基于电子式互感器的何家变继电保护方案研究

摘要

智能电网和坚强电网的发展离不开智能变电站，而智能变电站将是未来变电站的发展方向。智能变电站的发展离不开电子式互感器，它是智能变电站一次侧电流信号和电压信号检测的基础，是继电保护的数据来源，因此电子式互感器运行的安全性和可靠性是智能变电站平稳运行的保证。朝阳何家220kV变电站作为辽宁省首座三网合一智能变电站，其建设和运行的可靠性和安全性必须得到保证，而电子式互感器作为智能变电站的基础同时也是新兴技术，其应用的可靠性和安全性必须得到理论和实际的验证。本文从电子式互感器的结构、特点以及实验室测试和真实环境测试等几方面对电子式互感器的性能进行测试，在此基础上完成了基于电子式互感器的何家变继电保护方案设计。电子式互感器与传统电磁式互感器相比无磁饱和问题，同时其测量动态范围较大，测量结果更加精确，有效提高继电保护灵敏性和可靠性。 论文首先分析了电子式互感器与智能变电站的相互关系和相关技术，确认了电子式互感器是智能变电站建设的基础。对比分析了传统互感器和电子式互感器，完成了对电子式互感器的原理、分类的分析，讨论了电子式互感器的结构特点。其次研究了电子式互感器对继电保护的影响。讨论了电子式电压互感器和电子式电流互感器的现场检测原理及方法，分析了电子式互感器的误差调整方法，从硬件和软件两个方面实现对电子式互感器的误差调整。 论文重点研究了基于电子式互感器的智能变电站继电保护方案的改进，并根据何家变的具体情况和出线的电压等级，分别对220kV和66kV两种等级回路的母联和线路间隔的电子式互感器配置进行设计，其中220kV母线使用外卡式磁光玻璃型电子式互感器，66kV母线上使用罗氏线圈型电子式互感器。分析了基于电子式互感器的何家变继电保护方案设计，给出了线路保护、变压器保护、高压并联电抗器保护等实施方案图。最后对电子式互感器在何家变220kV变电站进行应用实测，并对现场检测数据进行分析，通过检测确定其指标满足使用要求。通过实际测试，总结出电子式互感器在实际应用中需要注意的问题，包括对升流升压电源质量对误差的影响，采集卡与合并单元配置问题，电容分压电子式电压互感器误差调整问题和罗氏线圈原理电子式电流互感器一次电流接入点的选择问题。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外电子式互感器的发展现状

1.2.1 国外电子式互感器的发展现状分析

1.2.2 国内电子式互感器发展现状分析

1.2.3 电子式互感器在我国电网的应用现状

1.2.4 目前电子式互感器使用中存在的问题

1.3 本文的主要工作

2 电子式互感器的相关技术分析

2.1 智能变电站与传统变电站的对比分析

2.2 电子式互感器与传统互感器的对比分析

2.2.1 传统电磁式互感器的原理及缺陷

2.2.2 电子式互感器的工作原理

2.2.3 电子式互感器的分类

2.2.4 传统的电磁式互感器与电子式互感器的对比分析

2.3 电子式电流互感器

（1）线圈型电子式电流互感器（有源式）

（2）纯光型电子式互感器（无源式）

2.4 不同类型电子式互感器存在的问题

2.4.1 电子式电流互感器

2.4.2 电子式电压互感器

2.5 本章小结

3 电子式互感器对继电保护影响研究

3.1 智能变电站继电保护配置原则分析

（1）220kV及以上等级电压线路保护

（2）3/2接线断路器保护和短引线保护

（3）变压器保护

（5）继电保护装置的接口

3.2 智能保护设备存在的问题

3.2.1 电子式互感器对继电保护的影响分析

3.2.2 合并单元问题对继电保护的影响分析

3.2.3 交换机问题对继电保护的影响分析

3.2.4 保护跳闸方式对继电保护的影响

3.3 电子互感器在实验室环境下的应用测试

3.3.1 许继1600A磁光玻璃型电流互感器应用测试

3.3.2 许继600A磁光玻璃型电流互感器频率特性测试

3.4 基于电子式互感器的智能变电站继电保护方案改进

3.4.1 智能变电站的母线继电保护方案升级

3.4.2 智能变电站分线继电保护方案改进

3.5 本章小结

4 电子式互感器在何家变继电保护的具体实施和检验

4.1 电子式互感器现场检测原理及方法

4.1.1 电子式电流互感器检测原理及方法

4.1.2 电子式电压互感器检测原理及方法

4.2 电子式互感器误差调整方法

4.3 电子式互感器在何家变的继电保护方案设计

4.3.1 220kV电压等级侧配置方式

4.3.2 66kV电压等级侧配置方式

4.3.3 基于电子式互感器的何家变继电保护方案设计

4.4 电子式互感器及继电保护动作现场检测实例

4.4.1 何家220kV智能变电站电子互感器的现场测试

4.4.2 现场检测数据及分析

4.4.3 基于电子式互感器的继电保护动作测试

4.4.4 电子式互感器与常规互感器的保护动作分析

4.4.5 基于电子式互感器的继电保护方案需注意的问题

4.5 本章小结

结论

参 考 文 献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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