流保护:方向指向变压器,一个时限跳本侧开关。
零序过流保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
① 高压侧零序过压保护
零序过压保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
① 高压侧中性点间隙过流保护(电流取高压侧中性点间隙零序电流)
中性点间隙零序过流保护:一个时限跳主变各侧开关。
变压器为自耦变,本保护为公共绕组零序过流保护;
变压器为三圈变,本保护为中性点间隙过流保护。
① 中压侧零序过流保护(零序电流取中压侧自产零序电流),设两段。
零序方向过流保护:方向指向中压侧母线,第一个时限跳本侧母联;
第二个时限跳本侧开关。
零序过流保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
① 中压侧零序过压保护
零序过压保护:第一个时限跳本侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
① 中压侧间隙零序过流保护(电流取中压侧中性点间隙零序电流)
中性点间隙零序过流保护:一个时限跳主变各侧开关。
(3) 过负荷及异常保护
① 过负荷信号。
高、中、低压侧和公共绕组(针对自耦变)均设过负荷信号。
① 起动风冷。
高、中侧均设起动风冷。
① 过载闭锁调压。
高、中侧均设过载闭锁调压。
(4)220kV 侧非全相保护与变压器失灵电流起动
① 非全相保护:应经断路器辅接点闭锁的零序电流 I 段,第一时限跳 220kV
侧开关;第二个时限跳主变各侧开关。
① 变压器失灵电流起动。
数字式变压器保护的发展方向
1、 加强主保护,简化后备保护
2、 保护装置的一体化
3、 信息网络化
4、 故障分析技术
5、 自适应技术、智能技术和数字技术的发展
6、 新型互感器的应用
数字化变电站(光电式电流、电压互感器)
数字化变电站系统包括断路器的智能化、测量系统的数字化、变压器在线检测实时化,
变电站综自系统等;其核心问题为一次系统的数字化,即断路器的智能化、测量系统
的数字化。智能断路器在国外已有较多的应用,主要在现有的断路器上融合隔离刀闸
功能和断路器测控功能;利用光纤或其他介质,通过通信方式控制断路器,传送断路
器的各种信息。测量系统的数字化主要为电流电压互感器的数字化。光电式电流电压
互感器为其中的主要发展方向。下面主要介绍光电式电流电压互感器的原理和应用,
以及应用对电力系统现有保护带来的影响。
一、目的和意义
现在我国电力系统中采用的电流电压互感器基本为传统的电磁感应式或电容分压式,
输出模拟电流信号和模拟电压信号。传统电流电压互感器存在内部绝缘结构复杂、精度受
二次负载影响、易受电磁干扰和二次电缆昂贵等问题。
光电互感器指输出为小电压模拟信号或数字信号的电流电压互感器。由于模拟输出的
光电互感器仍存在传统互感器的一些固有缺点,现在发展的高电压等级用光电互感器器般
都用光纤输出数字信号(以下的光电互感器均指此类光电互感器)。光电互感器有绝缘结构
简单、精度不受负载影响、无饱和、二次设备不产生附加误差和不易受电磁干扰等优点,
而且信号输出采用比电缆廉价的光缆降低了综合成本。
由于光电互感器的诸多优点,光电互感器取代传统互感器将只是一个时间问题。国际
上,光电互感器已逐步成熟,正已越来越快的速度推广运用。其中 ABB、西门子等公司生
产的光电互感器已有十几年的成功运行业绩。采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已
经投入运行。我国光电互感器的研制和运用相对比较落后,仅有为数不多的变电站使用了
一些进口的光电互感器。国内有二十余家企业和高校涉足了光电互感器的开发,经过多年
的努力,已有多套设备在现场试运行。
光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压传变为光
信号,一般称无源式;另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号,
再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备,一般称有源式。无源式由于存在稳定性和
可生产性较差、电子回路复杂等问题,现在主要处在实验室阶段,推广运用还有待时日。
有源式的难点是提供高压端需要工作电源,但随着激光供能和高压取能技术的突破,已得
到根本上的解决。
我国在有源式光电互感器的研究已走在无源式的前面,有的产品已在在多个变电站试
运行近一年的经验,运行情况良好,可满足保护和计量的要求,并通过了部级鉴定,达到
国际先进水平。
同时国内的二次设备制造商开发了可与光电互感器直接接口的数字接口继电保护装置、
数字接口电能表等二次设备,为光电互感器的实际使用提供了基础。
光电互感器在变电站应用的具体问题,包括光电互感器的运行维护、数字接口二次设
备的运行维护、传统二次设备与光电互感器的接口、光电互感器对保护性能的影响、计量
系统的精度评估等内容。一方面研究光电互感器与数字接口二次设备配套使用的应用问题,
另一方面研究数字式互感器与传统二次设备配套使用的问题。由于国际上得到长期运行考
验的的光电互感器基本上采用有源式,而且国内尚没有通过鉴定的无源式电流电压互感器。
光电互感器包括组合式光电互感器、光电电流互感器和光电电压互感器。其中组合式
光电互感器同时具有电流互感器和电压互感器的功能。
采用光电互感器后,变电站将有以下的效益:
1. 用光缆取代信号电缆,降低变电站投资,而且无电磁兼容问题;
2. 光电互感器绝缘结构简单,可采用干式绝缘,减少维护工作量;
3. 电流互感器无饱和现象,大大提高各种差动保护的性能。
4. 二次设备不产生附加误差,提高了保护和计量的精度。
可见使用光电互感器可降低变电站的综合成本,提高运行水平,有重大的实际意义。
二、国内外研究水平综述
早在本世纪 50 年代,国际上几个著名的公司如霍尼韦尔、ABB、SIMENS、ALSTOM
等公司开始光电互感器的研究,当时研究方向主要是应用法拉第磁光效应原理和 POCKELS
电光效应原理,直到 80 年代末没有突破全环境下 级精度要求。
随着激光技术和光电池技术的成熟,80 年代开始转向研究用激光供能,电信号就地转
换,用光纤输出的模式。90 年代初取得成功,92 年 ABB 公司的产品在巴西的主干网上投
入运行,至今运行良好。其他公司也相继研制成功。
国内在光电互感器上的研究也有数十年历史,积累了许多成果。在无源式光电互感器
上投入的时间和力量均很大,同样由于上述技术原因未能推广运用。近年来许多研究单位
已将研究重点转向有源式光电互感器,迅速取得了突破。
我国的各电力公司今年来也开始关注光电互感器的发展,其中江苏电力公司、南方电
力公司、三峡电厂等已采用了若干套光电互感器,有的已运行了数年。这几个地方均采用
的是 ABB 和西门子公司提供的光电互感器和已之配套的二次设备,没有不同厂家的光电互
感器与二次设备接口先例,也没有光电互感器与传统二次设备接口的先例。
现在国内各电力公司已加快了光电互感器应用研究的步伐,天津电力公司、江苏电力
公司等都提出了建立数字化变电站示范站的计划,并将在一两年内实施。由于无源式光电
互感器尚不成熟,各电力公司都以有源式光电互感器应用为当前研究的方向。
三、项目的理论和实践依据
组合式光电互感器的原理框图如图 1。采集器将测量用电流传感器、保护用电流传感器
和电压传感器输出的模拟信号转换为数字信号,用光纤传输给合并器。合并器合并多个采
集器传来的数据,按 IEC61850-9 传输给若干二次设备。光电电流互感器的框图与图 1 相似,
只是没有电压传感器部分。光电电压互感器的框图与图 1 相似,只是没有电流传感器部分。
图 1 组合式光电互感器的原理框
合并器按 IEC61850-9 的规定的格式用光纤以太网向二次设备传输信息。如果使用支持
保护用
电流传感器
测量用
电流传感器
采集器
电
压
传
感
器
一次电流
传感头
合并器
采样数据
激光电源、同步信号
……
至其它传感头
电源
时钟输入(如果需要)
数据输出
…
…
IEC61850-9 接口的二次设备,可简单实现互感器与二次设备间的接口。然而现在广泛使用
的二次设备均不具备 IEC61850-9 接口,
目前广泛应用的是电磁式互感器,给二次设备提供的是模拟信号,对于具备 IEC61850-9
数字接口的二次设备,同样存在着接口上的障碍。
为此,我们扩展合并器数据采集功能。除了接收光电互感器采集器单元通过光纤提供
的数字信号外,合并器同时可进行数模转换。电磁式互感器输出的电流(电压)信号,通
过合并器进行模数转换后,并以 IEC61850-9 标准格式发送到二次设备。这样,达到电磁式
互感器和光电互感器混合应用的目的,光电互感器投入使用的同时,保留部分可仍可使用
的电磁式互感器,节省改造投资。
研究具有 IEC61850-9 接口的数字式自动化装置。
采用组合式光电互感器(同时含有电流电压的互感器),改变接线方式,改造备投,
取消 PT 并列等。
Commented [C1]: 现有通讯管理是什么接口?
Commented [C2]: 组合式互感器可以提供每条线路同时
采集电压量,是否可以考虑取消母线 PT 及 PT 并列装置?