MEDC330电子式互感器操作规程.docx

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MEDC330电子式互感器操作规程

MEDC‐330_电子式互感器校验仪

随着智能变电站以及智能电网的快速发展，电子式互感器和光学互感器的应用越来越广泛，在出厂这些设备出厂之前面临精度校验的问题，同时在工程验收中也会遇到同样的问题，MEDC330电子式互感器专注于解决电子式互感器比差和角差校验的问题，同时兼顾对传统互感器的角差和比差的校验，可以满足0.2级及以下互感器的比差和角差校验。

一、主要功能

1.电子式互感器的小信号模拟量校验

2.IEC618509-1数字输出帧格式的电子式互感器校验3.IEC618509-2数字输出帧格式的电子式互感器校验

4.IEC618599-2LE数字输出帧格式的电子式互感器校验

5.IEC60044-8FT3数字输出帧格式的电子式互感器校验（2.5Mbps）

6.国网公司FT3LE数字输出帧格式的电子式互感器校验（5Mbps）

7.传统互感器校验

二、主要特点

MEDC330电子式互感器校验仪具有以下特点：

功能齐备。

MEDC-330电子式互感器校验仪可以完成电子式互感器的各项精度校验，包括比差校验、角差校验、极性验证、频率测量等。

同时可以进行波形分析。

能够实现脉冲对时和IRIG-B码对时以及IEEE1588对时。

另外可以校验传统互感器的比差和角差校验。

接口丰富规约齐备。

本装置能够针对目前国内外的电子式互感器进行校验，满足电子式互感器模拟小信号、IEC618509-1、IEC618509-2以及IEC618509-2LE、IEC60044FT3国网FT3等，同时具备传统互感器校验的模拟接口，在电子式互感器模拟小信号校验方面，具

备电子式电压互感器6.53V、3.253V、1.6253V、43V、23V、13V、电子式电流互感器4V、2V、1V、225mV、200mV、150mV等模拟输出单通道输入

自动切换；IEC618509-1、9-2、9-2LE由同一个光纤通道输入，自适应数据帧格式；IEC60044-8FT3和国网FT3LE由同一个光纤通道输入，自适应数据帧格式智能化处理功能。

精度高。

本系统标准通道采用高精度信号采集卡，具有完善的抗干扰措施以及高精度算法，系统精度达到0.01%，两路模拟信号采样时的同步误差在0.5S以内。

简单实用，便携式一体机外部标准通道的电压/电流信号可以直接从标准互感器输出接入校验仪，被校通道的模拟/数字信号可以直接从被校互感器/合并单元接入校验仪。

接线简单可靠，校验仪本身自带工控机进行相应的算法，校验结果可以保存为Word/Excel格式，体积小，重量轻，另外校验自带USB和以太网通讯口，便于将校验结果保存到U盘或者电脑上。

可扩展性强被校验仪硬件系统具有很强的适用性和通用性，软件功能升级方便简单，可以标准制定的最新进展以及用户需求进行升级。

稳定性好。

系统可以长期稳定运行，性能的时间稳定性很好，并且充分考虑到了各种运行条件，运行温度范围宽，同时考虑到各种实验异常情况并给出了相应的提示信息。

MEDC330电子式互感器校验仪广泛应用于电力、交通、机械以及相关行业内的生产、运行、检测单位以及科研院所和高校。

三、主要技术指标_

1.参考标准

IEC60044-7:

1999Instrumenttransformers-Part7:

Electronicvoltagetransformers（GB/T20840.7-2007电子式电压互感器）

IEC60044-8:

2002Instrumenttransformers-Part8：

Electroniccurrenttransformer（GB/T20840.8-2007电子式电流互感器）

GB1207-2006电压互感器

GB1208-2006电流互感器

Q/GDW425-2010Thetechnicalspecificationforelectronicvoltagetransformers电子式电压互感器技术规范

Q/GDW424-2010Thetechnicalspecificationforelectroniccurrenttransformers电子式电流互感器技术规范

Q/GDW426-2010ThetechnicalspecificationformergingunitinSmartSubstation智能变电站合并单元技术规范

DL/T860.91-2006/IEC61850-9-1:

2003SpecificCommunicationServiceMapping（SCSM）-Sampledvaluesoverserialunidirectionalmultidroppointtopointlink

DL/T860.92-2006/IEC61850-9-2:

2004SpecificCommunicationServiceMapping（SCSM）-SampledvaluesoverISO/IEC8802-3

ImplementationguidelinefordigitalinterfacetoinstrumenttransformersusingIEC61850-9-2

JJG313-1994测量用电流互感器检定规程JJG314-1994测量用电压互感器检定规程

JJG1021-2007电力互感器坚定规程

JJG169-1993互感器校验仪检定规程

Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范

2.使用条件

2.1.工作温度：

-10℃~55℃

3．技术参数

3.1模拟值

测量限值：

_5V（峰峰值）

采样精度：

0.03%

多通道同步误差：

<0.5S

最大无损伤输入电压：

_10V

输入阻抗：

1MΩ

3.2数字输入电压

IEC61850-9-1：

额定电压参数11585（0x2D41）

IEC61850-9-2：

数字量1为10mV

IEC61850-9-2LE：

数字量1为10mV

3.3数字输入电流

IEC61850-9-1：

额定保护电流为463（0x01CF），额定测量电流为11585（0x2D41）

IEC61850-9-2：

数字量1为1mA

IEC61850-9-2：

数字量1为1mA

3.4FT3接口

波特率：

5M/10M自适应

接口类型：

ST接头，850nm波长；

数字电压：

额定电压参数11585（0x2D41）

数字电流：

额定保护电流为463（0x01CF），额定测量电流为11585（0x2D41）

3.5同步信号：

接口类型：

ST接头，850nm

同步源：

DSP自发生，GPS

输出信号：

秒脉冲，高电平40nS

IRIGSTANDARD200-98B码对时

3.6USB2.0，10/100M以太网

3.7供电方式

AC220V

通信接口

四.系统结构

系统结构图

MEDC330电子式互感器校验仪的结构示意框图如下：

MEDC330电子式互感器校验仪结构及实验框图

4.1结构及实验接线说明

MEDC330电子式互感器校验仪做精度校验时，校验系统时同时将标准互感器和被校互感器的两路信号输入。

标准互感器的电压/电流信号进入MEDC330后，经过高精度电量变换器后统一转换为电压信号，然后进入高精度信号采集卡。

标准通道的精度是整个校验精度的基础。

他取自高精度标准互感器输出模拟量，标准电压互感器信号接至MEDC330的“标准电压”通道，标准电流互感器信号接至MEDC330的“标准电流”通道。

被校设备的输出信号有传统模拟量输出、电子式互感器小信号输IEC61850-9-1数字量输出、IEC61850-9-2数字量输出、IEC61850-9-2LE数字量输出、IEC60044-7FT3（2.5Mbps和5Mbps）输出等。

对于传统模拟量输出的被校设备，输出接至“被校电压”/“被校电流”通道，对于电子式互感器小信号输出的被校设备，输出接至“被校信号”通道，对于IEC61850-9-1、IEC61850-9-2和IEC61850-9-2LE数字量输出的被校设备，输出接至“IEC61850”通道，对于IEC60044-7的FT3数字量输出的被校设备，输出接至“FT3”通道。

标准互感器和被校互感器的数据采集在同步脉冲/编码的控制下进行，同步脉冲和同步编码信号必须符合标准的光秒脉冲和光B码的标准，这样可以避免采样不同步造成的精度误差和相位误差。

MEDC330电子式互感器校验仪信号处理程序采样高精度的算法和频率跟踪处理，对IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC61850-9-2LE和IEC60044-7FT3的规范的解码具有很大的通用性，能够相应的被校通道的数据，然后进行数据分析，通过综合处理得到被校设备的比差、角差、频率等指标，同时完成波形绘制波形。

实验结束后相应的指标可以保存为Word/Excel格式。

产品名称：

MEDC-330电子式互感器

生产厂家：

武汉摩恩智能电气有限公司

参考阅读：

MEDC330电子式互感器校验通过USB和以太网口外外界进行通讯，可以方便的将校验接口转移到U盘或者网络上的其他电脑等设备上，方便实用而且便携性很强。

4.2使用说明

软件主界面如下图所示：

4.2.1功能说明

根据被校互感器类型以及输出类型，下面将逐一介绍相应的软件设置及功能。

4.2.2传统互感器校验

在进行传统互感器校验时，在接线方面，将标准电压/电流互感器的二次输出接到MEDC330的“标准电压/标准电流”输入通道，根据被校互感器是电压互感器或电流互感器在试验参数中选择“电压互感器”或“电流互感器”，取消图中的电子式互感器选项。

被校设备为电压互感器时在“标准通道”和

“被校通道”下拉框中选择“标准43V”和“被校43V”；被校设备为电

流互感器时在“标准通道”和“被校通道”选项中选择“标准4V”和被校“4V”。

在测试次数中设定校验次数，默认为10次。

然后点击软件界面的“开始试验”即可，在达到之前设定的测试次数之后，MEDC330停止采样软件弹出保存结果的窗口，结果可以保存为Word或者Excel格式。

4.2.3电子互感器模拟小信号校验

在进行电子互感器模拟小信号校验时，在接线方面根据被校设备为电子式电压互感器或者电子式电流互感器，在标准通道方面将标准互感器的二次输出接到“标准电压”或者“标准电流”通道，被校电子式互感器的模拟输出接到“被校信号”通道，然后在软件界面中选择仍然选择“电压互感器”或者“电流互感器”并取消“电子式互感器”选项。

被校设备为电子式电压

互感器时在“标准通道”和“被校通道”下拉框中选择“标准43V”和“被

校EI”；被校设备为电子式电流互感器时在“标准通道”和“被校通道”下拉框中

选择“标准4V”和“被校EI”。

在测试次数中设定校验次数，默认为10次。

然后点击

软件界面的“开始试验”即可，在达到之前设定的测试次数之后，MEDC330停止采样软

件弹出保存结果的窗口，结果可以保存为Word或者Excel格式。

4.2.4电子式互感器IEC618509-1/9-2/9-2LE输出校验

在进行电子式互感器IEC61850数字输出（包括IEC618509-1、9-2、9-2LE）校验时，接线时首先根据被校设备为电子式电压互感器或者电子式电流互感器，将标准互感器的二次输出接到MEDC330的“被校电压”或者“被校电流”通道上，然后将电子式互感器IEC61850数字输出的光纤接到MEDC330的“IEC61850”通道上，需要注意的TX和RX对应连接，根据被校设备的秒同步类型将被校设备的同步端子连接到MEDC330的“脉冲同步”和“编码同步”光纤端子上。

数字校验的软件设置子界面如下图所示:

完成硬件接线后按照上图的软件设置子界面对数字校验进行设置。

如上图在数据格式中分别选择“9-1”、“9-2”、“9-2LE”等格式，在信号类型中选择“DSP秒脉冲”和“B码同步”。

在网络参数设置中选择需要校验的选项，如“MAC（目标）和MAC（源）”并设置用户需要的参数，或者都不选择，设定完成之后返回。

同样在主界面设置校验次数，选定被校通道，对应不同数字输出，被校通道选项不一样。

然后“开始试验”。

试验结束后根据弹出的保存窗口保存校验报告。

4.2.5电子式互感器IEC60044-8FT3数字输出校验

在进行电子式互感器IEC60044-8FT数字输出校验时，接线时首先根据被校设备为电子式电压互感器或者电子式电流互感器，将标准互感器的二次输出接到MEDC330的“被校电压”或者“被校电流”通道上，然后将电子式互感器IEC60044-8FT数字输出的光纤接到MEDC330的“FT3”通道上，根据被校设备的秒同步类型将被校设备的同步端子连接到MEDC330的“脉冲同步”和“编码同步”光纤端子上。

数字校验的软件设置子界面如下图所示:

完成硬件接线后按照上图的软件设置子界面对数字校验进行设置。

如上图在数据格式中分别选择“FT3”格式，在信号类型中选择“DSP秒脉冲”和“B码同步”。

在网络参数设置中选择需要校验的选项，如“MAC（目标）和MAC（源）”并设置用户需要的参数，或者都不选择，设定完成之后返回。

同样在主界面设置校验次数，选定被校通道，对应不同数字输出，被校通道选项不一样。

然后“开始试验”。

试验结束后根据弹出的保存窗口保存校验报告。

4.2.6波形显示

点击主设置窗口的“波形显示”按钮，将弹出波形显示窗口，如下图：

在数据波形窗口中，可以同时显示“标准”、“被校”、“差值”信号中的一项或者几项，并可以分别设置每种波形的颜色，在单独显示其中一项波形时，波形图形界面将自动设置量程，调整图形大小。

4.2.7试验报告

试验报告如下图所示：

附录A

IEC61850-9-1输出接口标准

概述

IEC61850-9-1推荐物理和链路层使用光纤以太网，应用层的应用规约数据单元参照IEC61850-9-1的规定，应用服务数据单元参照IEC60044-8的数字输出技术要求的应用层的规定。

使用同步脉冲来实现多个合并器采样时间的一致性。

物理层

IEEE802.3规定的100Base-FX或IEEE802.3规定的10Base-FL光纤传输系统作为数据输出的物理层，若配有IEEE802.3规定的10Base-T双绞线介质仅用于实验，不可用于实际运行。

建议采用BFOC连接器（即ST型连接器），也可使用SC型连接器。

光纤传输系统通常采用两条光纤以便支持链路监视（LinkSupervision），但需要多点传输的场合可使用单向光纤传输。

链路层

以太网地址

地址域由全部“1”组成的以太网广播地址应被用作目标地址的缺省值，因此发送侧没有必要进行地址配置，然而作为一个可选性能，目标地址应当是可配置的。

例如，通过改变组播传送地址可以借助交换机将合并单元与间隔层设备连接。

当使用交换机时源地址应使用唯一的以太网地址，不适用交换机时不要求地址的唯一性。

源地址都根据IEC61850-9-2部分的附录C规定的范围01-0C-CD-04-00-00~01-0C-CD-04-01-FF选取。

以太网类

基于ISO/IEC8802-3MAC子层的以太网类型将由IEEE著作权注册机构进行注册，所注册的以太网型（Ethertype）值为88-BA（16进制）。

模拟量缓冲区的更新是直接银蛇岛所保留的以太网类型和以太网类型的PDU上。

以太网类PDU结构：

APDU：

应用规约数据单元。

应用层——应用规约数据单元（APDU）

映射提供在APDU被递交到传输缓冲区以前将若干个应用服务数据单元（ASDU）连接成一个APDU的性能，被链接为一个APDU的ASDU的数目是可以配置的并与采样速率有关，为减少应用的复杂性，ASDU的连接不是动态可变的。

详细说明如下图所示：

将若干个ASDU连接成一帧，与基本编码规则（BER）相关的ASN.1语法被用来对在过程曾传输的模拟量采用信息进行编码。

为进行传送，模拟量采样值缓冲区按下表评述的方法进行编码。

用于模拟量采样值缓冲区传送的编码

APDU的Tag的类型为上下文说明（10B），格式为基本格式（0），值为9-1-PDU（0），按ASN.1编码为0x80。

APDU的Length表示数据域的长度。

假定数据域的字节数为n。

按ASN.1的编码规则，当n≤127时Length只有一个字节，值为n；当n>127时，Length有2~127字节，第一个字节的Bit7为1，Bit0~6为Length总字节数减1，第二个字节开始给出n，基于256，高位优先。

应用层——应用服务数据单元（ASDU）

应用服务数据单元为IEC60044-8的通用数据帧。

应用服务数据单元还包括一些标识符（如逻辑节点名、逻辑设备名等）以和IEC61850-9-1兼容。

数据集长度类型为16为无符号数，值域为<0…65535>。

长度域包含随后的数据集长度，这儿长度不包括长度域本身，按IEC60044-8规定，长度总是44（十进制）。

逻辑节点名（LLName）

类型为8位枚举型，值域为<0…255>。

逻辑节点名总为2。

数据集名（DataSetName）

类型为8为枚举型，值域为<0…255>。

数据集名是唯一的数字，用于标识数据及结构，也就是数据通道的分配，这里允许的取值有0x01或0xFE（十进制254）。

下表定义了DataSetName为0x01时数据通道到信号源的分配

DataSetName为0xFE时表示特殊应用的数据集，在上表的通道映射不能满足应用要求时使用。

这是合并器将通过一定形式的将数据集定义提供给二次设备。

DataSetName的值不能在运行时改变，也就是说在出厂前的设计和配置时使用确定数据通道的分配。

逻辑设备名（LDName）

类型为16位无符号整数，值域为<0…65535>。

逻辑设备名在一个变电站中是唯一的，用于标识数据集的来源。

逻辑设备名可以在安装时设置。

额定相电流（PhsA.Artg）。

类型为16位无符号数，值域为<0…65535>。

注：

参照IEC61850-7-4每相可以拥有自己的额定值。

为了信息模型能被通用数据集包含，我们选择A相代表三相。

给出额定相电流，单位为安培。

注：

这个值是可选的，如果不使用这个值，用0替代它，这时应像使用传统互感器一样设置接收者。

如果不设置接收者，就必须传送它，这样可以减少设备配置错误的风险，也可简化设置工作。

额定零序电流（Neut.Artg）。

类型为16位无符号整数，值域为<0…65535>.

给出额定零序电流，电流是安培。

注：

这个值是可选的，如果不使用这个值，用0替代它，这时应像使用传统互感器一样设置接收者，如果不设置接收者，就必须传送他，这样可减少设备配置错误的风险，也可简化设置工作。

额定相电压和额定零序电压（PhsA.Vrtg）。

类型为16位无符号整数，值域为<0…65535>.注：

参照IEC61850-7-4每相可以拥有自己的额定值，为了信息模型能被通用数据集包含，我们选择A相代表三相和零序电压额定值。

给出额定相电压，单位是1310kV）。

这样选择单位是为了避免换算时产生误差。

例如互感器额定电压为500kV，则额定相电压为5003kV，在数据帧表

示为50033105000=。

注：

这个值是可选的。

如果不使用这个值，用0替代它。

这时应像使用传统互感器一样设置接收者。

如果不设置接收者，就必须传送它，这样可以减少设备配置错误的风险，也可简化设置工作。

额定延迟时间

类型为16为无符号整数，值域为<0…65535>。

给出模数转换和数据处理带来的延时的额定值，单位为sμ。

设发数据帧开始发出时刻为tc，这一帧数据表示的电流电压在一次侧出现的时刻为tp，则延迟时间为tc-tp。

互感器额定延迟时间为500sμ，允许误差范围-100%~+10%。

数据通道1~数据通道12（DataChannel#1~DataChannel#12）类型为16位整数，值域为<-32768…32767>。

12个数据通道给出各个信号源的瞬时值，通道分配由数据集名决定，参见数据集名的说明。

保护用相电流的比例因子由保护用电子式电流互感器额定输出值确定，测量用相电流的比例因子由测量用电子式电流互感器额定值确定（参见下表）。

注1：

表中所列16进制数值，在数字侧代表额定一次电流（方均根值）；注2：

测量用电流互感器能测量2倍额定一次电流，不发生溢出；注3：

测量用电压互感器能测量2倍额定一次电压，不发生溢出；例如一个保护用电子式电流互感器的一次额定电流为4000A（有效值），额定输出（SCP）为0x01CF（有效值，量程标识为0），数据通道输出的数值，如0x2DF0对应一次电流瞬时值为（0x2DF0/0x01CF）x4000A=101598A。

如果发生溢出，正溢出的输出码为0x7FFF，负溢出的溢出码为0x8000.如果传感器输出的是电流的导数，则比例因子应考虑一次电流的额定角

频率（ω=2πf）。

相电压、零序电流和零序电压的比例因子类似于相电流。

零序电流如果是由三相电流计算而来，在任一相溢出时就按溢出处理，零序电压也一样。

采样计数器（SmpCtr）

类型为16为无符号整数，值域为<0…65535>。

这个16位采样计数器用于检查数据内容是否被连续刷新，每发送一个新的采样数据集，计数器增加1，溢出后回到0重新开始计数。

当合并器使用同步脉冲时，合并器收到每个同步脉冲豆浆采样计数器清零，采样计数器为零的数据帧的数据对应同步脉冲发生时刻的一次电流电压。

采样速率（SmpRate）

类型为8位无符号整数，值域为<0…255>。

给出额定频率下每周波时间内输出的采样数据集数目，为0时无意义，这里采样速率等于互感器的数据速率。

配置版本号（ConfRev）

类型为8位无符号数，值域为<0…255>。

在每次修改逻辑设备配置时增加1，缺省值为0。

状态字（StatusWord#1和StatusWord#2）

类型为16为布尔量集。

他们的解释见下图。

如果每个数据通道未使用，则其相应的状态标志置为无效，数据通道内容置为0x0000。

如果一个传感器故障，其相应的状态标志置为无效，并将需要维护标识（LPHD.PHHealth）置位。

在唤醒期间数据无效，所有的数据无效标志和唤醒指示标志都置位。

同步脉冲丢失