http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 19:27:19 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”sanzhongxieyi,zaitongyidianzhan,shenzhizaitongyitaihebingqishangyetongshizhixingsanzhongxieyi,yishiyingbutongchangjiaduijieyaoqiu,zaochengzheyixianzhuangdeyuanyin,yifangmianshibutongchangjiashebeidexianshichayi,lingyigeyinsushishejidanweizaidianzhanbaohumoshishangdefanganzhezhong——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guo6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、容rong錯cuo能neng力li做zuo充chong分fen論lun證zheng,事shi實shi上shang選xuan用yong一yi個ge好hao的de標biao準zhun對dui增zeng加jia通tong信xin可ke靠kao性xing至zhi關guan重zhong要yao,目mu前qian大da量liang采cai用yong異yi步bu插cha值zhi法fa代dai替ti同tong步bu法fa,原yuan因yin是shi異yi步bu法fa省sheng去qu了le同tong步bu應ying答da過guo程cheng,可ke減jian少shao一yi半ban出chu錯cuo幾ji率lv。
商業短視因素:盡(jin)管(guan)企(qi)業(ye)都(dou)在(zai)呼(hu)籲(xu)建(jian)立(li)統(tong)一(yi)接(jie)口(kou)標(biao)準(zhun),但(dan)處(chu)於(yu)商(shang)業(ye)競(jing)爭(zheng)需(xu)要(yao),一(yi)些(xie)先(xian)入(ru)市(shi)場(chang)的(de)廠(chang)家(jia)希(xi)望(wang)保(bao)留(liu)自(zi)家(jia)的(de)技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)門(men)檻(kan),阻(zu)止(zhi)後(hou)來(lai)者(zhe)參(can)與(yu)與(yu)進(jin)入(ru)。從(cong)長(chang)遠(yuan)考(kao)慮(lv),統(tong)一(yi)的(de)競(jing)爭(zheng)平(ping)台(tai),更(geng)有(you)利(li)於(yu)行(xing)業(ye)整(zheng)體(ti)發(fa)展(zhan)。
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)