智能变电站投标专题报告

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1、郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 1 页 设计投标文件 第三卷 专 题 报 告 总目录 一、 “两型一化”应用2 二、 互感器选型.15 三、 系统网络及二次功能整合37 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 2 页 一、 “两型一化”应用 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 3 页 概 述 杨桐110kV变电站按智能变电站设计，贯彻执行国家电网公司 “两型一化”变电站设计建设导则 ，积极应用电网建设新技术成果，精 心设计，突出“资源节约型、环境友好型、工业化”的特点，体现“以 人为本、环境友好，安全可靠、简洁适用，创新优化、节约资源”的设

2、 计理念，应用新技术、新设备、新材料，优化设计方案，实现最佳的经 济效益、社会效益及环境效益，凸现变电站工程工业化设施的特点。 本专题从电气、土建等各个专业方向，落实“两型一化” “典型 设计”和“三通一标”设计理念，具体围绕上述内容从电气主接线优化 设设备优化、优化布置及噪声控制等几个方向提出具体实施措施。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 4 页 目 录 一、专题内容和结论 .5 1.专题内容 .5 2.专题结论 .5 2.1 电气主接线优化 .5 2.2 设备优化 .5 2.3 优化布置 .5 2.4 噪声控制 .5 二、专题介绍 .6 1.概述 .6 2.电气专业“

3、两型一化”实施 .6 2.1 电气主接线 .6 2.2 电气设备选择 .6 2.3 总平面布置和配电装置 .6 2.4 电气设备节能 .7 2.5 照明节能 .7 2.6 建筑物节能 .7 3.土建专业“两型一化”实施 .7 3.1 优化设计、节约占地、功能分区明确 .7 3.2 贯彻“以人为本” 、 “人工环境学”的思想和观念，体现资源节约 型的理念 .7 3.3 节约土地资源 .8 3.4 钢结构采用新型，锌盾冷喷锌工艺防腐，提高保护年限，减少多次 喷涂维护费用 .8 3.5 优化竖向布置，节约土石方量，加强水土保持 .8 3.6 模块化组合，积极运用工业化产品 .8 三、本站“两型一化”

4、的落实对照表 .10 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 5 页 一、专题内容和结论 1.专题内容 本专题围绕国家电网公司建设“两型一化”输变电工程目标，结合 工程实际提出了杨桐 110kV 变电站执行和贯彻“两型一化”精神的措施 和方案。 2.专题结论 实施“两型一化”设计和管理，有助于变电站工程节约资源，减少 对环境影响，凸现变电站工程工业化设施的特点。本专题围绕上述三个 方面从电气、土建和建筑三个专业方向提出了“两型一化”具体实施措 施，主要内容如下： 2.1 电气主接线优化 110kV 采用电子式电流电压互感器，配合带电显示装置，节省了电压 互感器间隔；电主变压器采用

5、高阻抗，10kV 侧取消限流电抗器，满足规 程要求，简化了电气接线，设备布置清晰，节约占地及投资。 2.2 设备优化 积极采用占地少、维护少、环境友好、全寿命周期内性能价格比高 的设备。本工程主变压器冷却方式选用自冷（ONAN）方式；选用全膜介 质并联电容器成套装置，介质损耗值小，降低电容器发热量；选用高效、 节能的灯具。 2.3 优化布置 优化设计、节约占地、功能分区明确。优化电气总平面布置，布置 紧凑，与自然环境相协调，方便了运行管理，功能分区更明确。与可研 方案对比：站区建筑物占地面积减少 35.01 平方米，总建筑面积减少 194.44 平方米，建筑高度从 13.05 降低到 9.9

6、米。节约了资源。 2.4 噪声控制 贯彻“以人为本” 、 “人工环境学”的思想和观念。使用低噪声的风 机设备及在主变室装消音板可以有效降低噪声，给周围居民一个优质的 居住环境。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 6 页 二、专题介绍 1.概述 杨桐 110kV 变电站以国家电网公司“两型一化”设计导则为根本， 贯彻落实国家电网公司的“两型一化” 、 “典型设计”和“三通一标”及 对工程全寿命管理原则上进行精心设计，突出资源节约型、环境友好型、 工业化的特点，以用为先、简洁适用，创新优化、以人为本、减少占地， 安全可靠的总体要求。 2.电气专业“两型一化”实施 2.1 电气主

7、接线 本站 110kV 采用内桥+线变组接线，10kV 采用单母线分段接线，电气 主接线满足国家电网公司 110kV 变电站典型设计的要求，符合导则 5.1 条要求。 2.2 电气设备选择 2.2.1 贯彻标准化设计。本站主变压器、组合电器、隔离开关等电 气一次设备的选择均遵照国家电网公司 110500kV 变电站通用设备典 型规范 ，符合导则 5.2.1 条要求。 2.2.2 积极采用占地少、维护少、环境友好、全寿命周期内性能价 格比高的设备。本站除主变压器、电容器外，其它设备皆选用无油设备， 减少了维护量，降低了环境污染；选择可靠性高、占地少、噪音低、维 护量少的电容器，符合导则 5.2.

8、3 条要求。 2.3 总平面布置和配电装置 2.3.1 对总平面和生产综合楼进行多次优化设计，节约土地资源。 符合导则 5.3.1 条要求。 经过优化，与可研方案对比：站区建筑物占地面积减少 35.01 平方 米，总建筑面积减少 194.44 平方米，建筑高度从 13.05 降低到 9.9 米。 节约了资源。 2.3.2 110kV 配电装置采用户内 GIS 布置，符合导则 5.2.3 条要求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 7 页 2.4 电气设备节能 2.4.1 积极采用节能型设备。本工程主变压器冷却方式选用自冷 （ONAN）方式。符合“两型一化”资源节约型的原则。

9、 2.4.2 站用变压器采用低损耗变压器，降低变压器空载损耗和负载 损耗。 2.4.3 选用全膜介质并联电容器成套装置，介质损耗值小，降低电 容器发热量。 2.4.4 金具选用铝合金节能型金具。由于铁磁材料都存在着磁滞和 涡流损耗，铁磁材料金具耗能严重。铝合金为非磁性材料，用其制成的 金具不仅满足机械强度的要求，而且能耗非常小。 2.5 照明节能 2.5.1 利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备 运输的楼梯间和走廊尽可能采用自然采光。 2.5.2 选用高效、节能的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配 的装置，选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意 义。本站户内采

10、用高效节能灯，户外采用泛光灯。 2.6 建筑物节能 生产综合楼的体形设计为规则长方体，减少了外表面积，符合节能 的要求。 3.土建专业“两型一化”实施 3.1 优化设计、节约占地、功能分区明确 优化电气总平面布置，布置紧凑，与自然环境相协调，方便了运行 管理，功能分区更明确。站区总平面结合地形和变电站出线方向、进站 道路位置等，使站区建筑物取得较好朝向，降低站区土方工程量，缩短 进站道路长度。 3.2 贯彻“以人为本” 、 “人工环境学”的思想和观念，体现资源节约型 的理念 站内建筑物的朝向在满足工艺要求的前提下，采用南北朝向；对建 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 8 页

11、 筑物的外围护系统采取了节能降耗防噪措施，主要建筑物墙体外侧采用 聚苯乙烯板作为外墙的保温材料，达到节能降耗、防噪的目的。 主控通信楼工艺简洁、线条流畅、施工方便，与环境协调。建筑色 彩全站协调统一，按典型设计制定的原则，体现国家电网公司的企业文 化特征。 不做过大的外窗，控制外窗的面积，在细节和质量上下功夫，采用 灰绿色塑钢外框的 low-e 中空玻璃窗，具有良好的隔音性能，噪声可以 降低 34 分贝以上，与普通单片玻璃比较，夏季可以节能 60%以上，冬季 可以节能 70%以上。因此，使用 LOWE 中空玻璃可以有效节省空调和取 暖费用。是一种典型绿色、节能、环保的建材产品。每年可节省电费约

12、 6120 元。而一次性投资增加的费用约 500 元/m 2玻璃面积（玻璃面积共 90m2） ，增加的投入 8 年即可收回。 3.3 节约土地资源 建筑物的墙体、防火墙、电缆沟等不采用粘土砖，采用蒸压灰砂砖 砌筑，站区围墙采用装配式围墙，施工方便快捷，节省土地资源。 3.4 钢结构采用新型，锌盾冷喷锌工艺防腐，提高保护年限，减少多次 喷涂维护费用 一般热浸镀锌防腐年限不超过 25 年，而锌盾的阴极保护年限加上锌 盾和面漆的屏障保护年限可以接近 50 年。同时，采用锌盾冷喷锌技术一 次性投资费用更低。因此，采用锌盾冷喷锌技术无论是一次性投资及使 用年限均优于传统的钢结构防腐措施，其全寿命周期成本

13、最优。 3.5 优化竖向布置，节约土石方量，加强水土保持 竖向布置时，不仅考虑填挖平衡，还要做到土方挖、填量较少，本 工程站区竖向坡度不仅考虑了自然地形的坡度、坡向，同时还与工艺布 置和土建结构形式紧密结合。本工程竖向布置设计中，重点优化了站址 位置及方向，进站道路的竖向布置也进行了优化。 3.6 模块化组合，积极运用工业化产品 电缆沟支架采用 SMC 复合电缆支架。该种支架防腐、防电缆划伤， 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报 告 第 9 页 使用寿命长、整齐美观，克服了钢支架易腐蚀的缺点，造价与镀锌钢支 架基本相同；电缆盖板采用预制成品盖板，电缆支架及盖板采用工厂化 产品，现场安

14、装，构架柱采用钢管结构，布置简洁，方便工厂化加工。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 10 页 三、本站“两型一化”的落实对照表 序 号 内 容 “两型一化”设计导则 本工程执行情况 备 注 1 电气主接线 各电压等级电气主接线应 满足国家电网公司输变 电工程通用设计 110500kV 变电站各分册 有关要求。 本工程110kV采用内桥+线变组接线，10kV采用单母线分段 接线，电气主接线满足国家电网公司220kV变电站典型 设计的要求。 “两型一化”设计导 则的 5.1 条款 2 电气设备选择 变电站主要电气一次设备 的选择应遵照国家电网 公司 110500kV 变电站 通

15、用设备技术规范 贯彻标准化设计。本工程主变压器、断路器等设备选择均 遵照国家电网公司110500kV变电站通用设备典型规范 。本站除主变压器、电容器外，其它设备皆选用无油设备， 减少了维护量，降低了环境污染；选择可靠性高、占地少、 噪音低、维护量少的电容器。 “两型一化”设计导 则的 5.2.1 条款 3 总平面布置和 配电装置 在可行性研究的基础上， 优化总平面布置，减少变 电站占地面积，应以最少 的土地资源达到变电站建 设要求。 对总平面进行多次优化设计，节约了土地资源。与可研方 案对比：站区建筑物占地面积减少 35.01 平方米，总建筑 面积减少 194.44 平方米，建筑高度从 13.

16、05 降低到 9.9 米。节约了资源。 “两型一化”设计导 则的 5.3.1 条款 本工程主变压器冷却方式选用自冷方式。 符合“两型一化”资源节约型的原则。 站用变采用低损耗变压器，降低变压器空载损耗和负载损 耗。 符合“两型一化”资 源节约型的原则。 4 电气设备的 节能 金具选用铝合金节能型金具。铝合金为非磁性材料，用其 符合“两型一化”资 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 11 页 序 号 内 容 “两型一化”设计导则 本工程执行情况 备 注 制成的金具不仅满足机械强度的要求，而且能耗非常小， 源节约型的原则。 利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设 备运输

17、的楼梯间和走廊尽可能采用自然采光。 符合“两型一化”资 源节约型的原则。 5 照明节能 选用高效、节能的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置，选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节 能具有重要的意义。本站户内采用高效节能灯，户外采用 泛光灯。 符合“两型一化”资 源节约型的原则。 6 总平面布置 优化总平面布置，减小变 电站占地面积，应以最少 的土地资源达到变电站建 设要求。 充分利用局部空间布置事故油池、消防水池及消防棚，节 约用地 7 总平面布置 变电站功能区域应划分明 确、工艺流畅、联接合理， 不应设置站前区建筑小品、 花坛等。 符合导则要求。 8 土石方量 当土方自平衡标高不能

18、达 到防洪、防涝要求时，应 进行技术经济比较论证采 用外购土方或采用防洪墙 等设计方案。 该场地不受50年一遇的洪水位影响。场地无内涝。 站址挖、填土方基本平衡 9 站外道路 进站道路宜利用现有的道 路或路基，尽量减少桥、 涵及人工构筑物工程量。 符合导则要求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 12 页 序 号 内 容 “两型一化”设计导则 本工程执行情况 备 注 10 站外道路 进站道路应采用公路型混 凝土路面。220kV变电站 进站道路路面宽应为 4.5m， 进站道路采用公路型混凝土路面，路面宽为 4.0m，符合导 则要求。 11 站内道路 宜简化站内道路设计，站 内主

19、干道应采用公路型或 城市型混凝土路面，不设 巡视小道。 采用公路型混凝土路面，符合导则要求。 12 围墙 围墙应采用环保材料，高 度宜为2.30m。一般变电 站围墙宜采用清水墙。 符合导则要求。 13 绿化 户外配电装置场地因地制 宜，宜采用碎石或卵石地 坪，不设操作地坪。 配电装置场地内除建构筑物、道路、电缆沟等外，全站配 电装置场地铺设碎石地坪，符合导则要求 14 电沟、管 站内电缆沟、管布置在满 足安全及使用要求下，应 力求最短线路、最少转弯， 可适当集中布置，减少交 叉。 符合导则要求。 15 建筑设计 建筑物围护结构的外表面 宜采用浅色饰面材料，并 体现公司企业标准色彩。 符合导则要

20、求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 13 页 序 号 内 容 “两型一化”设计导则 本工程执行情况 备 注 16 墙体 墙体材料应结合当地实际 情况，在节能、环保基础 上选用经济合理的材料。 蒸压灰砂砖，符合导则要求。 墙体外侧采用聚苯乙 烯板作为外墙的保温 材料，以达到节能降 耗的目的，体现资源 节约型的理念 17 楼梯栏杆 楼梯栏杆扶手不应采用高档装饰材料 木扶手制铁艺栏杆，符合导则要求。 18 主变压器 防火墙 防火墙宜采用混凝土框架、 砌体填充结构，粉刷水泥 砂浆本色。 防火墙采用砖混结构、两侧粉刷水泥砂浆本色。 19 吊顶 卫生间宜采用PVC塑料扣 板吊顶，普通

21、瓷砖墙面， 其他房间不宜设吊顶。 符合导则要求。 20 屋外构架 设备支架应采用钢结构或钢筋混凝土环形杆。 设备支架采用钢结构，符合导则要求。 21 装修材料 一般房间宜采用普通弹性 乳胶漆涂刷。不应采用花 岗岩、大理石、铝塑板等 材料，不宜大面积采用木 装修。 主控室、通信机房、继电器室采用环氧砂浆工业地面；内 墙粉刷采用白色乳胶漆涂刷。符合导则要求。 22 门窗 外门窗宜采用铝合金门窗， 外门窗玻璃宜采用双层中 空玻璃。 符合导则要求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 14 页 序 号 内 容 “两型一化”设计导则 本工程执行情况 备 注 23 建筑物结构 在满足工艺要

22、求的条件下， 应采取措施降低建筑物的 层高。 符合导则要求。 24 采暖通风 不宜采用集中空调，采用分体空调 符合导则要求。 25 水工部分 生活污水应采用地埋式污 水处理装置进行处理或接 入城市污水管网 站内生活污水经埋地式污水处理装置处理，符合导则要求。 26 水工部分 事故排油必须进行回收处理。 含油电气设备的事故排油采用隔油处理，隔离的废油不外排，回收处理。 27 水工部分 应采用地下或半地下式排水泵站，不设排水泵房。 符合导则要求。 28 消防部分 优化设计，控制建筑物体 积，尽量不设屋外水消防 系统。 符合导则要求。 29 消防部分 对于移动消防设备，应选 用对大气无污染的气体灭

23、火器。 站内配置的移动式灭火器采用 ABC 类干粉灭火器，符合导 则要求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 15 页 二、 互感器选型 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 16 页 摘 要 本专题通过对目前已有研究和应用的各种电子式互感器的原理、 结构、优缺点以及实际应用中存在的问题进行研究比较，提出了三种适 用于杨桐变的电子式互感器配置方案，结合本站 GIS 设备对这三种方案 进行了安全可靠性及技术经济性比较，主要论证结果如下： 1、基于法拉第电磁感应原理的罗氏线圈型电流互感器和基于法拉 第磁旋光效应的光学电流互感器技术已日趋成熟，已从当初的间隔挂网 运行

24、、整站试点逐渐进入到实际工程应用阶段。 2、以磁光玻璃型电流互感器和光纤环型电流互感器为代表的无源 电子式互感器具有测量品质更优、供电可靠性更高、抗干扰能力更强等 优点。光纤环型电流互感器结构更简单、 抗干扰能力更强、长期运行稳 定性更好、安装适应性更强，性能优于磁光玻璃型电流互感器。 3、建议杨桐变 110kV 采用基于罗氏线圈的电子式电流电压互感器； 主变 10kV 侧采用罗氏线圈型电子式电流互感器，其余间隔采用常规电流 互感器，并对采用该配置方案经济技术性分析，论证了该方案可行。 4、基于电容分压原理的电子式电压互感器产品成熟度较高，在国 内具有丰富的成功运行经验，而光学电压互感器目前尚

25、无成熟的产品， 因此杨桐变 110kV 采用电容分压型电子式电流电压互感器，10kV 采用电 容分压型常规电压互感器。 经分析比较，杨桐变采用本专题中推荐的电子式互感器配置方案 是完全可行的，可以真正达到兼顾安全可靠、功能匹配寿命协调、技术 先进、经济合理等因素的效果。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 17 页 目录 一、概述.18 1、专题研究背景18 2、专题研究内容18 二、互感器的比较.19 1、电流互感器的比较19 1.1、线圈型电子式电流互感器19 1.2、磁光玻璃型电流互感器21 1.3、光纤环型电流互感器24 1.4、三种电子式电流互感器的比较26 2、电压

26、互感器的比较28 2.1、分压型电压互感器28 2.2、分压型电压互感器的应用现状及存在的问题28 2.3、光学原理电压互感器29 2.4、两种电子式电压互感器的主要性能比较30 2.5、电子式电压互感器的发展趋势30 三、110kV 杨桐变电站互感器选择方案31 1、方案比较31 1.1、技术性比较31 1.2、经济性比较33 2、推荐方案34 四、采用推荐电子式互感器配置方案后对变电站的影响34 1、对变电站二次系统的影响34 1.1、对继电保护及测量系统的影响分析34 1.2、对变电站自动化系统的影响分析35 2、对安装施工的影响35 3、对运行维护的影响35 五、结论36 郑州市区 1

27、10kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 18 页 一、概述 1、专题研究背景 在变电站中，传统的互感器因其技术成熟，经济性好在电力系统中 已被广泛应用，但是随着电力系统电压等级的升高和传输容量的不断增 大、数字变电站的建设、智能电网的推广，传统的互感器暴露的缺点越 来越突出，主要存在下列问题： （1）高、低压侧存在电磁联系，绝缘结构复杂、尺寸大； （2）包含铁芯，存在磁饱和及铁磁谐振等问题； （3）动态范围小，频率范围较窄，测量准确度不高； （4）存在电磁干扰性问题，低压不能开路、存在潜在的危险； （5）存在突然性爆炸及绝缘击穿引起单相对地短路等系统不稳定因素； （6）随电压等级的提高绝缘结构

28、复杂、尺寸大、造价高。 相比之下，新型电子式互感器在这些问题上就具有绝对的优势。 电子式互感器是互感器准确化、传输光纤化和输出数字化发展的必然结 果。电子互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电 磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于相应数字化、微机化发展 等诸多优点，是智能变电站的关键技术之一。 根据传感原理的不同，电子式互感器有多种类型。在电子式电流互 感器方面，目前已有研究和应用主要有以下三种：一是基于法拉第电磁 感应原理的罗氏线圈（无铁芯）和低功率线圈（含铁芯）型电流互感器， 二是磁光玻璃型电流互感器，三是光纤环型电流互感器。在电子式电压 互感器方面，主要有分压型电压互

29、感器和光学原理电压互感器。 2、专题研究内容 本专题主要针对电子式互感器在 110kV 杨桐变电站的运用进行论证， 通过对目前已有研究和应用的各种电子式互感器的原理、结构、优缺点 以及实际应用中存在的问题进行研究比较，重点比较了罗氏线圈型电流 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 19 页 互感器、磁光玻璃型电流互感器和光纤环型电流互感器的应用现状以及 在测量品质、测量精度、抗干扰能力、安装适应性等性能方面的差异， 论证了采用罗氏线圈电流互感器和光纤环型电流互感器的可行性。 在此基础上，结合杨桐变电站的实际情况，提出了三种适用的互感器 配置方案，通过对各方案的安全可靠性和经济性进

30、行比较，最终推荐本 站 110kV 进线互感器采用电子式电流电压互感器（ ECVT） ，10k 进线采 用电子式电流互感器(ECT)，10kV 配电间隔采用常规的电流、电压互感 器。 具体详见以下论证过程。 二、互感器的比较 1、电流互感器的比较 1.1 线圈型电子式电流互感器 1.1.1 线圈型电子式电流互感器的特点 基于法拉第电磁感应原理的线圈型电子式电流互感器有罗氏线 圈（无铁芯）和低功耗线圈（含铁芯）型电流互感器两种，按照其传感 头的供电方式又分为激光供电、直接供电和模拟输出三种类型。上述类 型电流互感器的特点和适用范围见表 1-2 表 1-2 线圈型电子式电流互感器的特点和适用范围

31、类型 优点 适用范围 传 感 器 直 接 输 出 小 电 压 模拟信号 技术成熟成本低 间 隔 层 设 备 与 互 感 器 ， 同柜的场合，如 10kV 和 35kV 开关柜的互感器 触 传 感 器 处 于 地 电 位 ， 直 接供电 技术成熟 更换电子部件方便，不需停 电 GIS 互感器 66kV220kV 的 AIS 互感器 35kV 非开 关柜安装的互感器 罗 氏 线 圈 + 低 功 率 线 圈 触 传 感 器 处 于 高 电 位 ， 激 光 供 电 技术基本成熟绝缘结构简单， 绝缘成本 不 会 随 电 压 等 级 上 66kV 以上的 AIS 互感器 郑州市区 110kV 杨桐变电站工

32、程 专题报告 第 20 页 升传感器体积小、重量 轻， 易于与其它设备集成 与传统电磁感应式电流互感器相比，线圈型电子式电流互感器具有 以下特点： （1）可从实现原理上较好地避免铁磁谐振等问题，提高采集精度； （2）频率响应宽，动态范围大，可有效进行高频大电流的测量； （3）没有电磁式电流互感器因采用油绝缘而导致的易燃易爆等缺陷， 二次信号通过光纤传输，也没有电磁式电流互感器二次侧 TA 开路等危险； （4）二次侧信号通过光纤传输，没有电缆传输方式的电磁干扰问题； （5）绝缘结构简单，一次高压与二次设备通过光纤连接，无电磁式 电流互感器的绝缘问题； （6）经济性好，电压等级越高效益越明显。 1

33、.1.2 线圈型电子式电流互感器的应用现状及存在的问题 罗氏线圈和低功耗线圈型电流互感器技术上比较成熟，国内现阶 段大部分电子式电流互感器均采用罗氏线圈型电流互感器，在 220kV 及 以下电压等级积累了大量的实际运行经验，可靠性和稳定性均能得到较 好的验证。 目 前 线 圈 型 电 流 互 感 器 在 实 际 应 用 中 存 在 的 问 题 主 要 有 以 下 几 点 ： （1）测量品质 线圈型电流互感器的主要缺陷之一在暂态测量品质方面。低功率 铁心线圈互感器二次负载的降低在一定程度上减小了磁饱和现象，但由 于原理和结构同传统的互感器一样，没有改变，原传统电磁互感器在暂 态测量方面的问题仍然

34、存在。 罗氏线圈互感器由于去掉了铁心，没有磁饱和，使得暂态特性得到 很大改善。但是由于原理限制，频带宽度受限，不能准确测量直流分量。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 21 页 另外，由于输出是电流导数，因此后端必须配备积分环节。而积分环节 的存在会直接对暂态响应产生影响。 （2）测量精度 罗氏线圈在额定电流至二三十倍额定电流范围线性度较好，但在 5%- 20%额定电流范围误差大。罗氏线圈型电流互感器精度不高，一般用于大 范围保护。对于罗氏线圈型电流互感器来说，其测量精度易受到制造过 程、工作环境和安装条件的影响，罗氏线圈要达到较高的精度，技术和 工艺要求都比较高。 低功率线

35、圈型电流互感器是传统电磁式 CT 的一种发展。LPCT 按照 高阻抗进行设计，使传统 CT 在很高的一次电流下出现饱和的基本特性 得到了改善，扩大了测量范围。LPCT 一般在 5%-120%额定电流下线性度 较好，精度较高，通常为 0.1/0.2S，适用于测量和高精度计量。 因此，目前几乎所有采用线圈型电流互感器的工程都采用低功率铁 心线圈和罗可夫斯基线圈组合使用的方案。低功率铁心线圈用于计量输 出，罗氏线圈用于保护输出。 （3）电磁干扰 罗氏线圈和低功率线圈电流互感器的传感单元具有复杂的电子电 路，受杂散电磁场的影响很大，而且工作环境的电压等级越高，电流互 感器受到的电磁干扰越严重，这也是目

36、前制约罗氏线圈型电流互感在 500kV 及以上电压等级应用时的最大难题。 （4）长期可靠性扰 对于线圈型电流互感器来说，其整体可靠性的关键在于位于一次 设备高压侧的采集单元的供电电源。由于传感器输出的是弱电信号，若 直接传输到低压侧，既发挥不了光纤绝缘的优势，又会引入电磁干扰。 因此，必须在高压端将模拟电信号转换为数字光信号，高压侧电源必不 可少，而长期大功率的激光供能会影响光器件的使用寿命。 1.2 磁光玻璃型电流互感器 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 22 页 1.2.1 磁光玻璃型电流互感器的特点 磁光玻璃型电子式互感器采用法拉第磁光效应原理，在一次电流 导体产生的磁

37、场中，安装闭环块状磁光玻璃作为传感元件，低压侧光源 发出的光线经光纤传输至高压侧的偏振器，偏振器将此光线变为线性偏 振光。此偏振光在磁光玻璃中行走一周而到达解偏器，然后测得线偏振 光偏振面旋转的光信号量，并通过光纤信号传输至二次处理系统得到一 次电流量。 除了具有绝缘性能好、消除磁饱和、测量精度高、体积小等电子 式 互感器的共同特点外，磁光玻璃型电流互感器还具有以下显著的特点： （1）测量品质优良，频带范围宽，能够测量包括直流量到很高频率 （电子线路限制）的交流，无惯性环节，响应速度快。 （2）高压传感部分无线圈、线路板、电子器件等，做到了高压端免维 护，更加安全可靠； （3）绝缘结构简单，绝

38、缘成本不会随电压等级上升； （4）可实现模拟信号、数字信号及数模混合信号多种输出形式； （5）抗电磁干扰能力优异，完全采用光学材料作为传感元件和传输元 件，测量信号不受外界电场、磁场的影响； （6）具有良好的线性度及超大的动态范围。 1.2.2 磁光玻璃型电流互感器的应用现状及存在的问题 国内磁光玻璃型电流互感器的研发生产厂家较少，目前已积累了 一些挂网运行经验。由于光纤、光电器件价格非常高，导致磁光玻璃型 电流互感器的价格相比罗氏线圈型电流互感器要高很多。 制约磁光玻璃型电流互感器应用的主要因素有以下三点： （1）温度影响 磁 光 玻 璃 型 电 流 互 感 器 的 软 肋 之 一 是 磁

39、光 玻 璃 的 灵 敏 度 系 数 （ Verdet 常数）随温度变化较大，从而改变测量通道的比例系数，直接影 响其测量准确度。目前厂家的解决方法主要是采用特制的玻璃材料，其 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 23 页 Verdet 常数受温度的影响非常小，从而提高了温度稳定性，使得测量精 度在较大温度变化范围内均能达到稳态计量 0.2s，保护 5P，瞬态 5TPE 的 标准。另外，厂家普遍采取制作恒温槽的方法，在恒温槽内充入温度变 化范围小的介质，互感器的光源箱和二次处理系统工作在恒温槽内，光 线的收发和转换都处在恒温条件下，从一定程度上补偿了外界温度对传 感单元的影响。

40、在制作工艺方面，由于磁光玻璃型电流互感器的敏感元件采用光学 玻璃，而传输元件采用光纤，光纤与光学玻璃的封装工艺也决定着互感 器受温度的影响程度。通常这两者之间采用胶粘方式连接，从固有特性 来说，容易受环境温度的影响而老化、开裂，使其使用寿命和 测量精度 大受影响，从而也带来了维护和性能上的缺陷。目前厂家对 传感头采用 金属化封装技术，光路无胶，从制作工艺方面保证了磁光玻璃型电流互 感器受温度的影响比较小。 （2）双折射效应影响 由于磁光材料的双折射效应，使射人磁光介质的线性偏振光变成椭 圆偏振光，其结果是：从检偏器输出的光强度变化与被测电流不成正比， 使磁光玻璃型电流互感器的灵敏度不稳定，从而

41、降低了测量精度。磁光 材料中的双折射可分为三部分： a）与玻璃制造过程热历史有关的双折射。目前各厂家采用的磁光玻 璃，其退火控制一般比较好，经过退火后磁光玻璃的内在双折射极小， 可以忽略。 b）与传感头组装应力有关的应力双折射。如采用黏接固定的方法 就不可避免地存在应力，从而引起双折射。目前采用低应力组装方法， 可使传感头抗热冲击能力增强并具有自恢复能力。 c）与环境温度变化有关的暂态双折射。实验表明，温度单调变化大 于 78/h 的时候，对应于环境变化引起的暂态双折射的光强值变化很大， 严重影响光学电流互感器的精度及稳定性。目前一些厂家的解决方法主 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题

42、报告 第 24 页 要集中在玻璃材质的提升上，采用温度稳定性更好的磁光玻璃材料。 （3）长期运行稳定性 此外，磁光玻璃型电流互感器存在着长期运行稳定性问题：磁光玻 璃经过较长时间的运行后，会逐渐老化，特别是在 SF6 气体环境下运行 时，若有水分存在就会对玻璃造成腐蚀，可能导致光学电流互感器测量 性能下降。另外，由于采用闭合光路结构，就不可避免地存在反射面， 增加了结构的复杂性，环境温度等外界因素的变化会使反射面 性能发生 改变，传感器经过较长时间的运行之后，输出光强明显减弱，这些都将 使得传感系统的长期运行稳定性降低。但这些问题都是从理论上进行的 分析，目前已应用的磁光玻璃型电流互感器的运行

43、时间都不长，长期运 行稳定性问题尚待验证。 1.3 光纤环型电流互感器 1.3.1 光纤环型电流互感器的特点 光 纤 环 型 电 流 互 感 器 基 于 磁 光 法 拉 第 磁 旋 光 效 应 和 赛 格 耐 克 效 应， 采用光纤赛格耐克环作为传感元件，其基本工作过程如下：光源发出的 光被分成两束物理性能不同光，并沿光缆向上传播；在汇流排处，两光 波经反射镜的反射并发生交换，最终回到光电探测器处并发生相干叠加； 当通电导体中无电流时，两光波的相对传播速度保持不变，没有相位差； 而通上电流后，在通电导体周围的磁场作用下，两束光波的传播速度发 生相对变化，即出现了相位差，最终表现的是探测器处叠加

44、的光强发生 了变化，通过测量光强的大小，即可测出对应的电流大小。 由于在原理和结构上的优势，与罗氏线圈型和磁光玻璃型电流互 感器相比，光纤环型电流互感器还具有以下优点： （1）测量精度高：光纤环型电流互感器每相只有一个光纤环，同时 满足计量精度和保护应用； （2）绝缘方式简单：一次侧与二次侧的信号传递依靠光纤，绝缘易 于实现，且绝缘成本不会随电压等级上升，在电压等级越高的应用场合， 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 25 页 优势越明显； （3）安装适应性强：光纤环安装方式有多种选择，除采用传统汇流 排的方式外还可采用无接触穿心式，无附加动稳定和热稳定问题； （4）抗环境电磁

45、干扰能力强：作为传感单元的光纤环具有很强的抗 电磁干扰能力。 （5）抗振动干扰能力强：采用两束光线在同一个光路中进行传播的 方式，即使来自外界的振动干扰，同一光路路径受干扰源的影响出现的 误差也会互相抵消，从而提高了互感器的抗振动干扰能力。 1.3.2 光纤环型电流互感器的应用现状及存在的问题 国内光纤环型电流互感器的研发起步较晚，目前国内生产厂家较 少，产品业绩和运行经验不多，国内首个全站 110kV GIS 系统均采用光 纤环型电流互感器的工程上海 110kV 封周变已于 2009 年 9 月 29 日顺利 投产运行，但截至目前只有 110kV电压等级的运行经验，尚没有 220kV 及以上

46、电压等级挂网运行的经验。 国 外 光 纤 环 型 电 流 互 感 器 的 生 产 厂 家 在 全 球 已 有 很 多 套 运 行 业 绩， 到 2005 年时就已在许多 220kV 以上电压等级的变电站中得到应用，如加 拿大 BC 电力公司的 Ingledow 变电站的 500kV 系统（AIS ）、澳大利亚 的 Wienstrom 变电站的 420kV 系统（GIS）均采用光纤环型电流互感器。 近几年，伴随着光学技术的发展，光纤环型电流互感器在国外的应用越 来越多，目前最高运行电压等级已达到 550kV，运行经验丰富，运行数据 稳定。 与磁光玻璃型电流互感器一样，光纤环型电流互感器也面临着温

47、 度影响、双折射效应影响以及长期运行稳定性问题，但由于传感元件材 料的不同，受到这几个因素影响的程度也存在着差异。 （1）温度影响 光纤环型电流互感器传感材料采用低双折射单模光纤，V erdet 常数 温度系数小，几乎不受温度影响，但缺点是 Verdet 常数非常小，比磁光 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 26 页 玻璃的 Verdet 常数还要低接近 1 个数量级，因此多数光纤结构传感头采 取多圈数绕制的方法来增加灵敏度，但光程的增加必然使线性双折射影 响增大，而线性双折射与环境温度相关。早期挂网运行的一些光纤环型 电流互感器产品在运行一段时间后出现了精度漂移、波形失真的

48、问题， 而这几年随着光学器件的改进和新技术的应用，光纤环型电流互感器的 产品在输出精度、温度稳定性方面有了极大提高。 此外，光纤环型电流互感器系统结构复杂，环节多，所用光学元 件多，需要专门的温度控制等。因此，同磁光玻璃型厂家一样，光纤环 型电流互感器也采用制作恒温槽的方法，互感器的电气单元工作在 恒温 环境下，从而有效减小了温度对测量精度和使用寿命的影响。同时，为 进一步减少温度变化给光纤环型电流互感器测量带来的误差，光纤环型 电流互感器通常采用闭环反馈补偿的模式，通过补偿后误差可减少到 0.25%，精度得到了极大提高。 （2）双折射效应影响 光纤环型电流互感器采用法拉第旋光效应的赛格耐克环

49、系统受光 纤线性双折射的影响较大 , 实验中计算发现双折射的影响和法拉第旋光 数量级为同一数量级，除了从温度方面入手，目前光纤环型电流互 感 器 产 品 中 采 用 的 方 法 是 使 赛 格 耐 克 环 两 输 入 端 的 本 地 坐 标 系 相 垂 直，这样 就可极大地降低光纤线性双折射影响，而且采用两束光线进行传播，即 使来自外界的温度变化，振动以及电磁场辐射等因素的干扰，同一光路 路径受干扰源的影响出现的误差也会互相抵消，从而可以有效地抑制振 动和温度变化等引起的双折射的影响。因此与磁光玻璃型电流互感器相 比，光纤环型电流互感器受双折射效应的影响要小很多。 （3）长期运行稳定性 同磁光

50、玻璃型电流互感器一样，光纤环型电流互感器也存在着由 闭合光路和反射结构引起的长期运行稳定性问题，但由于光纤环型电 流 互感器采用光纤作为传感元件，光纤的长期稳定性优于磁光玻璃， 而且 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 27 页 光纤环型电流互感器的光路结构比磁光玻璃型简单，因此光纤环型电流 互感器的长期运行稳定性优于磁光玻璃型电流互感器。 1.4 三种电子式电流互感器的比较 比较项目 罗氏线圈型 磁光玻璃型 光纤环型 传感原理 法拉第电磁感应 法拉第磁光效应 赛格耐克效应 高压侧敏感元件 空心线圈 磁光玻璃 光纤环 测量动态范围 小 大 大 高压侧是否需要供能 需要 不需要

51、不需要 高压侧是否需屏蔽 需要金属屏蔽 不需要 不需要 敏感头安装适应性 弱 较强 强 高低压连接光纤 根同时完成上传光和下 传光信 两根，一根上传 光， 另一根下传 一根同时完成 上传光和下传 直流分量 不能测量 可测量 可测量 光路结构 简单 较复杂 较简单 光波长影响 无 大 大 电磁干扰影响 大 小 小 温度干扰影响 小 大 大 振动干扰影响 较小 小 较小 双折射影响 无 大 小 传感元件使用寿命 30 年 30 年 30 年 长期稳定性 优 尚需现场验证 国内产品尚需现 场验证 远端模块维护 需要 不需要 不需要 应用场合 AIS 与 GIS 尚无 GIS 应用实例 AIS 与 G

52、IS 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 28 页 投运经验 投运时间较长站点较多， 技术较成熟（但尚无 500kV 运行经验） 挂网运行时间较长 （国内已有 500kV AIS运行实例，国外 应用较少） 国内挂网运行较 少，（国内无 220kV 及以上 运行经验，国外 运行经验达到 550kV） 2、电压互感器的比较 2.1 分压型电压互感器的特点 分 压 型 电 压 互 感 器 采 用 电 阻 分 压 器 或 电 容 分 压 器 等 作 为 传 感 单 元，利 用光纤来传输信号，是目前实用化程度最高的测量方案。分压 型电压互 感器采用的分压原理分为串联电容分压、串联电感分压

53、、串联电阻分压、 电容环分压等。 分压型电子式互感器集电压信号采集和传送为一体，具有以下明显的 优点： （1）测量精度高，稳定性好； （2）具有很宽的测量范围和响应速度，没有铁芯饱和问题，可以准确 测量出大的非周期分量和暂态分量； （3）设备体积小、重量轻、绝缘结构简单，成本低，现场安装方便； （4）可以充分利用现代信号处理技术，校正系统误差，为实现高精度 测量提供了保证； （5）可以方便地提供模拟传统电压传感器的输出信号及与上位计算机 通信的数字信号。数字量接口与微机保护具有良好的兼容性。 2.2 分压型电压互感器的应用现状及存在的问题 （1）串联电容分压型电压互感器 串联电容分压原理最为成

54、熟，已得到广泛使用，可用于各种电压 等级。但电容器制造工艺相对复杂，需解决绝缘油密封、上下臂电容温 度特性一致等问题，仅少数电容器厂家的产品符合要求。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 29 页 （2）串联电感分压型电压互感器 串联电感分压原理的制作工艺简单，温度特性好，但存在下列问 题： a）互感器附件的导电体位置和形状变化都明显影响其精度。这是 由于电感器铁芯限制，工作电流必须很低，精度受分布电容影响很大。 b）高频分量误差较大。这是由于高频分量在串联电感中的工作电 流更低，而分布电容上的电流更大。 c）体积和重量仍然较大。 （3）串联电阻分压型电压互感器 串联电阻分压型

55、电压互感器精度高，工艺简单。但该电阻需高阻 值、耐高压，电压系数要小，且稳定性要好，因此分压电阻的选择非常 困难。此外，分布电容、高压电极电晕放电和绝缘支架的泄漏电流等， 都会带来测量误差。受发热限制，串联电阻分压型电压互感器一般只能 用于 10kV35kV 场合。 （4）电容环分压型电压互感器 电容环分压原理的工艺简单，体积小，重量轻，易于与电流互感 器组合成组合互感器。电容环的精度受绝缘介质介电常数的影响，只 能 用于介电常数比较稳定的六氟化硫绝缘的场合。电容环的精度仍然 受温 度和六氟化硫密度的影响，满足计量精度需根据温度和气体密度进行补 偿。 2.3 光学原理电压互感器 采用光学原理的

56、电压互感器大致可分为基于普克尔效应和基于逆压 电效应两种，现在研究的光学原理电压互感器大多是基于普克尔效应的， 普克尔效应指出，某些晶体在电场作用下发生线性双折射，通过光学原 理检测线性双折射可间接测量电压，原理上测量结果与频率无关。结构 上属于载波测量，即远端发出光波作为载波，被磁场调制后返回，再解 调为电压信号。光学原理电压互感器尚未达到产品化，其主要原因是光 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 30 页 学原理电 压互感器技术较复杂，加工精度要求高，性能不易做到稳定， 而且产品成熟度低，最大耐压有限，难以直接用于 220kV 以上电压等级。 目前光学原理电压互感器生产厂家

57、较少，而且工程中应用非常少。 2.4 两种电子式电压互感器的主要性能比较 分压型电压互感器 光学原理电压互感器 电压互感器 电容分压 电阻分压 普克尔效应 逆压电效应 暂态特性 电容分压有俘获电荷现象 电压过零误差大 好 温度影响 不太感 敏感 电磁干扰 电容分压有对地杂散 电容 影响小 光电结构 简单 复杂 高压侧工作电 源 需要 不需要 运行经验 很多 很少 应用场合 AIS 与 GIS 目前暂无应用于 GIS 的产 品 性 能 对 比 投运情况 投运时间较长，站点较多， 技术较成熟 投运时间短，站点较少，均在 试运行阶段 2.5 电子式电压互感器的发展趋势 分压型电压互感器实际上是对常规

58、电压互感器的改进，由于原理 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 31 页 和技术比较成熟，因而实用化程度高，目前几乎所有已投运的数字化 变 电站中均采用分压型电压互感器，运行经验丰富。光学原理电压互，感 器采用光学传感原理，测量结果与频率无关，测量品质更为优良，而且 在绝缘性能和抗干扰方面优于分压型电压互感器。由于受光学技 术发展 水平的制约，光学原理电压互感器目前离实用化还有一定距离。 但如果 提高光学技术水平，削弱或解决诸如光源中心波长随温度的漂 移、光电 检测精度随温度漂移、传感头电光晶体材质和环境变化等问题的影响， 光学原理互感器将成为电力系统中电压互感器的发展趋势。

59、三、110kV 杨桐变电站互感器选择方案 根据本工程项目的示范性质及“两型一化”设计的要求，结合上述章 节的分析，综合考虑技术水平、经济性能及可靠性等因素，我们认为，在 电子式电压互感器的选择方面，电容分压互感器最为成熟，应用也最广泛， 而且电压等级越高，技术经济性能越好，光学电压互感器目前没有成熟的 产品。因此，在110kV杨桐变电站中推荐采用电容分压型电子式电压互感 器。 在电子式电流互感器的选择方面，目前应用最为成熟的是罗氏线圈型 电流互感器，磁光玻璃型电流互感器和光纤环型电流互感器是未来互感器 发展的方向，但由于磁光玻璃型电流互感器尚无应用于GIS型式的工程实 例，而光纤环型电流互感器

60、在国内已有应用于GIS型式的工程实例，且在 国外运行经验较丰富。从目前国内外的技术路线来看，光纤环型因其简单 的结构、优良的温度特性和长期运行的稳定性成为主流。 因此，针对110kV杨桐变电站的主接线情况，可形成如下三种互感器 的选择配置方案： 方案一： 全站采用电子式电流（ECT） 、电压互感器（EVT） ； 方案二：全站采用光纤环形电流、电压互感器； 方案三：本站 110kV 进线互感器采用电子式电流电压互感器 （ECVT） ， 10k 进线采用电子式电流互感器（ECT） ，10k 间隔及主变中 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 32 页 性点采用常规的电流互感器，10k

61、V 母线采用传统的电压互感器。 1、方案比较 1.1 技术性比较 1.1.1 杨桐变电站的 110kV GIS 间隔和 10kV 进线间隔互感器配置 杨桐 110kV 变电站的 110kV 间隔为三相共箱式 GIS 设备，由于 110kV 系统中的电磁干扰较小，且杨桐变的 110kV 系为 GIS 全封闭结构。 若采用罗氏线圈型电流互感器，则互感器高压侧供电电路的工作 环环境更为优越，受到的电磁干扰影响会很小。 在电容分压原理基础上集合而成的罗氏线圈型电子式电流电压互感 器（ECVT ）中的电流互感器（ECT）、电压互感器（ EVT）与独立的电 流电压互感器（ECT/ECVT ）均采用相同的设

62、计原理和制造工艺，因此它 与独立的电流、电压互感器（ECT/ECV）安全性能是一致的。而电子式 电流压互感器（ECVT）在经济上优于电子式电流、电压互感器 （ECT/ECVT）。 本工程 110kV 配电装置采用三相共箱式 GIS 设备， 110kV GIS 电子式电流电压互感器（ECVT）采用三相共箱结构，用于三相共箱 GIS 中，在 GIS 设备出厂前全部完成,实现 GIS 设备的集成。图为三相共箱式 电流电压互感器示意图。 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 33 页 110kV 配电装置若采用光纤环型电流互感器的可靠性显然更高，但 代价较大，总体优势不太明显。 杨桐变电

63、站 10kV 进线间隔配电装置为中置式开关柜，10kV 进线 间隔可以采用基于罗氏电子式电流互感器（ECT ） ；也可采用光纤电流互 感器。采用光纤电流互感器代价较大，总体优势不太明显。 1.1.2 杨桐变电站的 10kV 互感器配置 杨桐变电站 10kV 间隔配电装置为中置式开关柜，由于 10kV 保 护测控装置分散安装于 10kV 开关柜内，采用常规的互感器能够很好的满 足要求，若采用小信号和低功率电子式互感器，则存在电磁干扰引起误 动等问题；而光纤型互感器缺乏相应的运行经验，因此，10kV 间隔推荐 采用常规的互感器。 1.2 经济性比较 110kV 的电子式电流互感器、电压互感器的价格

64、分别约为常规互感 器的 1.5 倍左右， 110kV 的光学原理的电子式电流互感器、电压互感器 的价格分别约常规互感器的 23 倍，而 110kV 的三相共箱式电子式电流 电压互感器的价格约为常规互感器的 3 倍左右，采用 110kV GIS 三相共 箱式电子式电流电压互感器（ECVT） ，减少了电压互感器间隔（EVT）, 且设备在出厂前就完成与 GIS 的配套组装，减少了安装工作量，电子式 互感器的输出均采用光缆传输，光缆的数量非常少，敷设工作量远远小 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 34 页 于常规变电站的电缆敷设，降低了电缆的费用和相应的土建费用。 常规电磁式电流、电

65、压互感器每 13 月例行检查一次，13 年进 行一次小修，30 年寿命周期内大修 2 次。而采用电子式互感器不存在常 规电磁式互感器绝缘、铁心、二次开路等问题，且运行情况时刻受合并 单元及后台监控系统的在线监视，在其全寿命周期内基本“免维护” ，不需 “大修 ”、“ 小修” ，其维 护工作主要是对远端模块或电气单元中的电子器件 进行维护或更换，一般每 5 年维护一次，因而运行维护工作量大大减少。 因此杨桐变的 110kV 间隔采用电子式电流电压互感器(ECVT) ； 10kV 进线间隔采用电子式电流互感器(ECT) 。 10kV 电子式互感器的价格是常规互感器的 1.3 倍左右，而且对于中 置

66、式开关柜，若采用小信号和低功率电子式互感器，则存在电磁干扰引 起误动等问题；而光纤型互感器缺乏相应的运行经验，且价格是常规互 感器的 23 倍，因此， 10kV 间隔推荐采用常规的互感器。 2、推荐方案 通过对全站采用方案一、方案二、方案三的技术、经济性比较，综合 罗氏线圈型电流互感器与光纤环型电流互感器的优缺点比较，结果表明： 本专题推荐采用方案三，即本站 110kV 进线互感器采用电子式电流电压 互感器（ECVT） ，10k 进线采用电子式电流电压互感器（ECVT） ，10k 间 隔及主变中性点采用常规的电流互感器， 10kV 母线采用传统的电压互 感器。 四、采用推荐电子式互感器配置方案后对变电站的影响 1、对变电站二次系统的影响 1.1、对继电保护及测量系统的影响分析 （1）对设备硬件的影响及适应性分析 采用电子式互感器后，数字式继电保护和测控装置通过数字接 口 接受合并单元输出的数字信号即可。目前国内各二次设备厂家均开发 郑州市区 110kV 杨桐变电站工程 专题报告 第 35 页 有数字式继电保护和测控装置，因此设备硬件对电子式互感器具有很好 的适应性。 （2）对二次设备软