http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 07:10:50 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、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)。
◆jianyugezhonghuganqichuanganyuanlishangdechayi,muqianzanbuguidingchuanganqishuchubiaozhun。kexianduijuyougongxingyaoqiudecaijiqidaohebingqideshuzishuchujiekouzhidingtongyibiaozhun。
◆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)