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数字化变电站中中压低功率电子式互感器应用的研究

徐建锋

  本文分析了传统变电站中数字化技术运用的局限性,总结各方面研究结论提出了数字化变电站的定义和特征,探讨了数字化变电站的模型和功能分层,调研了数字化变电站技术的现状,初步研究了数字化变电站核心技术、通信网络的构建和分步实现,研究了电子式互感器的组成、原理和使用现状,重点研究了低功率电子式互感器的原理、特性和优势,针对低功率电子式电压互感器的分压问题提出了创新的实用化解决办法,最后针对上海电网的特点,提出了在中低压电网中具体的应用方案,具有原创性。 基于IEC61850标准的数字化变电站,是指变电站内一次电气设备实现数字化通信,数字化一次设备和二次智能装置均按照全站统一的标准平台进行数据建模及通信,并在此平台的基础上实现相互之间的互操作性。 IEC 61850按照变电站内监控和继电保护两大功能,从逻辑上将未来变电站内数字化设备分为三层:变电站层、间隔层和过程层。互感器作为变电站过程层的实时电气量测量装置,其作用是按照一定的比例关系将一次回路上的高电压和大电流转变为可输入测量仪表和继电保护设备的低电压、小电流信号或数字信号,实现二次设备与高压部分的隔离,保证设备和人身安全,是变电站实现监控和继电保护功能的基础。 低功率电子式电流互感器基于传统电磁感应原理,性能稳定,测量范围宽、精度高,达到工程实用要求。相比于传统电磁式互感器可以实现单一互感器保护测量合一,减少了互感器组合类型,给电网公司和制造商都带来便利。而相比于Rogowski空心线圈电流互感器,它不需要积分电路,二次侧电压量相位与一次侧电流量相同,对于二次负载阻抗要求低,使用灵活、实用性强。低功率电子式电压互感器结构简单,工艺成熟,产品通用性强,体积小,重量轻,使用灵活,适应性强,二次侧可以短路,频率响应范围广,无铁磁谐振问题,测量范围宽,可实现单一互感器保护测量合一。 低功率电子式互感器产品成熟,应用灵活,尤其适用于在中低压电网中与组合式开关设备结合使用,在工程实际应用中的问题得到较好的解决后,在将来的电网建设中必将得到更为广泛的应用。……   
[关键词]:数字化变电站;电子式互感器;IEC 61850;应用
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:上海交通大学2012年