一种独立支柱式一体化数字输出电力互感器制造技术

本发明专利技术为一种适用于高压系统的新型独立支柱式数字化输出电子式电力互感器，含一次组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的插拔式处理单元。其特征在于底座屏蔽保护室及插拔式的处理单元，双层屏蔽保护设计，可有效防止开关场开关操作对处理单元的电磁干扰，其与组合传感器的插拔式接口，确保处理单元维修替换不停电。处理单元含采集处理模块、综合处理模块、通讯处理模块及电源模块。通讯模块具有四路光口，其中两路为输出光口，另两路输出、组合可配置。就地数字化的一体化设计，剔除了高压采集器及合并单元，三相应用无合并单元，保护测控应用无附加元件，提高了智能变电站的可靠性高。

Independent pillar type integrated digital output power mutual inductor

The invention relates to a high-pressure system applicable to the new independent pillar type digital output for electronic transformers, including a combination of sensor, composite insulating pillar, base shielding room, and is located in the base of shielding chamber plug processing unit. It is characterized in that the processing unit base shielding chamber and plug type, double shielding protection design, can effectively prevent the electromagnetic interference of switching field processing unit switch operation, with the combination of sensor plug interface, ensure processing unit replacement power. The processing unit comprises a collection processing module, an integrated processing module, a communication processing module and a power supply module. The communication module has four ports, and two of them as the output port, the other two outputs, combination configuration. The integrated design of in situ digitization eliminates the high voltage collector and the merging unit, the three-phase application has no merging unit, the protection and measurement and control application has no additional components, and the reliability of the intelligent substation is improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型电子式电力互感器，是一种高压侧无采集器、三相应用无合并单元、具有数字输出的新型电子式电力互感器，一体化无缝设计提高电子式电力互感器的可靠性。
技术介绍
智能变电站是实现了测量数字化的变电站，是基于IEC61850标准，具有站控层、过程层网络，采用电子式互感器进行电流电压测量及数字化处理的数字变电站。电子式电流/电压互感器技术是智能变电站的关键技术之一。随着传感技术、电子技术、通讯技术的快速发展，电子式电流互感器(ElectronicCurrentTransformer)和电子式电压互感器(ElectronicVoltageTransformer)技术已逐步成熟。与传统电磁式电流/电压互感器相比，优势十分明显：1)测量频带宽，动态范围大；2)无电流饱和；3)无电压谐振；4)无负载问题；5)无电流二次侧开路问题；6)无附加误差，数字化的电流电压信号以多播方式传输到二次保护测控设备，提升了保护测控系统的精度。我国电子式互感器的发展，起始于本世纪初，主要为基于罗氏线圈、电容分压的电子式电流电压互感器。其基本结构遵循IEC60044-7/8标准框架，采用统一的数据模型及IEC61850-9-2数据通信平台，数字化的电流电压数据流通过光纤以太网以多播数据帧的形式发送至间隔层的保护测控装置，实现站内一次设备和二次智能电子装置的数字化通信，确保智能装置之间的互操作性。目前基于罗氏线圈的电子式互感器的电子元件有位于高压侧的一次转换器，低压侧的二次转换器，及位于控制室的合并单元(MergingUnit，MU)。近年运行经验表明：1)采集器位于高压侧，易受开关场电磁干扰，可导致保护误动；2)高压采集器供能受限，故障率高，维修必须停电；3)合并单元(MergingUnit，MU)是互感器的智能部件，被视为二次设备，增加了保护测控链路装置数量，降低了继电保护的可靠性；4)电子式互感器的电子模块分处于互感器的高压端、低压端及控制室，采集、转换及发送功能分散，运维困难；5)互感器智能电子模块的运行寿命远低于互感器的其他部件，高压采集器的替换须停电，一定程度上缩短了互感器使用寿命。6)合并单元为互感器的智能部件，独立合并单元的引入，增加了二次设备的数量，提高了二次系统的建设及运维成本，过程总线交换机的引入，进一步降低了二次系统的可靠性。这些电子式互感器固有的缺限及智能变电站设计中出现的问题，成为智能变电站推广应用必须跨越的障碍。
技术实现思路
本专利技术为一种适用于高压系统的新型独立支柱式数字化输出电子式电力互感器，含一次组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的插拔式处理单元。其特征在于底座屏蔽保护室及插拔式的处理单元，双层屏蔽保护设计，可有效防止开关场开关操作对处理单元的电磁干扰，其与组合传感器的插拔式接口，可实现维修替换不停电。处理单元含采集处理模块、综合处理模块、通讯处理模块及电源模块。通讯模块具有四路光口，其中两路为输出光口，另两路输出、组合可配置。就地数字化的一体化设计，剔除了高压采集器及合并单元，三相应用无合并单元，变化测控应用无附加元件，提高了智能变电站的可靠性高。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1)一种一体化独立支柱式数字输出电力互感器，包含组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的插拔式处理单元；其特征在于其插拔式的处理单元，就地数字化的一体化设计，剔除了高压采集器及合并单元，低压插拔式的设计，具有检修不停电的特点。2)本专利技术的独立支柱式数字输出电力互感器，其底座屏蔽保护室位为不锈钢全金属封闭设计。3)本专利技术的插拔式处理单元，处于互感器低压侧的屏蔽保护室中，具有不锈钢全金属屏蔽层外壳设计。4)本专利技术的插拔式处理单元，其组合传感器的接入采用插拔式端口设计，含采集处理模块、综合处理模块、通讯处理模块和电源模块。5)本专利技术的通讯模块具有四路光口输出，其中两路为输出光口，另两路输出、组合可配置。6)通讯模块在三相组合应用时，两路可配置输出光口选组合，通过光缆互联。7)通讯模块可配置输出光口在三相组合应用时，本相向邻相互感器发送本相电流电压数值，同时接收来自邻相的电流电压数值，经合成后，由数字输出光口向过程总线发布三相电流电压值，三相共提供六路输出光口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)一体化设计实现了互感器输出就地数字化光纤化，与常规电力互感器相比拟。2)三相组合应用不再需要独立的位于控制室的合并单元，进一步减少了二次系统光缆数目。3)双屏蔽设计可有效防止开关场开关操作对处理单元的电磁干扰4)插拔式处理单元可带电插拔，维修替换不需停电。5)实用于高压、超高压及特高压系统，单相或三相组合的多元应用。附图说明图1：本专利技术的原理示意图。图2：处理单元功能模块示意图。图3：处理单元示意图。图4：三相组合应用实施例1接线图。图5：三相组合应用实施例2接线图。具体实施方式结合本专利技术实施案例中的附图，对本专利技术实施案例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施案例仅仅是本专利技术一部分实施案例，而不是全部。基于本专利技术中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～5，本专利技术实施案例中，一种新型电子式电力互感器，包含组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的处理单元。其中处理单元含采集处理模块、综合处理模块和通讯处理模块及电源模块；组合传感器是传感器的组合。图4为具有罗氏空心线圈、低压铁芯线圈及电容分压器一体化设计的三相组合应用实施例。图5为具有罗氏空心线圈及电容分压器一体化设计的三相组合应用实施例。所述新型电子式电力互感器中的组合传感器是传感器的组合，可为一体化设计或非一体化设计的传感器的组合，三相组合应用时，通过光缆互联，每相互感器向邻相互感器发送本相电流电压数值，同时接收来自邻相的电流电压数值，经综合处理后由通讯光口输出，输出格式IEC61850-9-2或IEC61850-9-2LE可配置，支持IEEE1588或GPS1pps同步。三相互感器共有六组相同的数字输出，可经光缆联至过程总线或直联保护测控装置，不再需要合并单元。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施案例的细节，在不背离本专利技术精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施案例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施案例中的技术方案也可以经过适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化独立支柱式数字输出电力互感器，包含组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的插拔式处理单元；其特征在于其插拔式的处理单元，就地数字化的一体化设计，剔除了高压采集器及合并单元，低压插拔式的设计，具有检修不停电的特点。

【技术特征摘要】
1.一种一体化独立支柱式数字输出电力互感器，包含组合传感器、复合绝缘支柱、底座屏蔽保护室，及位于底座屏蔽保护室的插拔式处理单元；其特征在于其插拔式的处理单元，就地数字化的一体化设计，剔除了高压采集器及合并单元，低压插拔式的设计，具有检修不停电的特点。2.如权利要求1所述的独立支柱式数字输出电力互感器，其底座屏蔽保护室位为不锈钢全金...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭建成，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45