SH系列电子式互感器说明书

SMYH电子式互感器简介北京水木源华电气有限公司BeijingSemeurekaElectricCo.LtdSMYH目录一、公司介绍...................................................................................................................................32.1、电子式互感器背景介绍..........................................................................................................42.2电子式互感器原理.....................................................................................................................52.2.1电子式电流互感器原理.................................................................................................52.2.2电子式电压互感器原理.................................................................................................5电子式互感器的特点...............................................................................................................7电子式互感器的应用...............................................................................................................83.110kV电子式电流互感器....................................................................................................103.210kV电子式电压互感器....................................................................................................123.310kV电子式电流电压组合式互感器................................................................................133.435kV电子式电流互感器....................................................................................................153.535kV电子式电压互感器....................................................................................................173.635kV电子式电流电压组合式互感器................................................................................193.7单相浇注式变压器..............................................................................................................203.8取电电流互感器..................................................................................................................223.9零序电流互感器..................................................................................................................24SMYH一、公司介绍北京水木源华电气有限公司成立于2008年，总部坐落于北京清华科技园，是北京市高新科技企业。公司以清华大学电机系、自动化系及其所属的研究所为技术依托，致力于电网智能化、数字化、电能质量设备的研发、生产、销售和服务。水木源华的领导层、研发、工程人员都来自清华大学，以多名有威望的学术带头人为首，带领一批博士、硕士研究生，紧跟世界顶尖科技，力争创造出国际一流精品。智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新方向。水木源华人一直都在努力为实现电网运行参数和状态的实时在线监测，提高电网的安全性和经济性，建设符合中国特色的智能电网而提供技术支持。公司积极与清华大学及其他国内外电力行业专家进行了深入地技术交流，结合公司自身的技术特点和经验积累，针对输电和配电线路自主研发了智能监控系统，形成了全套专家解决方案。公司的核心技术是输电线路的状态监测和配电线路综合监测，这些技术具有世界先进水平，无论在实际应用还是在市场开发上，水木源华在在线监测领域都处于国内领先地位，成为国内第一品牌。“天行健，君子以自强不息，地势坤，君子以厚德载物。”水木源华人正以饱满的热情、不懈的努力奋勇拼搏，不断创新，成为国内一流的智能电网设备提供商。SMYH二、电子式互感器电子式互感器包括电子式电流互感器和电子式电压互感器，英文简称为ECT和EVT，按照电压等级区分，可以分为三个等级，110KV及以上的高压电子式互感器，10KV和35KV的中压电子式互感器，以及0.4KV的低压电子式互感器。2.1、电子式互感器背景介绍据国家电网建设中长期发展规划，开发能长期对系统运行状态进行自动监测、诊断和保护、促进高压开关的智能化发展水平的光机电一体化设备，是城乡电网迈向自动化的迫切要求。加速开发作为系统一次电量采集单元的电子式电流电压互感器尤显迫切，这也是电力系统自动化、数字化发展的需要。而电子式互感器是满足现代电力系统中高压电器设备向智能化、模块化、小型化、多功能、免维护方向发展的关键设备之一。行业背景随着电力系统数字化的普及以及电力系统升级的需要，电子式互感器已经越来越多的应用于各种自动化变电站以及城市和农村电网改造中。现代化的微机综合测量保护装置及仪器仪表不再需要互感器提供能量来工作，而仅需互感器将一次电流电压信息完整、及时、准确的采集并传送过来即可，仅需几伏的电压信号和极小的功率就能满足其接口需求，而电子式电流电压互感器能很好满足这一要求。作为传统电磁式电流电压互感器理想的换代产品，将给电力测量和保护领域带来革命性变革。将电子式电流电压互感器应用于电器成套设备中，将全面提升产品的智能化水平。技术背景随着计算机技术、通信技术和电力设备二次系统测量、保护装置的数字化发展，电力系统对测量、保护、控制和数据传输智能化、自动化及电网安全、可靠和高质量运行的发展越来越快、越来越高。具有测量、保护、监控、传输等组合功能的智能化、小型化、模块化、机电一体化电力设备，对电网安全、可靠和高质量运行具有重要意义。电子式电流电压互感器在技术层面上能很好满足这一要求。传统的电磁式电流电压互感器难以直接完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。阻碍了电力系统自动化向更高水平发展，因此寻求一种能与数字化网络配套使用的新型电流电压互感器成为电网安全高效运行的迫切需要。而电子式电流电压互感器，二次输出为小电压信号，无需二次转换，方便地与数字式仪表、微机保护控制设备接口，实现计量、控制、测量、保护和数据传输的功能，消除了传统电磁式电流互感器因二次开路、电压互感器二次短路给电力系统设备和人身安全带来的故障隐患。作为传统电磁式互感器理想的换代产品，电子式互感器可广泛用于中压领域电力监测、控制、计量、保护系统、工矿企业、高层建筑、配、变电等场所，能有效降低变电站（配电所）的建设成本和运行维护成本，提高电网运行质量、安全可靠性和自动化水平，因其几乎不消耗能量、无铁心（或仅含小铁心）、且减少了许多有害物质的使用而使其成为节能和环保产品。电子式互感器已成为国内外知名企业、科研院所和大专院校投资和研发的热点领域。已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。ABB、川奇、西门子等国外著名电器制造商均已投入大量资金进行了长时间研究试验，相关产品已在许多国家电网投入运行。国内著名的电气设备供应商国电南自也高调进军电子式互感器领域。目前国内已有40多个SMYH电子式互感器和数字化变电站成功运行，等级覆盖10kV~500kV。电子式互感器正越来越多地为人们所熟悉接受，必将成为今后电力系统主流的测量工具。2.2电子式互感器原理2.2.1电子式电流互感器原理本公司开发的电子式电流互感器采用的是罗柯夫斯基（Rogowski）线圈和轻载线圈（LPCT）的原理。利用Rogowski线圈测量大电流信号，用于继电保护，可测量的电流的线性范围最高可达20kA。利用LPCT测量工作电流，用于计量和测量，线性范围0~630ARogowski线圈由于采用了非磁性的骨架，因此不存在磁饱和现象，其原理如图1所示。当一次电流通过Rogowski线圈时，线圈会产生与一次电流I1的时间微分成比例的二次电压E，将二次电压E进行时间积分处理，就可以获得与一次电流成比例的电压信号u，通过微处理器将信号u进行变换、处理，即可将一次电流信息变成模拟量和数字量输出。图1Rogowski线圈的工作原理轻载线圈代表着经典感应电流互感器的发展方向。它由一次绕阻、小铁芯和损耗最小化的二次绕组组成。二次绕组上连接着取样电阻Ra，二次电流I2在取样电组Ra两端的电压降U2与一次电流I1成比例。LPCT铁心选用微晶非晶合金，具有高导磁、高灵敏度、无磁滞的特性。取样精密电阻选用日本RUBYCON的产品，精密切割精度高，温度系数5ppm。2.2.2电子式电压互感器原理电子式电压互感器可以采用电阻分压、电容分压和电阻电容分压等三种方式进行工作。本公司采用的是电阻分压方式进行工作。EVT由高压臂电阻、低压臂电阻、屏蔽电极、过电压保护装置组成，如图2所示。通过分压器将一次电压转换成与一次电压和相位成比例的小电压信号。采用屏蔽电极的方法改善电场分布状况和杂散电容的影响，在二次输出端并联一个高灵敏过电压保护装置，防止二次输出端开路时将二次侧电压提高。该电子式电压互感器的核心器件高压电阻选用了三菱公司产品，精密切割精度高、温度系数50ppm。SMYH图2EVT采用电阻分压的原理为了说明ECT和EVT在电力系统中的应用，下面给出了应用原理框图，如图3所示。在数字式变电站建设中，利用EVT测量的电压信号和利用ECT测量的电流信号可以直接送入到采集单元，在采集单元里电流和电压信号被直接转化为数字信号，然后通过总线把数字信号送到合并器，最后被送到数字变电站的监控软件中，进一步进行计量、测量和保护。图3EVT和ECT在数字化变电站内的应用SMYH电子式互感器的特点电子式互感器是数字化变电站建设的重要技术支持，同时在电力测量和保护等领域也有着广阔的应用前景。与传统电磁式互感器相比，电子式电流电压互感器具有很多显著的优势。（1）、测量范围广。电子式互感器的频响范围宽、测量线性范围广、线性度好，在有效量程内，电流互感器准确级达到0.2S/5P级，电压互感器测量准确级可达到0.2/3p