电气设备的选型

电器设备的选型（互感器）常规互感器与电子式互感器比较随着计算机和数字技术的发展，数字式控制和保护装置已经广泛用于电力系统，电力 计量与继电保护已日渐实现自动化和微机化，数字输入仅需要5V电压和mV级功率。电磁 式电流互感器的5A或1A输出必需经过相应的隔离变换才能与数字保护和测控设备接口，而 非常规互感器本身就是利用光电技术的数字化设备，可直接与数字化保护和测控设备接口， 避免中间环节。与传统电磁感应式互感器相比，非常规互感器具有以下优点：1）高低压完全隔离，绝缘简单，安全性高；没有因漏油而潜在的易燃、易爆等危险。2）不存在磁饱和、铁磁谐振等问题。3）频率响应宽，动态范围大，精度高，可同时满足测量和继电保护的需要。4）体积小，重量轻，节约占地面积；无污染，无噪声，具有优越的环保性能。5）不存在TA二次输出开路及TV二次输出短路的危害。6）数字信号分享更为容易，带负载能力强。7）成本与电压等级的关系不大。因此电压等级越高，经济性越明显。8）方便地实现电压电流组合式。9）适应电力系统数字化、智能化和网络化的需要。综上所述，非常规互感器具有明显的经济效益和社会效益，对电力系统安全可靠运行 以及电网数字化、自动化具有深远意义。电子式互感器，其原理是利用低功率铁心线圈（LPCT）传感测量级电流，利用空芯线 圈传感保护级电流，利用电容/电感分压器传感被测电压。互感器由低功率铁心线圈、空芯 线圈、电容/电感分压器和数字变换器等部分组成，通过采集器转换成数字信号经光缆传输， 互感器的输出为数字光信号。在非常规互感器和二次设备之间接口问题上，国际IEC标准定义了接口标准即合并单 元（MU）器主要功能是同步采样多路的电子式互感器（ECT/EVT）输出的数字信号并按照标 准规定的格式发送给保护测控单元。合并单元是联系电子式互感器和网络化二次设备之间的设备，用于对来自传感模块的 各相电流电压信号进行时间相关性（同步）组合，并转发给二次设备。合并单元应完成各相电 流电压的采样同步控制。传感模块（ECT/EVT）到合并单元之间为光纤联系，合并单元到各 二次设备之间可采用光纤点对点串行通信。与互感器相配套的合并单元同步处理电流电压采 样的数字信号，输入输出路数可根据不同的应用情况灵活配置。合并单元应考虑模拟量输入 输出模块，如主变套管TA，中性线TA，间隙TA，主变低压侧TA等需要模拟量接入合并单 元后转换成数字信号。如图7.1所示。图7.1合并单元输入输出互感器的选型互感器的选择本变电站互感器选型时为了和南瑞继保公司保护测控装置的一体化采用PCS-9250系列 电子式互感器。对35kV和10kV侧开关柜用互感器的配置采用PCS-9250-LAC-35DL-2400系列低压电子 式电流互感器，和PCS-9250-LAC-12C2B型号母线电子式电压互感器（手车式开关柜用）。准 确级选择：电流互感器的准确级选择0.2S和5P。电压互感器的准确级选择0.2S和5P。 电流互 感器的接线，电流互感器的绕组接线均采用完全星型的接线方式。7.2.2.2 PCS-220系列 合并单元介绍PCS-221A合并单元装置适用于变电站电子式互感器的线路间隔和主变间隔的数据合并 单元。合并发送1个间隔内ABC三相测量和保护电流、三相电压和一相母线电压的数据，作 为主变间隔合并单元时，还可以选择发送外接零序和间隙零序电流。数据发送通过光纤点对 点串行数据接口标准。PCS-221A装置设计灵活通用，能够支持多种电子式互感器接口，包括电子式互感器、 光供电电子式互感器；输出通道数可以根据需要灵活增加。并能适应110kV及以下等级变电 站各种电子式互感器配置的需要。一台合并单元完成一个间隔的全部模拟量的采集，同时接收母线合并单元PCS-221B的 数据通过光纤上送。一个间隔的所有模拟量采集可以通过合并单元灵活扩展给多个保护、测 控等装置提供数据。通过两台合并单元则可以实现一个双重化的模拟量采集系统。根据电压 等级，一个远端模块能输出不同数目的模拟量。在110kV及以下电压等级中，由于一次部分 三相共箱，则一个远端模块NR1454B同时与三路低功率铁心线圈和三路电容分压环连接，则 一个线路间隔的三相模拟量通过一个远端模块的一根光纤输出给合并单元PCS-221A。在由 光纤上传到保护和测控装置。PCS-220IA适用于变电站35kV （或10kV）出线、变压器和母线分段等间隔的数据采样。 装置将交流采样获得的保护及测量数据转化为数字光纤信号，可分别通过光纤输出到保护测 控合一装置、母差保护、计量和主变保护等设备。合并单元PCS-220IA可完成35kV（或10kV）一个间隔的保护、测量电流和电压的采集与传 输功能，所采集的电流、电压信号转化为数字光纤信号后通过光纤通道发送。合并单元配有 一路光纤接收通道，接收来自母线合并单元的电压数字信号，其连接如图7.2所示。图7. 2 PCS-220IA合并单元、保护测控装置连接图PCS-221M合并单元最多可完成1-3条母线上的母线电压采集。母线电压模拟量采集 可以通过合并单元灵活扩展给多个保护测控装置和接地变合并单元等提供数据。PCS-221M 间通过互联即可实现母线并列功能，完成一条母线的发送。图7.3所示为接线图。出主也线变容器PCS-22IMPCS-22IMPCS-221M图7. 3 PCS-220IM合并单元、保护测控装置连接图互感器配置方案本变电站为保证一套系统出问题不会导致保护误动，也不会导致保护拒动，电子式互感 器的远端模块和合并单元采用冗余配置。远端模块中电流采用冗余采样，合并单元冗余配置 并分别连接冗余的电子式互感器远端模块，合并单元可以安装在开关附近或保护小室。墀新电缴.1 1Oi ICi()| -1 IJ担f保护浏控合一装置毋线弭州*计扯设善；1L| LPCTA.T保/印计量,圈DEVT答假护装置概叮 毓合并单砂电流互感器、电压互感器与合并单元配置形式如图7.4所示。图7. 4电流互感器、电压互感器与合并单元配置图