智能變電站電子互感器相量測試及核相研究

李敏敏

摘 要：隨著經濟社會的快速發展，對電網供電可靠性和穩定性的要求越來越高，電網新建、擴建、改造工程不斷增多。作為電網建設檢修中的一項常規工作，電壓核相工作的重要性也越來越高。電壓核相的目的是，檢查需要并列或合環運行的三相交流電源系統的相序、相位，確保三項電壓相序正確一致。如果出現非同相運行，將會導致相間短路事故，不僅損壞電氣設備，甚至危害電網系統的安全穩定運行。文章針對智能化變電站電子互感器啟動送電過程無法進行相量測試及核相問題，提出了新對策和解決辦法，為以后智能站電子互感器結構變電站啟動送電相量測試提供可靠保證。

關鍵詞：新一代智能變電站 核相 電子互感器 SV 網絡記錄分析單元

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（a）-0001-02

該論文依托龍巖上杭龍翔220 kV變電站工程；龍翔變按2014年新一代智能變電站示范工程設計技術要求設計， 220 kV、110 kV采用電子式互感器，220 kV、110 kV及主變變壓器均采用一次設備加智能組件實現采樣數字化；全站配置1套故障錄波與網絡記錄分析一體化裝置，通過SV網絡接收采樣值數據錄波，通過GOOSE網絡接收GOOSE報文錄波，這種配置方式主變三側電壓量不在同一個數據采集單元，導致主變三側無法進行電壓核相，現場故障錄波與網絡記錄分析配置方案如下。

（1）配置2臺220 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網過程中心交換機采集各220 kV線路、母聯、主變220 kV側、主變本體錄波量。

（2）配置1臺110 kV錄波裝置，分別通過A、B GOOSE/SV網過程中心交換機采集各110 kV線路、母聯、主變110 kV側、主變10 kV側的錄波量。

1 調試過程發現暫態故障記錄分析儀無法進行主變三側核相

暫態故障記錄分析儀軟件在不同采集單元里無法將相關SV通道提取到同一錄波文件分析，由于設計問題，廠家解釋只能通過CAAP2008離線軟件進行不同采集單元數據分析比較向量，將兩個不同采集單元里的同一時刻點的波形將轉換成.CFG波形，并采用CAAP2008軟件將兩個.CFG波形進行融合成同一個波形文件，現場使用調試數字儀進行模擬加量，分別從不同數據采集單元里抓了220 kV母線PT與110 kV母線PT數據報文進行軟件融合分析，分析過程發現兩個報文存在延時，并有一定的角差，經過與廠家研發人員進一步溝通，提出了解決策略，廠家在CAAP2008分析軟件里增加了數據同步性功能，兩個波形文件合并時設置一個參考文件，然后對其他每個波形文件單獨設置對齊參考點。可對所有需要合并的文件單獨選擇需要合并的通道。文件融合時采用優化的插值和抽樣算法，對不同采樣率的波形合并時可擬合出逼真的波形，最后在同一個融合錄波文件里可以選出相應SV通道進行相量比較，從而實現不同數據采集單元之間核相及相量測試功能。

2 用CAAP2008軟件與數字相量儀測試結果進行比較

為了驗證此軟件正確性，在變電站啟動送電過程中，采用兩種不同的方法進行核相，并確認其測試一致性，數字相量儀采用凱墨DM5000里面核相功能，DM5000采用序號對齊進行同步，在此工程之前還未能很好地使用，其原因是SV接收光口為百兆口，接入中心交換機很容易死機，這個工程為了使用DM5000核相功能，將其各間隔過程層交換機進行合理的VLAN劃分，每個交換機固定分配一個口進行相量測試，保證這個光口VLAN劃分出相應需要的SV數據塊，這樣避免數據風暴，導致DM5000死機。龍翔變啟動過程使用以上兩種方法測試主變高中壓側電壓核相結果如圖1、圖2所示。

從圖1、2核相結果看，兩種方法測試結果一致，從而解決了電子互感器變電站無法進行電壓核相及相量測試的問題。

3 結語

新一代智能變電站采用集成化智能設備和一體化業務系統，采用一體化設計、一體化供貨、一體化調試模式，實現“占地少、造價省、可靠性高”的目標，打造“系統高度集成、結構布局合理、裝備先進適用、經濟節能環保、支撐調控一體”新一代智能變電站。采用穩定可靠的電子互感器技術，解決了電子互感器的長期運行穩定可靠性不足以及抗干擾能力較差等問題，可提高電子互感器的應用成熟度，實現電壓、電流采樣的源端數字化，提升智能變電站數字化水平，保障電網可靠運行。近年來，隨著光電子技術、微電子技術及光纖通信技術的發展，有源光電互感器得到快速發展，并有不少產品在變電站現場獲得應用。有源光電互感器采用空芯線圈或低功耗鐵芯線圈感應被測電流，置于高壓側的遠端模塊將線圈的輸出信號轉換為數字光信號經光纖送至控制室。有源光電互感器同光學電流互感器一樣能有效克服傳統電磁式互感器的缺點，有源光電互感器的溫度穩定性較易解決，便于批量化生產，是目前研制及應用的主流。該文重點闡述智能化變電站電子互感器相量測試及電壓核相方法，為以后智能化變電站相量測試及電壓核相積累寶貴經驗。

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