电子式互感器与合并单元【云会变】

电子式互感器与合并单元南 京 新 宁 光 电 自 动 化 有 限 公 司 南 京 新 宁 光 电 工 程 有 限 公 司新宁光电主要内容u 电子式互感器与合并单元介绍u 云会变电子式互感器使用情况u 云会变电子式互感器具体应用方案新宁光电 电子式互感器与合并单元新宁光电电子式互感器n电子式互感器定义： 电子式互感器是具有模拟量电压输出或数字量输出，供频率15Hz100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用的电流电压互感器n电子式互感器具有模拟量输出标准值（如225mV）和数字量输出标准值（如2D41）n电子式互感器的精度等级和传统基本一致n电子式互感器是智能化变电站的基础,它实现智能变电站过程层的数字化新宁光电电子式互感器n电子式互感器的标准依据 IEC60044-7电子式电压互感器 IEC60044-8电子式电流互感器 IEC61850变电站网络和系统n国家标准 GB/T 20840.7-2007 互感器 第7部分：电子式电压互感器 GB/T 20840.8-2007 互感器 第8部分：电子式电流互感器 DL/T 860 变电站通讯网络和系统n电子式互感器的标准和传统互感器标准GB1207、GB1208相比，大部分内容是相同的，较为明显的不同是增加了关于数字量的定义、原理、数学描述、试验规定等。新宁光电电子式互感器分类1 1新宁光电合并单元（MU）n 电子式互感器的一部分n 合并单元是IEC60044中定义的用于电子式互感器和二次保护控制设备接口的重要组成部分n 主要是用来针对使用数字化输出的电子式互感器而设计的，通常是合并单元将一次侧传过来的信号，经过一定的预处理后按照IEC61850-9-1/2,IEC60044-8规约中所规定的编码格式和协议发送给二次保护、控制设备。合并单元设计中不但包含有数字信号接口还有模拟信号接口。n 智能变电站过程层设备新宁光电合并单元（MU）合并单元MU(merging unit)测控ECT输入EVT输入以太网保护过程层间隔层合并单元将电子式互感器与变电站自动化系统连接起来，为二次设备/系统提供时间同步的电流和电压数据。测控保护(relay)9-19-2新宁光电GOOSEnGOOSEnGOOSE（Generic object oriented substation event）即通用面向对象的变电站事件。 一个服务，协议 主要用来传输开关量、跳闸信号 GOOSE报文的发送和接收分别由publisher（公告式发布）和subscriber（预定式接收）来执行，即发布/订阅机制 组播发送 考虑可靠性与实时性：变位发送+定时发送机制+重发机制新宁光电合并单元（MU）传输标准传输标准6004460044（FT3FT3） 私有协议私有协议IEC61850IEC61850标准：标准：-9-1/-2-9-1/-2 IEC 61850-9-1标准定义标准定义12路通道。路通道。 根据工程需要，实际运用中并未严格遵循；根据工程需要，实际运用中并未严格遵循；新宁光电 云会变电子式互感器使用情况新宁光电工程概况工程概况：220kV本期及远景均为双母线接线；110kV本期为单母线分段接线，远景为单母线三分段接线35kV本期为单母线接线，远景为单母线分段接线主变压器本期1台(1240MVA)，远景3台(3240MVA)220kV及ll0kV配电装置采用户外GIS设备，35kV配电装置采用户内开关柜 新宁光电主接线图 新宁光电电子式互感器配置 云会变全站电子式互感器为南京新宁光电自动化有限公司生产的OET700系列电子式互感器，并同时配套OEMU702系列电子式互感器合并单元新宁光电220kV部分电子式互感器配置l 220kV线路：配置电子式电流电压混合式互感器一组(三相)，型号为OET722 ACVTG，参数5TPE/5TPE/0.2S/0.2S+0.2(3P)/0.2(3P)，额定电流3150A。满足保护双重化需求。l 220kV母联：配置电子式电流互感器一组(三相)，型号为OET722 ACTG，参数5TPE/5TPE/0.2S/0.2S，额定电流3150A。满足保护双重化需求。l 220kV主变：配置电子式电流电压混合式互感器一组(三相)，型号为OET722 ACVTG，参数5TPE/5TPE/0.2S+0.2(3P)/0.2(3P)，额定电流3150A。满足保护双重化需求。l 220kV母线：配置电子式电压混合式互感器 二组(三相)，型号为OET722 AVTG，参数0.2(3P)/0.2(3P)。满足保护双重化需求。新宁光电110kV部分电子式互感器配置l 110kV线路：配置电子式电流电压混合式互感器一组(三相)，型号为OET711 ACVTG，参数5TPE/0.2S+0.2(3P)，额定电流2000Al 110kV分段：配置电子式电流互感器一组(三相)，型号为OET711 ACTG，参数5TPE/0.2S，额定电流2000Al 110kV主变：配置电子式电流电压混合式互感器一组(三相)，型号为OET711 ACVTG，参数5TPE/5TPE/0.2S+0.2(3P)/0.2(3P)，额定电流2000A。满足保护双重化需求。l 110kV母线：配置电子式电压混合式互感器 二组(三相)，型号为OET711AVTG，参数0.2(3P)/0.2(3P)新宁光电35kV部分电子式互感器配置 35kV主变：配置电子式电流互感器一组(三相)，型号为OET703 ACTG，参数5TPE/5TPE/0.2S，额定电流2000A。满足保护双重化需求。 35kV母线电压互感器采用常规互感器，其他间隔采用常规互感器新宁光电其他部分电子式互感器配置 主变220kV侧中性点：配置电子式电流互感器一只，型号为OET711ACZTL，参数5TPE/5TPE，额定电流600A。满足保护双重化需求。l 主变110kV侧中性点：配置电子式电流互感器一只，型号为OET706ACZTL，参数5TPE/5TPE，额定电流600A。满足保护双重化需求。l 主变间隙：配置电子式电流互感器一只，型号为OET701ACZTL，参数5TPE/5TPE，额定电流100A。满足保护双重化需求。新宁光电电子式互感器与在线监测配合 220kV线路、110kV线路、主变220kV侧、主变110kV侧互感器配置专用输出信号与在线监测装置(宁波理工)配合新宁光电云会变电子式互感器原理l 云会变电子式电流互感器保护线圈基于罗氏线圈原理、测量线圈基于低功率铁芯线圈原理l 云会变电子式电压互感器基于阻容分压原理新宁光电Rogowski线圈结构及原理线圈结构及原理34采集器激光输入信号输出至MU dtdikdtdte原理优势： 频率响应好 线性度好 暂态特性好 无磁滞nRogowskiRogowski线圈原理是一种电磁耦合原理。线圈原理是一种电磁耦合原理。与传统的电磁式电流互感器不同，它是密绕与传统的电磁式电流互感器不同，它是密绕于非磁性骨架上的空心螺绕环。优点：于非磁性骨架上的空心螺绕环。优点：RogowskiRogowski线圈电流互感器消除了磁饱和线圈电流互感器消除了磁饱和现象，提高了电磁式电流互感器的动态响现象，提高了电磁式电流互感器的动态响应范围。应范围。由于它不与被测电路直接接触，可方便由于它不与被测电路直接接触，可方便地对高压回路进行隔离测量。地对高压回路进行隔离测量。n基于基于RogowskiRogowski线圈原理的线圈原理的ECTECT存在缺点：存在缺点：高压传感头中的采集模块需要电源供给。高压传感头中的采集模块需要电源供给。一旦掉电将停止工作；一旦掉电将停止工作；RogowskiRogowski线圈直接输出的信号是电流微线圈直接输出的信号是电流微分信号，需经积分处理分信号，需经积分处理新宁光电LPCT线圈结构及原理线圈结构及原理低功率电流互感器（LPCT):传统互感器的发展由漆包线均匀绕制在环形骨架上制成，骨架采用坡莫合金或超微晶，饱和特性得到改善，扩大了测量范围，降低了功率消耗，测量精度能同时满足0.1级和0.2S级。1221NNII主要用于互感器的测量线圈及低压互感器的保护线圈。无需积分新宁光电电子式电压互感器原理电子式电压互感器原理 电容分压式电压互感器： 电容式电压互感器主要用于GIS和PASS组合电气中，实现GIS和PASS内电流电压组合互感器的功能，该互感器结构简单，绝缘性能好，二次输出信号与高压端无电气连接，模拟信号就地转换为数字信号，与合并器配合形成一种新型的测量系统。其结构和工艺简单，制造成本相对较低，目前国内GIS电压互感器大都采用此原理。电容分压电压互感器原理图采集器输入：直流220数字信号输出信号处理高压导体取样电容,电阻模拟信号输入新宁光电OET700系列电子式互感器nOET700系列电流互感器，是利用电磁感应原理的Rogowski线圈与低功率线圈实现的交流电流互感器。在额定电流下模拟量输出保护电流为150mV,测量电流为1.5V。数字量输出为保护电流01CF，测量电流为2D41。nOET700系列电压互感器是利用串行感应分压器实现的电压互感器。在额定电压下模拟量量输出为1.5V，数字量输出为2D41。新宁光电OET700系列电子式互感器OET700OET700系列系列66KV66KV及以上电子式互感器工作框图及以上电子式互感器工作框图新宁光电OET700系列电子式互感器134信号柱（OES）采集器单元（OESC）串行感应分压器 信号预处理 模数 转换罗科夫斯基线圈 ( 3%保护)信号传递光缆供能光缆光电能量转换组件 LED光收光发电力线罗科夫斯基线圈 (0.1级测量)中央处理单元新宁光电OET700系列电子式互感器n 额定电压：10kV500kVn 额定电流：50A4000An 频率范围：15Hz1000Hzn 准确限值系数：20，25，30，40，80n 测量准确度：电流0.1级、0.2s级，电压0.2级（全温度范围内）n 保护准确度：1% 额定电流，电压3Pn 保护暂态特性：测量准确度3%100直流重合闸C-120ms-O-450ms-C-60ms-O新宁光电OET700系列电子式互感器nOET700 系列光电互感器是国内第一台符合IEC60044-7电子式电压互感器、IEC60044-8电子式电流互感器和IEC61850变电站网络和系统标准的全数字式互感器新宁光电OET700与电磁式互感器类比OET700系列数字式光电互感器电流电压传感器LED光收发光缆数字信号传输微机系统A/D变换测量、保护等装置微机系统CPURAMROMI/O等OET700应用系统新宁光电OET700与电磁式互感器类比电磁式互感器应用系统测量、保护等装置电磁式互感器A/D转换CPURAMROMI/O等微机系统CT/PT 变 换电 缆新宁光电OET700系列电子式互感器特点n 互感器的高低压部分通过光纤连接，没有电气联系，绝缘距离约等于互感器整体高度；n 无磁饱和、频率响应范围宽、精度高、暂态特性好，不受环境因素影响；n 数字信号通过光纤传输，增强了抗EMI性能，数据可靠性大大提高；n 无传统二次负荷概念；n 高低压部分的光电隔离，使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能导致危及设备或人身安全等问题不复存在。n 高压侧采集器单元的工作电源同时由取能线圈和激光电源提供，两者动 态自检，互为热备用；（注：供能方式根据实际工程有所不同）n 以绝缘脂替代了传统互感器的油或SF6，避免了传统充油互感器渗漏油现象，也避免了SF6互感器的SF6气体的渗漏气现象；n 固体绝缘保证了互感器绝缘性能更加稳定，无需检压检漏，运行过程中免维护。新宁光电OET700系列电子式互感器特点n 互感器可直接提供诸如断线等各种故障信息，二次设备接收后可闭锁保护；n 自检功能完备，若出现通讯故障或光电互感器故障，保护装置将会因错误标或收不到校验码正确的数据而可以直接判断出互感器异常；n 输出遵循IEC61850-9-1/2、IEC60044-8标准格式；n 可接收传统互感器的模拟量输入，本机完成模数转换并通过光纤以太网输出，完成光电互感器和传统互感器的混合使用；n 在高压和超高压中，光电互感器的制造成本和综合运行成本具有明显优势，高性价比体现得尤其显著。n 智能化变电站的基础。新宁光电OET700系列合并单元n 合并器是低压侧数据处理系统，并且为高压侧采集器提供能源。n 接收来自最多达12路采集器的采样光信号、最多三路母线电压合并器的数字信号，对原始数据处理之后按照IEC61850-9-1/2、IEC60044-8协议以光信号形式对外提供采集数据；n 如果是母线电压合并器，则接收两组或三组母线电压互感器的采集器的光信号，以光信号形式向其它合并器提供母线电压数据，并根据需求提供PT切换/并列功能；n 以光能量的形式，为采集器提供工作能源；n 接收来自站级或继电保护装置的同步光信号，实现采集器间的采样同步功能；n 系统自检和维护功能；n 人机界面接口；n 提供配置功能，实现光电互感器的灵活配置功能；新宁光电OEMU700系列合并单元1.4U标准机箱设计2.完全符合国网相关标准3.良好的人机界面4.最多支持12路采集器信号输入5.最多支持3个母线MU级联输入6.支持双SV网双GOOSE网7.电压切换、电压并列功能8.点对点输出接口数量大9.支持9-2、FT3协议10.最多支持6路激光电源11.兼容常规互感器接入12.硬接点告警功能13.支持B码，PPS，1588对时新宁光电 云会变电子式互感器具体应用方案新宁光电云会变工程方案概括n 全站采样值采用点对点传输方式，MU至保护、测控、电度表、故障录波、网络分析仪传输协议为IEC61850-9-2，采样速率4K/S。n 母线电压合并单元至间隔合并单元传输采用国网FT3协议n 220kV、110kV GIS部分，主变部分电子式互感器配套的采集模块安装在专门的采集箱中，采集箱安装在GIS、主变本体附近，互感器输出信号与采集箱中的采集模块通过屏蔽双绞线连接。采集模块单独安装在互感器本体之外专门的采集箱中可有效避免电磁干扰影响采集器的正常工作。采集模块采用直流供电。合并单元全部就地安装n 35kV主变低压侧电子式电流互感器的采集模块就地安装于35kV主变进线开关柜中，合并单元就地安装于开关柜中，且合并单元通过常规接口接入常规母线电压n 与在线监测配合的电压输出信号从分压电容至后端设备完全独立，不影响保护的正常运行新宁光电OET700与OEMU702典型配合新宁光电母线PT母线PTPT合并单元以IEC60044-8格式输出至各个间隔合并单元新宁光电PT并列与切换新宁光电PT并列与切换n PT合并器根据PT刀闸位置及母联开关位置自动实现电压并列n 间隔合并器根据线路刀闸位置自动实现电压切换n 灵活实现多段母线电压的并列n PT合并单元间隔合并器通过GOOSE或硬结点获得刀闸等位置信息新宁光电220kV、110kV线路应用n 220kV线路每间隔配置2台OEMU702合并单元，直接接入三相电流、三相电压互感器，并同时接收母线PT合并单元的FT3数据，通过GOOSE完成电压切换 注：保护用电压无需经过电压切换，只取本间隔配置的电压互感器输出电压，电压切换只影响测控的同期功能n 110kV线路每间隔配置1台OEMU702合并单元，直接接入三相电流、三相电压互感器，并同时接收母线PT合并单元的FT3数据新宁光电220kV、110kV线路应用新宁光电主变220kV侧、110kV侧应用n 每间隔配置2台OEMU702合并单元，直接接入三相电流、三相电压互感器，零序电流互感器、间隙电流互感器，并同时接收母线PT合并单元的FT3数据新宁光电220kV、110kV线路应用新宁光电220kV母线PT并列方案n 配置2台OEMU702-PT合并单元，直接接入2组母线的电压互感器输入，并通过GOOSE完成电压切换，并将切换后的电压以FT3协议送至各个间隔的合并单元新宁光电220kV母线PT并列方案新宁光电220kV母线PT并列方案新宁光电110kV母线PT并列方案n 配置1台OEMU702-PT合并单元，直接接入远期3组母线的电压互感器输入，并通过GOOSE完成电压切换，并将切换后的电压以FT3协议送至各个间隔的合并单元新宁光电110kV母线PT并列方案新宁光电110kV母线PT并列方案新宁光电与宁波理工在线监测配合n 电压互感器配置独立的电容分压器、变压器在额定时输出1.5V交流电压信号给宁波理工装置接收装置新宁光电 独立的采集箱新宁光电 35kV电子式电流互感器就地安装新宁光电 35kV合并单元安装在开关柜中