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配电设备一二次融合关键技术

中国电力科学研究院 赵江河

全国输配电技术协作网

一、工作背景与总体思路

【总体思路】

通过提高配电一二次设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运

维质量与效率，满足线损管理的技术要求，服务配电网建设改造行动计划。

为了稳妥推进一、二次融合技术，协调传统成熟技术的可靠性与新技术不确定

性之间矛盾，本技术方案分两个阶段推进：第一阶段为配电设备的一二次成套

阶段，主要工作为将常规电磁式互感器（零序电压除外）与一次本体设备组合，

并采用标准化航空插接头与终端设备进行测量、计量、控制信息交互，实现一

二次成套设备招标采购与检测。第二阶段为配电设备的一二次融合阶段，结合

一次设备标准化设计工作同步开展，主要工作为将一次本体设备、高精度传感

器与二次终端设备融合，实现“可靠性、小型化、平台化、通用性、经济性”

目标。

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配电终端智能化

即插即用•基于IEC61850• 终端自动注册•无需传动校验•支撑简易运维

配电线路故障指示器•支持接地故障检测•主要用暂态录波、外施信号等主要单相接地故障检测技术

配电终端

智能配变终端• 实现低压配电网管理• 与智能电表现场通信• 软件平台化、硬件标准化

一二次融合•一二次成套设计• 内置CT/PT• 双向计量模块•接口标准化

围绕终端易（免）维护、

单相接地故障判断定位、

低压配电网监测，开展

一二次融合、智能配变

终端、配电线路故障指

示器、即插即用等技术

研究应用。 全国输配电技术协作网

开关内置EVT和ECT后结构：ECT内置，结构及安装方式同CT，对开关无影响EVT内置：装配位置电场畸变和热场分布变化

（1）电磁场分析

气体绝缘理论场强极值37kV/cm，满足“SF6小于88kV/cm”；

环氧绝缘场强极值105kV/cm，满足“环氧小于350kV/cm”;（2）电阻型EVT运行热效应分析

理论温升极限30℃，满足“E级绝缘小于75℃”

（3）第三方试验验证

内置EVT/ECT的柱上开关已通过“武高所”检测

1）开关内置EVT/ECT的可行性验证

理论计算+试验验证=可行！

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ECT/EVT信号特点

2）EVT/ECT微信号可用性传输

开关侧小信号输出： 在复杂电磁环境中

输出小信号 开关内选用优质屏

蔽线缆，防止感应电压干扰

信号传输线缆： 线缆自有阻抗匹配 线缆长度固定，固定

分布参数 单信号独立屏蔽，消

除信号间串扰

终端侧计量级信号接收： 接收端阻抗与传输线

匹配 测量端差动设计，消

除共模干扰

•信号幅值小：10mV级小信号•信号范围大：10mV~10V，千倍量程•抗干扰要求高：电磁环境复杂•精度要求高：达到0.5和0.5s级

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差分信号共模抑制

磁耦合线性隔离

双通道采样

1kHZ以内信号幅频特性优于0.5%

精密仪表运放

1kHZ暂态信号相频响应时间小于0.01ms

3）EVT/ECT微信号可用性之接收保障

信号相频特性、幅频特性，满足计量、测量、保护要求

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电子式电压互感器（EVT）——（成套）

“电磁式单PT+电子式EVT”适用于柱上开关存量改造

“电缆堵头式EVT”适用于环网柜存量改造

技术参数：

电源PT线电压：10kV/0.22kV

相电压

(10kV/√3)/(3.25V/√3) ，0.5级

零序电压

(10kV/√3)/(6.5V/3) ，1级

技术参数：

相电压：

(10kV/√3)/(3.25V/√3) ，0.5级

零序电压：

(10kV/√3)/(6.5V/3) ，1级

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低功耗线圈穿心结构

免防开路设计

精度0.5s级

匹配阻抗：≥20k

技术参数：

•相电流： 600A/1V ，0.5s级

•零序电流：20A/0.2V，1级

电子式电流互感器（ECT）

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柱上开关一二次融合成套设备，增量方案采用内置EVT/ECT增量方案

馈线终端

电源PT

控制电缆

设备构成

断路器ZW20（内置EVT/ECT）

柱上开关电子式互感器的应用

柱上一二次融合成套设备 EVT ECT

柱上开关内置EVT/ECT实物图

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环网柜一二次融合成套设备，增量方案采用内置EVT/ECT增方案

环网柜电子式互感器的应用

开关柜（内置EVT/ECT）

测控

终端

电

源

PT

故障指示器

控制单元

通讯设备

环网柜内部安装实物图

EVT

ECT

环网柜一二次融合成套设备

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谢谢

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