電子式計量保護櫃是基於電磁式互感器的開關櫃。電磁式互感器依靠矽鋼片等高導磁率材料來提高互感器的負載能力，存在剩磁及鐵磁飽和、暫態性差、體積大、重量重等問題;電流互感器存在開路高壓、電壓互感器存在短路大電流等問題，影響現代電網小型化、智慧型化、低功耗的發展。
基本介紹
- 中文名： 電子式計量保護櫃
- 外文名：Electronic metering protection cabinet
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 功能：實現配電線路的數字計量和保護
- 優點：實現電網小型化、智慧型化、低功耗
簡介,電子式計量保護櫃優點,需要注意的問題,套用,
簡介
目前，10 kV 、35 kV開關櫃都是基於電磁式互感器的開關櫃。電磁式互感器依靠矽鋼片等高導磁率材料來提高互感器的負載能力，存在剩磁及鐵磁飽和、暫態性差、體積大、重量重等問題;電流互感器存在開路高壓、電壓互感器存在短路大電流等問題，影響現代電網小型化、智慧型化、低功耗的發展。目前，電力系統二次設備已趨於微機化、智慧型化，對互感器的負載要求大大降低，促進了各種不含鐵心、體積小、重量輕、性能優越、結構簡單的電子式互感器的發展和套用。基於電子式互感器的電子式計量保護櫃已在新型數位化變電站建設中得到套用。偉鈕光電科技有限公司生產的電子式計量保護櫃及其在數位化變電站建設中的套用。
電子式計量保護櫃以10 kV電子式組合互感器(或電子式電壓互感器與電子式電流互感器分開)為基礎，由10 kV電子式組合互感器、計量裝置、保護裝置及開關裝置四大部分組成，可實現10 kV配電線路的數字計量和保護，同時具有帶電顯示功能。
電子式組合互感器採用Rogowisk線圈檢測電流，電阻(或電容)分壓器檢測電壓，同時提供帶電顯示功能。Rogowisk線圈是一個密繞在一個溫度係數極小非磁性骨架上的線圈，非磁性骨架不飽和也無磁滯現象，因而具有體積小、重量輕、測量範圍廣、線性度好、頻頻寬、回響快等優點，具有良好的穩定性和暫態回響。
10 kV電子式計量保護櫃中通常要求電子式互感器採用模擬輸出信號，電壓通道額定輸出為3.25/V，電流測量通道額定輸出為1V，保護通道額定輸出為150 mV，輸出信號通過多芯雙層禁止雙絞線傳輸給二次設備。電流傳變測量精度0. 2級、保護STPE，電壓傳變精度0. 2級。
(2)計量或保護裝置。新型的計量保護裝置輸人信號為小電壓模擬信號，可以省略小CT、小PT信號變換環節，從而簡化了二次設備，提高了二次設備精度。
計量裝置採用長沙威盛公司的DTSD341 - 2型三相電子式多功能電能表，精度可達0. 2級;保護裝置則採用南京南瑞科技公司的NS3600D系列保護裝置，它們都能與電子式互感器配套使用。
(3)開關設備。仍採用開關櫃原來的開關設備，包括斷路器或真空負荷開關。與保護裝置仍採用電接口形式。
電子式計量保護櫃優點
電子式計量保護櫃的兩種結構，與傳統的計量保護櫃相比，它具有以下明顯優點。
(1)電子式互感器體積小、重量輕，套用在開關櫃中，降低了設備製造、運輸、包裝成本。
(2)電子式互感器不含鐵心，不存在鐵磁飽和或鐵磁諧振，二次電壓根據需要設計在0-5 V之間，省去了與二次設備內部信號變換環節，具有測量範圍廣、線性度好、頻頻寬(2 kHz)、回響快((0. 3ms)等優點。套用在電子式計量保護櫃中，大大提高了電力系統的計量精度、保護的暫態回響能力以及安全可靠性。
(3)不存在電壓互感器二次短路及電流互感器二次開路危險，提高了設備使用過程的安全可靠性。
(4)能耗極低，節能效果顯著。
(5)在開關柜上安裝電子式組合互感器，從本櫃獲取電壓信號，省去了傳統方式的PT並列及切換裝置、PT熔斷器、PT櫃等設備，節省了變電站建設投資。
(6)容許一次帶電運行的情況下對二次設備進行維護，降低了系統的維修斷電時間。
需要注意的問題
(1)抗干擾。高壓電力系統中電磁干擾較嚴重，而電子式互感器輸出為弱信號，電磁干擾很容易疊加到二次輸出信號中，不僅帶來測量誤差，而且可能造成保護誤動。為提高信號傳輸過程的抗干擾能力，信號傳輸線需採用雙層禁止雙絞線，各層禁止層單獨接地;再通過低通濾波、信號隔離等措施，使互感器能在開關櫃中高電壓、強磁場條件下可靠工作。電子式互感器二次輸出信號為弱電壓信號，傳輸距離建議不能超過10m。另外，信號線的長度對信號精度也有較大影響，使用過程中不能強行拉伸和彎曲，不能相互更換、加長、截短、分叉。
(2)可靠接地。互感器應通過底板可靠接地，否則會由於偏差大或信號波動，使保護出現誤動。
(3)與二次設備要隔離。電子式互感器與二次設備可能因地電位不同而相互串繞，因此互感器與二次設備之間必須採取一定的隔離措施。
(4)設定安全距離。互感器應固定平穩，一次進線應與機櫃保持適當的距離，以確保機櫃的安全。
套用
2007年6月，電子式計量保護櫃在廣東鶴山市沙坪數位化變電站掛網運行。投入運行以來，綜合誤差滿足0. 5級精度要求，沒有發生誤動或拒動現象。
通過掛網運行表明，該類型電子式計量保護櫃精度高，能在高溫、潮濕的環境中長期穩定運行。
