計量用合并單元及計量接口規范化探討

馮文霞

摘要：現在我國大多數生產制造廠家在電子式互感計量接口的差異性比較大，導致了進行計量合并單元的工作時遇到很多問題。為了保證有效地傳送和輸出計量數，有關專家提出了計量用合并單位的概念，并且僅用了電流值和電壓值去提高電子式互感器計量接口的統一性，為了完善電子式互感器計量，還提出了互感器計量接口規范性的合理要求。

關鍵詞：計量用合并單元；計量接口；模擬輸出接口；電子式互感器；數字化電能計量系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM734 文章編號：1009-2374（2015）33-0064-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.034

1 電子式互感器

1.1 電子式互感器的優點

現在，電熱智能電網在我們每個國家都掀起了高潮，電子式互感器也在慢慢發展，所以現在電子互感器也漸漸被人們應用，因為它不僅結構簡單、操作方便，而且它的傳感范圍特別廣，更重要的是還能適應保護數字化等各方面的發展方向，所以越來越受到人們的

喜愛。

1.2 電子式互感器的來源和缺點

大約在1960年，國外的許多家公司對電子互感器已經有了一些了解，并有了一些可靠的、準確的數字，但是我們國家那個時候還沒有意識到電子式互感器的影響，直到近些年才被認識和應用，雖然認識較晚，但是在我國的發展速度還是比較快的，現在我們國家的好多研究電子互感器制造單位都在電力系統掛網運行，但是同時也帶來了許多問題，比如：電子互感器在計量方面沒有一個好的管理規則，而且最可怕的是穩定性特別差，這說明我們要更加努力研究電子式互感器的規范方面。為了能應用電子式互感器，我們首先要規范數字化電能計量系統，這樣才能讓合并單元及電子式互感能夠有一個合理的規范技術，現在我國的電力科學研究院對具有電表性的電子互感器進行產品的研究。

2 計量用合并單元

2.1 計量用合并單元的提出和概念

2.1.1 計量用合并單元的提出。總的來講，計量通道和保護通道的要求是不一樣的，每一個通道都有各自的精確度，它們能影響到電能計量數據的準確性，而電子計量影響到用電量等各個指標的計算，我們要建立一個數字電能計量系統，所以現在我們要進一步確定計量用合并單位。

2.1.2 計量用合并單元的概念。為了建立一個更好的數字電能計量系統，我們得出了合并單元這一概念，它是主要提供電流和電壓的值，確定數據已經傳送到了電氣計量儀器，并且可以知道每個通道的傳送都有確定的電流值和電壓值，這樣也可以說是合并單元的計量，能滿足計量的要求。最后有了計量用合并單元的概念，進而將二次轉換器給計量合并單元光數字信號和電模擬信號。

2.2 計量用合并單元的計量要求

計量用合并單元和電子式互感器都是來進行計量設備的貿易結算，我們不僅要選擇計量穩定的計量器，還要對計量器的裝置進行規范管理，這樣才能保證電子式互感器和計量合并單元雙方能夠公平地結算雙方的交易，另外，在計量合并單元和電子式互感器的各個端口封印時要用安裝封印等合格的封印方式，所施封印必須牢固，以此來確保裝置的封閉性，然后記錄施封的詳細記錄，再讓維護人員對鉛封的完好簽字。

3 電子式互感器計量接口現狀

3.1 電子式互感器模擬輸出接口

3.1.1 模擬小信號輸出額定值。根據國家相關規定，模擬電壓輸出的額定二次電壓的標準值是4V、225mV、200mV、150mV、22.5mV，如果不使用二次變換器，那么它的額定電壓就是150mV、225mV、22.5mV。現在我們國家對國內的幾家電子式互感器進行了調研，結果卻有許多不同，有的符合要求，有的不符合要求，對于電流信號的模擬輸出值，大部分ECT的輸出值一般都采用了4V和225mV，還有少部分是采用150mV和200mV，對于電壓信號的模擬輸出值，符合要求的ETC產品基本上都是采用了3.25/V的模擬輸出值。

3.1.2 模擬輸出接口負載能力。根據GB/T 20840.8-2007中規定的額定符合的標準值是2MΩ，而且額定負荷值必須小于總負荷，現在各個廠家的電子式互感器的額定負荷參數有10K等不同的數值。

3.1.3 模擬輸出接口插頭及信號線。模擬電壓輸出插件主要有phoenix等微型接插件，但是對于信號線卻沒有規定的具體要求。現在我國各廠家的電子式互感器都是使用的航空插頭，只有少部分使用普通的接線端子，在信號線的使用中，大部分廠家還是偏向于使用屏蔽雙絞線去傳遞信號。

3.2 電子式互感器數字輸出接口

3.2.1 數字輸出額定值。現在所有的廠家要求輸出的電流、電壓互感器計量通道都是2D41H。

3.2.2 數字輸出光纖。現在各個廠家最常用的光纖插頭的類型主要有ST、PC等類型，雖然很多廠家的接頭都不同，但是大部分還是選用的ST插頭，它們選用的波長范圍都是在820～860nm之間。

3.2.3 同步方式。GB/T 20840.8-2007中有時鐘同步脈沖和插值法兩種同步方式，其中大多數廠家都是用合并單位發送時鐘同步脈沖。

3.2.4 數據幀格式。數據幀格式主要是采用雙通道冗余采樣數據來保護電流數據和電壓數據，它包括三相保護電流、三相電壓等。

4 計量用合并單位及電子式互感器計量接口的規范方案

4.1 電子式互感器計量模擬輸出接口規范要求

4.1.1 模擬小信號輸出額定值。根據GB/T 20840.8-2007規定的輸出額定值，ETC的額定電流不能超過4V，而對于EVT，它的額定值在4/V左右。

4.1.2 模擬輸出接口負載能力。為了能夠讓數字化電能計量系統獨立的計量通道，我們就讓計量單元輸出的數據幀直接傳給數字式電能表，而且因為計量合并單元的輸出電阻比較大，所以GB/T 20840.8-2007規定計量用合并單位的輸入阻抗要低于2MΩ的最大值，而電子式互感器的阻抗不能大于2MΩ。

4.1.3 模擬輸出接口形式。針對不同的電子式互感器，我們的插座類型和芯數也是不一樣的，ETC主要采用6芯航空插座，而三相電流電壓互感器都是8芯航空插座。

4.2 電子式互感器計量數字輸出接口規范要求

4.2.1 數字輸出額定值。根據GB/T 20840.8-2007規定的要求，電流互感器計量通道和電壓互感器計量通道的規定要求是不同的，它們分別為2D41H和-1/2D41H。

4.2.2 數字輸出采樣率。因為高采樣率可以提高諧波的計量，隨后我們對高采樣率有了一些提高，并將采樣率設置為12800Hz。

4.2.3 數字輸出光纖。因為大多數廠家都在使用數字光纖，所以我們只要使用FC和ST兩種光纖為接口類型，同時要求的光波長在1310nm左右。

4.2.4 同步方式。考慮到計量要求的標準，我們一般采用的方式是原同步方式中的插值法和時鐘同步脈沖法兩種同步方式。

4.2.5 數據幀格式。我們采用的是FT3固定長度的數據通信幀格式。

5 結語

我們通過獨立的電子式互感器的計量通道，得出了計量合并單位的概念，又利用接頭的實施封印讓電子式互感器和計量用合并單元能夠安全地計量管理，然后還介紹了電子互感器和計量用合并單元的具體方案，這樣就可以滿足雙方輸出接口的要求，最后還通過電子式互感器的狀況去說明電子式互感器接口的作用。

參考文獻

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[2] 趙建寧.電子式互感器在數字化變電站的應用[J].高壓電技術，2011，（45）.

[3] 劉彬.電子式互感器在數字化變電的應用[J].電力系統自動化，2012，（40）.

（責任編輯：秦遜玉）