http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 03:19:49 來源:亮報
新型電子式互感器在我國已有十多年的研發和應用,已有300多個電站的試驗運行或正式運行實例。國內從事電子式互感器技術研發的單位已增至30多家,部分或全係列供貨的廠家已接近10家。目前,電子式互感器除了需要繼續克服一些應用層麵新出現的技術障礙,統一各種接口標準,已成當務之急。

裝配在河南某變電站的電子式互感器。楊淼 攝
●接口標準化的意義
電子式互感器作為一種新型工業電器,其通用性、互換性、可裝配性、可維護性是推廣應用必備的條件。當產品經曆了原理性研發和適用性驗證兩個重要階段後,為了適應工業化批量生產、標準化工程選型設計和統一化檢測手段的需要,應盡快脫離試品狀態,過渡為一種方案固定、接口通用的標準化產品。標準化將大大壓縮製造、服務成本,更利於產品走向成熟。
有了標準化接口,互感器各部件就成為可以靈活組裝、插(cha)接(jie)和(he)拆(chai)分(fen)的(de)模(mo)塊(kuai),具(ju)有(you)了(le)現(xian)場(chang)互(hu)換(huan)性(xing)和(he)可(ke)維(wei)護(hu)性(xing)。如(ru)果(guo)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun)固(gu)守(shou)私(si)家(jia)協(xie)議(yi),在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong),部(bu)件(jian)之(zhi)間(jian)成(cheng)為(wei)一(yi)種(zhong)固(gu)定(ding)搭(da)配(pei),則(ze)不(bu)具(ju)備(bei)互(hu)換(huan)性(xing)和(he)通(tong)用(yong)性(xing)。一(yi)些(xie)電(dian)站(zhan)發(fa)生(sheng)的(de)單(dan)個(ge)器(qi)件(jian)故(gu)障(zhang),往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)“整係統”拆(chai)下(xia)返(fan)廠(chang)維(wei)修(xiu),這(zhe)一(yi)事(shi)實(shi)正(zheng)好(hao)說(shuo)明(ming)了(le)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)必(bi)要(yao)性(xing)和(he)緊(jin)迫(po)性(xing)。如(ru)果(guo)部(bu)件(jian)間(jian)具(ju)有(you)標(biao)準(zhun)化(hua)接(jie)口(kou),不(bu)但(dan)同(tong)一(yi)廠(chang)家(jia)的(de)互(hu)感(gan)器(qi)部(bu)件(jian)可(ke)以(yi)靈(ling)活(huo)更(geng)換(huan)或(huo)換(huan)代(dai),不(bu)同(tong)廠(chang)家(jia)的(de)互(hu)感(gan)器(qi)也(ye)可(ke)兼(jian)容(rong)和(he)互(hu)換(huan)。這(zhe)不(bu)僅(jin)為(wei)製(zhi)造(zao)廠(chang)家(jia)帶(dai)來(lai)方(fang)便(bian),也(ye)為(wei)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)和(he)用(yong)戶(hu)選(xuan)型(xing)帶(dai)來(lai)靈(ling)活(huo)性(xing)。
●非標化現狀
目前,電子式互感器的製造主要依據《IEC60044-8》電子式電流互感器以及《IEC61850-9》數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)站(zhan)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)兩(liang)個(ge)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun),這(zhe)兩(liang)個(ge)標(biao)準(zhun)僅(jin)對(dui)合(he)並(bing)器(qi)的(de)網(wang)絡(luo)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)做(zuo)了(le)規(gui)定(ding),但(dan)對(dui)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)采(cai)集(ji)器(qi)與(yu)合(he)並(bing)器(qi)之(zhi)間(jian)數(shu)字(zi)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)以(yi)及(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)沒(mei)有(you)明(ming)確(que)的(de)規(gui)定(ding)。這(zhe)是(shi)造(zao)成(cheng)目(mu)前(qian)產(chan)品(pin)非(fei)標(biao)化(hua)發(fa)展(zhan)的(de)根(gen)源(yuan)。
合並器的網絡接口:由於上述兩個國際標準規定上差異,在我國電站上,同時執行“FT3”、“9-1”、“9-2”三san種zhong協xie議yi,在zai同tong一yi電dian站zhan,甚shen至zhi在zai同tong一yi台tai合he並bing器qi上shang也ye同tong時shi執zhi行xing三san種zhong協xie議yi,以yi適shi應ying不bu同tong廠chang家jia對dui接jie要yao求qiu,造zao成cheng這zhe一yi現xian狀zhuang的de原yuan因yin,一yi方fang麵mian是shi不bu同tong廠chang家jia設she備bei的de現xian實shi差cha異yi,另ling一yi個ge因yin素su是shi設she計ji單dan位wei在zai電dian站zhan保bao護hu模mo式shi上shang的de方fang案an折zhe中zhong——力求兼而有之、備而全之。這會增加調試和運行時的難度。
采集器的數字輸出接口:是(shi)指(zhi)由(you)采(cai)集(ji)器(qi)到(dao)合(he)並(bing)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)字(zi)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou),至(zhi)今(jin)沒(mei)有(you)明(ming)確(que)標(biao)準(zhun),各(ge)廠(chang)家(jia)全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)私(si)家(jia)協(xie)議(yi)。以(yi)西(xi)安(an)華(hua)偉(wei)光(guang)電(dian)公(gong)司(si)為(wei)例(li),目(mu)前(qian)的(de)采(cai)集(ji)器(qi)被(bei)迫(po)采(cai)用(yong)過(guo)6種接口協議,以適配不同的二次廠家對接要求。這給產品技術管理、售shou前qian售shou後hou服fu務wu帶dai來lai很hen多duo麻ma煩fan。一yi個ge電dian站zhan選xuan用yong多duo家jia互hu感gan器qi,常chang因yin接jie口kou標biao準zhun差cha異yi導dao致zhi兼jian容rong性xing故gu障zhang,一yi旦dan出chu現xian問wen題ti,由you於yu有you標biao準zhun間jian的de轉zhuan換huan,較jiao難nan快kuai速su定ding位wei。有you的de製zhi造zao廠chang家jia將jiang傳chuan感gan器qi的de校xiao準zhun功gong能neng移yi至zhi合he並bing器qi中zhong,使shi得de合he並bing器qi與yu互hu感gan器qi成cheng為wei唯wei一yi固gu定ding搭da配pei,失shi去qu了le部bu件jian的de通tong用yong性xing和he互hu換huan性xing,給gei後hou續xu的de維wei修xiu服fu務wu和he版ban本ben升sheng級ji帶dai來lai困kun難nan。
私有協議抱殘守缺:作為采集器輸出接口標準,現有的私有協議均缺乏嚴格的技術論證,雖然互不兼容,但從源頭上大體可分為兩類:一類是套用“FT3”框架,另一類是套用異步RS-232框架。由於是借用“框架”,所以對原框架進行了填充,引入了一部分無效位,由於無效位仍需參與CRC校驗,通信過程不但要空耗通信資源,而且增大了出錯幾率。無論采用哪一種框架,均沒有對可靠性、有效性、簡便性、rongcuonenglizuochongfenlunzheng,shishishangxuanyongyigehaodebiaozhunduizengjiatongxinkekaoxingzhiguanzhongyao,muqiandaliangcaiyongyibuchazhifadaititongbufa,yuanyinshiyibufashengquletongbuyingdaguocheng,kejianshaoyibanchucuojilv。
商業短視因素:jinguanqiyedouzaihuxujianlitongyijiekoubiaozhun,danchuyushangyejingzhengxuyao,yixiexianrushichangdechangjiaxiwangbaoliuzijiadejishuzuoweiyizhongmenkan,zuzhihoulaizhecanyuyujinru。congchangyuankaolv,tongyidejingzhengpingtai,gengyouliyuxingyezhengtifazhan。
片麵先進性誤區:另一個抵觸標準化進程的因素是片麵追求所謂的先進性,任意提高設計指標,以示其與眾不同。如一些電站將數字采樣率提高到200-500點/周波,誤以為高采樣率意味著高精度,其實保護算法僅需要16-24點/周波,計量算法是一種統計平均值的時間累積,標準規定的48-80點/周波已經是非常高的采樣精度,過高的采樣率反而會增加無謂的通信負擔,引發通信故障而影響計量精度。
●實現接口標準化的建議
製zhi定ding電dian子zi式shi互hu感gan器qi統tong一yi接jie口kou標biao準zhun是shi促cu使shi整zheng個ge行xing業ye的de技ji術shu進jin步bu必bi須xu經jing曆li的de一yi個ge重zhong要yao環huan節jie,製zhi定ding標biao準zhun本ben身shen也ye屬shu於yu互hu感gan器qi知zhi識shi產chan權quan的de組zu成cheng部bu分fen。由you於yu我wo國guo在zai電dian子zi式shi互hu感gan器qi的de研yan發fa應ying用yong領ling域yu已yi經jing走zou在zai國guo際ji的de前qian列lie,不bu能neng等deng待dai國guo際ji標biao準zhun的de製zhi定ding,然ran後hou進jin行xing跟gen進jin,需xu要yao自zi己ji動dong手shou完wan善shan相xiang關guan標biao準zhun。
◆建(jian)議(yi)以(yi)國(guo)家(jia)互(hu)感(gan)器(qi)標(biao)準(zhun)委(wei)員(yuan)會(hui)或(huo)行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)為(wei)組(zu)織(zhi)者(zhe),對(dui)近(jin)十(shi)年(nian)的(de)實(shi)踐(jian)活(huo)動(dong)進(jin)行(xing)技(ji)術(shu)總(zong)結(jie),組(zu)織(zhi)相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan),充(chong)分(fen)論(lun)證(zheng),製(zhi)定(ding)適(shi)合(he)我(wo)國(guo)電(dian)站(zhan)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)要(yao)求(qiu)的(de)電(dian)子(zi)式(shi)互(hu)感(gan)器(qi)數(shu)字(zi)輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun)。
◆鑒jian於yu各ge種zhong互hu感gan器qi傳chuan感gan原yuan理li上shang的de差cha異yi,目mu前qian暫zan不bu規gui定ding傳chuan感gan器qi輸shu出chu標biao準zhun。可ke先xian對dui具ju有you共gong性xing要yao求qiu的de采cai集ji器qi到dao合he並bing器qi的de數shu字zi輸shu出chu接jie口kou製zhi定ding統tong一yi標biao準zhun。
◆新標準可先作為推薦標準,建議廠家試用,一年後通過總結修訂,公示為正式標準,與此相對應,試驗、檢驗標準也應以新的接口標準為基礎,廢除私家協議。
【 鏈 接 】
電子式互感器接口種類
電子式互感器無論原理如何,總體上可分為:電量傳感、絕緣隔離、數字采集、網絡通信四大部件(或稱四段)。其中,除去絕緣隔離部件外,與信息傳輸相關的三大部件由三種接口相互連接,即:傳感器輸出接口、數字采集器輸出接口、合並器網絡通信輸出接口,即所謂“四段三口”體係結構。
(作者係西安華偉光電公司總工程師)