[論文關(guān)鍵詞]數(shù)字化變電站光電互感器組成傳統(tǒng)互感器有源式無源式電能計量

[論文摘要]對數(shù)字化變電站中光電互感器的工作原理、結(jié)構(gòu)上的特點和優(yōu)點進行簡單分析，同時闡述光電互感器的應(yīng)用對電能計量方面的影響。

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)，均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護裝置，裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能。數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號實現(xiàn)其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高，對電壓、電流的測量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設(shè)備也不斷地改進和發(fā)展，其中對于衡量互感器先進與否的一個重要指標就是互感器的絕緣問題。對于傳統(tǒng)的電磁式互感器來說，由于絕緣成本隨著絕緣等級的升高成指數(shù)增長，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級絕緣已經(jīng)不能滿足超高壓設(shè)備的絕緣要求，同時傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問題，造成繼電保護裝置的誤動或拒動，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動態(tài)范圍小等缺點一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對高電壓、大電流信號的測量方法便應(yīng)運而生，其中，基于光學和電子學原理的測量方法，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，成為相對比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號或數(shù)字信號的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點，現(xiàn)在發(fā)展的高電壓等級用光電互感器一般都用光纖輸出數(shù)字信號。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號，采集器采樣后，AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由LED轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護、計量和測量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內(nèi)部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數(shù)據(jù)光纜和能量光纜，從傳感頭通過絕緣支柱內(nèi)部引下，送回主控室。④能量問題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應(yīng)和電光效應(yīng)直接將電流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，一般稱無源式；另一種是用電磁感應(yīng)或分壓原理將電流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰妷盒盘?，再將小電壓信號轉(zhuǎn)換為光信號傳輸給二次設(shè)備，一般稱有源式。無源式由于存在穩(wěn)定性和可生產(chǎn)性較差、電子回路復雜等問題，現(xiàn)在主要處在實驗室階段，推廣運用還有待時日。有源式的難點是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術(shù)的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應(yīng)出電流來提供能量；當一次電流太小，不足以提供能量時，使用能量光纜，由戶內(nèi)激光發(fā)生器通過光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動切換。

1.

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)，均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護裝置，裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能。數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號實現(xiàn)其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高，對電壓、電流的測量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設(shè)備也不斷地改進和發(fā)展，其中對于衡量互感器先進與否的一個重要指標就是互感器的絕緣問題。對于傳統(tǒng)的電磁式互感器來說，由于絕緣成本隨著絕緣等級的升高成指數(shù)增長，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級絕緣已經(jīng)不能滿足超高壓設(shè)備的絕緣要求，同時傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問題，造成繼電保護裝置的誤動或拒動，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動態(tài)范圍小等缺點一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對高電壓、大電流信號的測量方法便應(yīng)運而生，其中，基于光學和電子學原理的測量方法，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，成為相對比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號或數(shù)字信號的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點，現(xiàn)在發(fā)展的高電壓等級用光電互感器一般都用光纖輸出數(shù)字信號。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號，采集器采樣后，AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由LED轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護、計量和測量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內(nèi)部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數(shù)據(jù)光纜和能量光纜，從傳感頭通過絕緣支柱內(nèi)部引下，送回主控室。④能量問題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應(yīng)和電光效應(yīng)直接將電流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺话惴Q無源式；另一種是用電磁感應(yīng)或分壓原理將電流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰妷盒盘?，再將小電壓信號轉(zhuǎn)換為光信號傳輸給二次設(shè)備，一般稱有源式。無源式由于存在穩(wěn)定性和可生產(chǎn)性較差、電子回路復雜等問題，現(xiàn)在主要處在實驗室階段，推廣運用還有待時日。有源式的難點是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術(shù)的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應(yīng)出電流來提供能量；當一次電流太小，不足以提供能量時，使用能量光纜，由戶內(nèi)激光發(fā)生器通過光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動切換。

相對于傳統(tǒng)的電磁式互感器，光電互感器有明顯的優(yōu)點：（1）在高電壓、大電流的測量環(huán)境中，光纖或光介質(zhì)是良好的絕緣體，它可以滿足高壓工作環(huán)境下的絕緣要求；（2）沒有傳統(tǒng)電流互感器二次開路產(chǎn)生高壓的危險，以及傳統(tǒng)充油電壓、電流互感器漏油、爆炸等危險；（3）不會產(chǎn)生磁飽和及鐵磁共振現(xiàn)象，它尤其適用于高電壓、大電流環(huán)境下的故障診斷；（4）頻帶寬，可以從直流到幾百千赫，適用于繼電保護和諧波檢測；（5）動態(tài)范圍大，能在大的動態(tài)范圍內(nèi)產(chǎn)生高線性度的響應(yīng)；（6）適應(yīng)了現(xiàn)在電力系統(tǒng)的數(shù)字化信號處理要求，它還可用于以保護、監(jiān)控和測量為目的高速遙感、遙測系統(tǒng)；（7）整套測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小；（8）各個功能模塊相對獨立，便于安裝和維護，適于網(wǎng)絡(luò)化測量。

摘要：對數(shù)字化變電站中光電互感器的工作原理、結(jié)構(gòu)上的特點和優(yōu)點進行簡單分析，同時闡述光電互感器的應(yīng)用對電能計量方面的影響。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站光電互感器組成傳統(tǒng)互感器有源式無源式電能計量

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)，均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護裝置，裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能。數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號實現(xiàn)其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高，對電壓、電流的測量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設(shè)備也不斷地改進和發(fā)展，其中對于衡量互感器先進與否的一個重要指標就是互感器的絕緣問題。對于傳統(tǒng)的電磁式互感器來說，由于絕緣成本隨著絕緣等級的升高成指數(shù)增長，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級絕緣已經(jīng)不能滿足超高壓設(shè)備的絕緣要求，同時傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問題，造成繼電保護裝置的誤動或拒動，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動態(tài)范圍小等缺點一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對高電壓、大電流信號的測量方法便應(yīng)運而生，其中，基于光學和電子學原理的測量方法，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，成為相對比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號或數(shù)字信號的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點，現(xiàn)在發(fā)展的高電壓等級用光電互感器一般都用光纖輸出數(shù)字信號。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號，采集器采樣后，AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由LED轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護、計量和測量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內(nèi)部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數(shù)據(jù)光纜和能量光纜，從傳感頭通過絕緣支柱內(nèi)部引下，送回主控室。④能量問題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應(yīng)和電光效應(yīng)直接將電流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，一般稱無源式；另一種是用電磁感應(yīng)或分壓原理將電流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰妷盒盘枺賹⑿‰妷盒盘栟D(zhuǎn)換為光信號傳輸給二次設(shè)備，一般稱有源式。無源式由于存在穩(wěn)定性和可生產(chǎn)性較差、電子回路復雜等問題，現(xiàn)在主要處在實驗室階段，推廣運用還有待時日。有源式的難點是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術(shù)的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應(yīng)出電流來提供能量；當一次電流太小，不足以提供能量時，使用能量光纜，由戶內(nèi)激光發(fā)生器通過光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動切換。

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)，均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護裝置，裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能。數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號實現(xiàn)其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)電壓等級的不斷提高，對電壓、電流的測量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設(shè)備也不斷地改進和發(fā)展，其中對于衡量互感器先進與否的一個重要指標就是互感器的絕緣問題。對于傳統(tǒng)的電磁式互感器來說，由于絕緣成本隨著絕緣等級的升高成指數(shù)增長，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級絕緣已經(jīng)不能滿足超高壓設(shè)備的絕緣要求，同時傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問題，造成繼電保護裝置的誤動或拒動，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動態(tài)范圍小等缺點一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對高電壓、大電流信號的測量方法便應(yīng)運而生，其中，基于光學和電子學原理的測量方法，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，成為相對比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號或數(shù)字信號的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點，現(xiàn)在發(fā)展的高電壓等級用光電互感器一般都用光纖輸出數(shù)字信號。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號，采集器采樣后，AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由LED轉(zhuǎn)換為光信號，通過光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護、計量和測量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內(nèi)部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數(shù)據(jù)光纜和能量光纜，從傳感頭通過絕緣支柱內(nèi)部引下，送回主控室。④能量問題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉(zhuǎn)換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應(yīng)和電光效應(yīng)直接將電流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺话惴Q無源式；另一種是用電磁感應(yīng)或分壓原理將電流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾‰妷盒盘?，再將小電壓信號轉(zhuǎn)換為光信號傳輸給二次設(shè)備，一般稱有源式。無源式由于存在穩(wěn)定性和可生產(chǎn)性較差、電子回路復雜等問題，現(xiàn)在主要處在實驗室階段，推廣運用還有待時日。有源式的難點是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術(shù)的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應(yīng)出電流來提供能量；當一次電流太小，不足以提供能量時，使用能量光纜，由戶內(nèi)激光發(fā)生器通過光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動切換。

相對于傳統(tǒng)的電磁式互感器，光電互感器有明顯的優(yōu)點：（1）在高電壓、大電流的測量環(huán)境中，光纖或光介質(zhì)是良好的絕緣體，它可以滿足高壓工作環(huán)境下的絕緣要求；（2）沒有傳統(tǒng)電流互感器二次開路產(chǎn)生高壓的危險，以及傳統(tǒng)充油電壓、電流互感器漏油、爆炸等危險；（3）不會產(chǎn)生磁飽和及鐵磁共振現(xiàn)象，它尤其適用于高電壓、大電流環(huán)境下的故障診斷；（4）頻帶寬，可以從直流到幾百千赫，適用于繼電保護和諧波檢測；（5）動態(tài)范圍大，能在大的動態(tài)范圍內(nèi)產(chǎn)生高線性度的響應(yīng)；（6）適應(yīng)了現(xiàn)在電力系統(tǒng)的數(shù)字化信號處理要求，它還可用于以保護、監(jiān)控和測量為目的高速遙感、遙測系統(tǒng)；（7）整套測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積??；（8）各個功能模塊相對獨立，便于安裝和維護，適于網(wǎng)絡(luò)化測量。

由于光電互感器的諸多優(yōu)點，光電互感器取代傳統(tǒng)互感器將只是一個時間問題。國際上，光電互感器已逐步成熟，正已越來越快的速度推廣運用。其中ABB、西門子等公司生產(chǎn)的光電互感器已有十幾年的成功運行業(yè)績。采用光電互感器的數(shù)字化變電站在歐洲也已經(jīng)投入運行。我國光電互感器的研制和運用相對比較落后，僅有為數(shù)不多的變電站使用了一些進口的光電互感器。國內(nèi)有二十余家企業(yè)和高校涉足了光電互感器的開發(fā)，經(jīng)過多年的努力，已有若干套設(shè)備在現(xiàn)場試運行。

【摘要】互感器技術(shù)是繼電保護工作的重要組成部分，是確保繼電保護裝置正常運行的基礎(chǔ)。簡要介紹了互感器技術(shù)在繼電保護工作中的應(yīng)用，提出了當前互感器技術(shù)的不足和新式光電互感器的優(yōu)點?；ジ衅骷夹g(shù)是電網(wǎng)安全保護工作的重要組成部分，呼吁技術(shù)人員關(guān)注和研究互感器技術(shù)，為電網(wǎng)安全保護工作貢獻力量。

【關(guān)鍵詞】互感器技術(shù)；繼電保護；光電式互感器

1引言

隨著科技的發(fā)展，人們對電力的需求和質(zhì)量要求都在不斷提升，導致電網(wǎng)輸配變?nèi)萘坎粩嘣黾樱娋W(wǎng)的安全保護工作壓力也越來越大。作為電力系統(tǒng)檢測、繼電保護的基礎(chǔ)，互感器技術(shù)成為電網(wǎng)運行中不可或缺的重要組成部分。

2互感器技術(shù)原理

互感器在原理上類似于變壓器，是利用電磁感應(yīng)原理將一次電壓、電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電壓、電流的測量設(shè)備。繼電保護及測量儀表都是通過互感器二次側(cè)電壓、電流來判斷二次側(cè)運行狀況，繼而實現(xiàn)對被測電路的測量和保護工作?；ジ衅靼搭愋头譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀煞N。電壓互感器是將一次側(cè)高電壓轉(zhuǎn)變成二次側(cè)低電壓，用來測量被測電路電壓的設(shè)備。電壓互感器的一次線圈并聯(lián)在被測回路上，并且二次回路電壓較高，阻抗很大，工作電流小，如果電壓互感器二次回路短路，將產(chǎn)生很大的短路電流，損壞電壓互感器甚至危害工作人員安全[1]。因此電壓互感器的二次回路不允許短路，可裝設(shè)熔斷保護。電流互感器是將一次側(cè)高電流轉(zhuǎn)變成二次側(cè)低電流，用來測量被測電路輸送的電流、電能等數(shù)據(jù)。電流互感器一次線圈串聯(lián)在被測回路上，并且起二次回路電壓很低，阻抗很小。起二次回路電流取決于一次線圈的電流大小，與其所帶負荷無關(guān)。電流互感器二次回路開路，會使一次電流全部轉(zhuǎn)化為勵磁電流，導致互感器磁心飽和發(fā)熱損壞，二次側(cè)產(chǎn)生高壓危害人身安全。因此電流互感器二次回路不允許開路，且不能裝設(shè)熔斷保護[2]。

1計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用分析

計算機技術(shù)促進電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展速度，計算機在電力系統(tǒng)中的發(fā)展體現(xiàn)在：電力系統(tǒng)所用的智能化設(shè)備。電力系統(tǒng)設(shè)備可實現(xiàn)在線監(jiān)測。光電式電力互感器的廣泛使用；適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護及測控裝置廣泛使用；特高壓電網(wǎng)中的二次設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用。⑴電力系統(tǒng)設(shè)備的智能化。在一般電力系統(tǒng)里，一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝相距地點從幾十米到幾百米之間，使用信號較強的電力電纜和控制電流的電纜連接，電力設(shè)計一次設(shè)備智能化的含義是這樣定義的：在進行一次設(shè)備設(shè)計時，同時也滿足了二次設(shè)備部分或是全部的功能，可以節(jié)約不少的電力信號電纜和控制電纜，簡稱一次設(shè)備自帶測量與自帶保護。⑵電力系統(tǒng)中一次設(shè)備的在線監(jiān)測對象電站鍋爐、蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等等，對于它們運行的參數(shù)進行長期和連續(xù)的監(jiān)測，這樣做的目的不僅可以保證運行的設(shè)備實施狀況進行監(jiān)督測量，還且各種參數(shù)的變化也可以及時反映出來，一旦出現(xiàn)什么機器故障，可以及時的進行解決，也會對機器的維修和保養(yǎng)得到及時的技術(shù)支持，提高設(shè)備的利用率。⑶傳輸電路中不可或缺的就是光電式電力互感器，它的主要功能是保證輸線電路中高電壓和高電流值按照一定的堵塞比例調(diào)整至測量的標準數(shù)值。但是它也有自身的不足之處就是，電壓級數(shù)升高它也會跟著升高，因此絕緣的難度相應(yīng)的加大。再者就是在一些運行信號范圍小的情況下會造成它出現(xiàn)飽和，或是導致信號變畸形。而且它是無法和微化機和具有保護設(shè)備直接接口的。⑷電力系統(tǒng)在采用光電互感器技術(shù)后，對于電力系統(tǒng)中二次設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)件和功能都會發(fā)生較大的變化。這樣的變化首先體現(xiàn)在設(shè)備內(nèi)部響應(yīng)的速度將會大大提升。但是這樣技術(shù)的應(yīng)用也存在著一點問題就是進行數(shù)值計算時，需要不同的互感器進行同步數(shù)據(jù)采樣，還有就是要設(shè)計相關(guān)的高效和高速的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。

2計算機在電力系統(tǒng)中的發(fā)展

計算機普及應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，得到了非常不錯的發(fā)展，但是就目前來看，計算機技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)展也遇到了不少的問題。主要表現(xiàn)之一就是我國電力系統(tǒng)自動化的速度要遠比計算機發(fā)展的速度相比，在計算機技術(shù)快速更新的時候，電力系統(tǒng)也在不斷的更新，但也就是如此，更新的速度加快，也就更加容易產(chǎn)生系統(tǒng)知識的斷層。新的技術(shù)產(chǎn)生往往是帶著巨大的機遇，但是也會面臨不少的挑戰(zhàn)，新的計算機技術(shù)是否可以很好的和電力系統(tǒng)結(jié)合在一起，什么樣的方式將它們連接，成為新計算機技術(shù)產(chǎn)生后值得思考的問題。表現(xiàn)之二，計算機技術(shù)的發(fā)展，要求電力系統(tǒng)設(shè)備也要進行相應(yīng)變更，這就涉及到一個兼容性問題，電力系統(tǒng)對于較大電磁干擾會出現(xiàn)機器故障，而且每個廠家生產(chǎn)的設(shè)備相應(yīng)的指數(shù)也會不一樣，如何使電力系統(tǒng)與電磁環(huán)境相互統(tǒng)一協(xié)調(diào)，是每一個生產(chǎn)電力設(shè)備的廠家要克服和解決的難題。舉一個例子來說，光電互感器的按照一定比例調(diào)試，在儀表范圍內(nèi)的高電壓和強電流，因而準確的測量電壓和電流的數(shù)值，這樣的設(shè)備是電力系統(tǒng)中用于電網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)的重要工具。如何提高設(shè)備的精確性，避免因電壓過高導致的信號失控，我們要做的就是解決電磁的兼容性和絕緣技術(shù)，才可以確保設(shè)備正常準確的工作。計算機技術(shù)對于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有非常重要的促進作用，這是我們在應(yīng)用的過程中所看到的非常大變化，為了進一步推進計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)揮，作為電力部門，要重視新技術(shù)的開發(fā)研究，重視實踐和理論的相結(jié)合，重視人才的引進，為提高行業(yè)的專業(yè)水平而不斷的探索研究。

3結(jié)語

隨著科學技術(shù)的日益更新發(fā)展，計算機已經(jīng)普及應(yīng)用于各行各業(yè)，電力系統(tǒng)也是一樣，行業(yè)之間要不斷的交流學習，不斷的借鑒好的經(jīng)驗，更好的用于管理。隨著新時期科學技術(shù)自動化技術(shù)不斷發(fā)展，為電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供了發(fā)展的前景，在社會不斷進步的過程帶動下，計算機技術(shù)自動化將會成為電力系統(tǒng)發(fā)展的又一前景。

摘要：隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)已經(jīng)深入至多種行業(yè)領(lǐng)域并發(fā)揮了重要的作用。在現(xiàn)代化的變電站系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展中，數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)成為重要的系統(tǒng)發(fā)展方向，而自動化技術(shù)的應(yīng)用則是促進數(shù)字化系統(tǒng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。本文簡要地對數(shù)字化變電站中的自動化技術(shù)應(yīng)用進行分析，并就自動化技術(shù)的應(yīng)用功能進行探討，以期為促進變電站的數(shù)字化發(fā)展和自動化技術(shù)的應(yīng)用效益提升提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；自動化技術(shù)；技術(shù)應(yīng)用；功能

在社會經(jīng)濟與科學技術(shù)的發(fā)展帶領(lǐng)下，自動化技術(shù)在變電站建設(shè)中的應(yīng)用水平逐漸提升，其不僅有力的促進了電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，用時還有利于電網(wǎng)調(diào)度可靠性的有效提高，同時為該系統(tǒng)實現(xiàn)安全穩(wěn)定運行提供了重要的技術(shù)支持，最終實現(xiàn)了變電站的數(shù)字化發(fā)展。所以，當前的設(shè)計研究人員應(yīng)當對自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展進行深入研究，不斷實現(xiàn)數(shù)字化功能完善，使其服務(wù)于電力資源的合理配置并推動我國的電力行業(yè)實現(xiàn)不斷發(fā)展。

1數(shù)字化變電站中的自動化技術(shù)應(yīng)用

1.1光電量測技術(shù)

對于數(shù)字化變電站來說，傳感器工程應(yīng)用所具備的穩(wěn)定性能是十分重要的。其主要分為光電式與電子式兩種類型的電流/電壓互感器。其中數(shù)字化變電站中所應(yīng)用的光電測量技術(shù)主要由互感器、交換器、信息處理設(shè)備以及連接光纜共同組成。其中根據(jù)原理進行變換器分類主要分為半常規(guī)與電—光兩種類型。其中，前者的電壓變換原理主要是依靠電阻與電壓分壓實現(xiàn)，其中電阻的計算方式為I1=j•（L/N）•I2•（1/R+r+j•L）,R=U/I1.電流變換原理主要是依靠帶鐵芯微型CT來實現(xiàn)的。而后者的電壓變換原理主要是依靠逆電壓效應(yīng)來實現(xiàn)的，電流變換主要依靠法拉第效應(yīng)來實現(xiàn)。其主要的系統(tǒng)構(gòu)成結(jié)構(gòu)有分別針對電流采樣與電壓采樣工作的電流變換器，以及電壓變換器與光電接口裝置幾部分，并且利用光纜裝置進行連接。圖1即為光電測量技術(shù)的基本光路原理。

「摘要」在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)即將進入數(shù)字化新階段。本文論述了數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特征、結(jié)構(gòu)及功能劃分等。

「關(guān)鍵詞」變電站自動化數(shù)字化智能化

變電站自動化技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù)，從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性，降低了變電站建設(shè)的總造價，這已經(jīng)成為不爭的事實。然而，技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

1、數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特點

1.1智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

「摘要」在變電站自動化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)即將進入數(shù)字化新階段。本文論述了數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特征、結(jié)構(gòu)及功能劃分等。

「關(guān)鍵詞」變電站自動化數(shù)字化智能化

變電站自動化技術(shù)經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動化技術(shù)實現(xiàn)無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動化新技術(shù)，從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性，降低了變電站建設(shè)的總造價，這已經(jīng)成為不爭的事實。然而，技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的，隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用，勢必對已有的變電站自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

1、數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特點

1.1智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

當前在變電所自動化領(lǐng)域中,智能化電氣設(shè)備的發(fā)展,特別是智能開關(guān)、光電式互感器等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn),變電所自動化技術(shù)即將進入數(shù)字化新階段。科學技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的,隨著智能開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設(shè)備在線狀態(tài)檢測、變電所運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,勢必對已有的變電所自動化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全數(shù)字化的變電所自動化系統(tǒng)在不遠的將來將成為現(xiàn)實。

一、變電所自動化系統(tǒng)的特點

(一)一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計,簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu),數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導線連接。換句話說,變電所二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序所代替,常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖替代。

(二)變電所內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備,如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設(shè)計制造,設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信,二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/O現(xiàn)場接口,通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享,常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

(三)變電所運行管理自動化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化;數(shù)據(jù)信息分層化、分流交換自動化;變電所運行發(fā)生故障時能即時提供故障分析報告,指出故障原因,提出故障處理意見;系統(tǒng)能自動發(fā)出變電所設(shè)備檢修報告,即常規(guī)的變電所設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

二、變電所自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)