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10kV电子式电压传感器在存量环网柜改造中的应用

编辑:南京圳恒通电子有限公司时间:2020-04-27

    电子式电压传感器是一种由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电压传感器组成的装置,用于传输正比于被测量的量,以供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。10kV电子式电压传感器目前主流的传感器方案为电容分压方案和阻容分压方案。

    近年来,随着传感器技术的不断成熟,10kV电子式电压传感器体积小、重量轻、精度高、无铁磁谐振的优点得到市场广泛认同,各种型号的电压传感器被大量应用于柱上一二次融合和同期线损等项目。但是针对环网柜的计量改造、二遥改造、同期线损改造项目还鲜有匹配的方案。本文针对存量环网柜各类型改造对电压信号的需求提出电子式电压传感器的几种应用方案。

一、存量环网柜二遥改造

    国网运检部在关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知中要求:对于既有配电线路,杜绝片面追求“全三遥”,避免大拆大建,根据供电区域、目标网架和供电可靠性的差异,匹配不同的终端和通信建设模式开展建设改造。

针对国网的要求,各省对于存量环网柜通常采取在现有设备的基础上进行二遥改造以满足配电自动化建设的基本要求。

    二遥改造的传统方案需要增加取能用电压互感器、测量用电流互感器、保护用电流互感器和智能配变终端。在项目的实施过程中,由于不能对现有柜体做结构上的改动,取能用电压互感器在现有空间无法安装。针对这样的困局,电子式电压传感器体积小的优势得以发挥。

    新方案采用电子式电压传感器+电流互感器+智能配电终端的方案,在不改动环网柜现有结构的前提下实现存量环网柜二遥改造,具体方案如下:

  该方案体积小、通用性高、无铁磁谐振、安全性高、施工停电时间短、无需改动原有柜体结构、综合效益高。为供电公司在这类改造项目提供了一个妥善的解决方案。具体实施案例如下:

   电子式电压传感器(取能)具体参数如下:

    电压等级:10kV

    额定一次电压:10/√3kV

    输出电压:AC220V/DC24V

    输出功率:5W

    绝缘等级:12kV/42kV/75kV

    局部放电:<20pC

    产品重量:1.6kg


二、存量环网柜同期线损改造

    根据国网全面推进同期线损管理系统建设工作的要求,环网柜作为配网重要的联络关口,大量存量环网柜联络点都需要进行高压计量改造。

    传统存量环网柜联络点高压计量改造需要增加三相电压互感器、电流互感器和三相多功能电能表。由于三相电压互感器体积庞大,无法在现有环网柜空间中安装,通常会另外增加一面计量柜。这项工作涉及到征地、基建,施工量大、停电时间长、涉及部门多,沟通困难。

    如果采用电子式电压传感器代替传统三相电压互感器,问题就迎刃而解。新的电压传感器可以提供0.2级的计量精度,同时可以提供三相多功能表、线损模块和配网终端的工作电源。具体方案如下:

 该方案在不改动现有环网柜壳体结构的前提下实现了高压计量改造,施工量小、改造过程可以不停电、计量精度高、无铁磁谐振、综合成本大大降低。具体实施案例如下:


电子式电压传感器(计量取能一体)具体参数如下:

    电压等级:10kV

    额定一次电压:10/√3kV

    输出电压(电源):AC220V/DC24V

    输出功率:12W(三支)

    输出电压(计量):3.25/√3

    精       度:0.2级

    绝缘等级:12kV/42kV/75kV

    局部放电:<20pC

    产品重量:1.8kg


    环网柜作为配网中的重要节点,对于配网自动化和同期线损的要求会越来越高,大量存量环网柜的二遥改造和同期线损改造是必须要完成的工作。如何处理环网柜现有空间狭小和传统电压互感器体积大无法安装的矛盾成为项目实施成败的关键。本文提出一种采用电子式电压传感器替代传统电压互感器的改造方案,可以完善的解决该问题。该方案在十余个省份得到了规模应用,解决了大量配网自动化和同期线损的改造需求。该方案的关键设备电子式电压传感器的电容容量达到10nF,大幅超过市场其他同类产品,可以在提供计量信号的同时输出低压电源,甚至还可以同时输出零序保护电压,该方案进一步扩展,可以应用于全电子式一二次融合环网箱的新增项目和环网柜终端客户电能计量的项目,具有很大的发展空间。