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1、2011年第1期上海电力经验交流高压直流光电电流互感器的运行原理及现场检验方法杨世皓(上海市电力公司超高压输变电公司,上海200063)摘要:南桥变电站直流改造工程项目采用了一种高压直流光电电流互感器替代了传统的电流互感器,这种高压直流光电电流互感器配以数字化处理电路,同时采用光纤通道传输数据,给出数字量输出。采用高压直流光电电流互感器后,传统互感器的现场检验方法无法适用,为此根据高压直流光电电流互感器的特性,改进了现场检验方法,并且对检验技术及结果进行分析,提出了可靠、全面的现场检验方法和检验流程,提高了高压直流光电电流
2、互感器投入运行后的稳定性。关键词:电子式电流互感器;光供电:数字化中图分类号:TM452+93文献标志码:B葛洲坝-南桥500kV直流输电线路是上海02%,在120%~400%测量范围内的误差小于重要的直流输电系统,由于设备老化以及容量的0.5%;阶跃响应时间小于125s;直流场高压电不足,随着上海电网的发展,南桥直流站已不能满流测量设备增配空芯线圈,具有谐波测量功能,谐足目前的运行要求,为此进行了一次大规模改造,波测量误差小于2.5%。总之,高压直流输电系统采直流电流互感器是这次改造的重要组成部分。南用ECT,
3、可以避免传统式TA的缺点,运行也更稳桥直流站直流电流互感器的改造,采用南瑞继保定和可靠,而且ECT的重量和体积都大大减小。PCS9250系列电子式电流互感器(ECT),替代原1.1主体结构来传统的直流电流互感器。本文将介绍ECT的PCS9250EACD型直流ECT利用分流器传工作原理以及现场检验方法和检验流程。输直流电流,利用空芯线圈传输谐波电流,利用基于激光供电的远端模块就近采集分流器及空芯线1高压直流ECT的结构和运行原理圈的输出信号;输出信号通过光纤进行传输,光纤绝缘子采用悬式结构,远端模块置于独立的密闭传
4、统电流互感器利用原副线圈之间的电磁效箱体内。ECT的主体由一次传感头、合并单元、应将大电流转变为小电流,因此无法准确反映暂光纤绝缘子和远端模块组成,如图1所示。态电流的变化。一旦系统发生故障,由于故障电(1)一次传感头包括一个分流器及一个空流较大,同时存在一定的非周期分量,传统的电流芯线圈,分流器用于测量直流电流,空芯线圈用于互感器(TA)还有可能因为饱和而无法真实准确测量谐波电流。的反映一次电流的大小。另外,传统TA体积和(2)远端模块也称一次转换器,根据工程需重量大、绝缘成本高、价格昂贵。ECT是由一个要PCS925
5、0EACD直流ECT可以配多个完全或多个电流或电压传感器(TV)连接到传输系统相同的远端模块(多至6个),采用多个远端模块[1]和二次变换器的装置,利用分流器原理可以得互为备用可以保证ECT具有较高的可靠性。远到二次测量电流,互感器的一次和二次变换器之端模块接收并处理分流器及空芯线圈的输出信间的信息采用光信号和光纤传输,因此没有电磁号,远端模块的输出为串行数字光信号。远端模干扰和铁磁损耗,而且可以与电力自动化系统网块的工作电源由位于控制室的合并单元内的激光络兼容,互感器的绝缘问题也比较容易解决。器提供。ECT的电流测量精度较
6、高,在一次电流值为(3)光纤绝缘子绝缘子为内嵌光纤的实芯10%~120%In的测量范围内,测定误差小于悬式复合绝缘子。绝缘子内嵌62.5/125m的2493经验交流上海电力2011年第1期到较好散发。图1电子式电流互感器的结构根多模光纤,实际一般使用12根光纤(6根传输激光,6根传输数字信号),其余光纤备用。光纤绝缘子高压端数据光纤以ST接头与远端模块对接,功率光纤以FC接头与远端模块对接,低压端光纤以熔接的方式与传输光缆对接,传输光缆为铠装多模光缆。(4)合并单元置于控制室的合并单元,一方面为远端模块提供供能激光
7、,另一方面接收并处理远端模块下发的数据,并将测量数据按规定的协议图2ECT的运行原理(TDM或IEC600448)输出供二次设备使用。为了避免长时间运行铜铝结合面发生氧化,1.2运行原理分流器与铝材管母结合面的端面采用镀银层。分ECT的运行原理见图2。高压侧传感头的分流器采用6根不锈钢辐条固定两端的一次导体,流器采用传统的测量直流大电流的装置,根据被为了防止分流在辐条一端加装了聚四氟乙烯绝缘测电流通过已知电阻上的电压降可以确定被测电垫圈。为了避免分流器与金属辐条不同的热膨胀流的大小,其中分流器输出正比于被测直流的电系数而
8、使分流器受力,分流器一端通过金属软连流信号,空芯线圈输出正比于被测谐波电流的微接与一次导体相连。为了防止外罩分流和保证金分信号,这些输出信号利用同轴电缆传至远端模属外罩与一次导体等电位,传感头的不锈钢外罩块。通常,分流器都被设计为四端结构(两个电流由两套支撑杆固定,其中一套加
