集成一體化多變比互感器及其數據采集方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統配電自動化技術領域，特別是一種集成一體化多變比互感器及其數據采集方法。
【背景技術】
[0002]配電網及其自動化系統中，配電智能饋線終端一般分為柱上終端FTU，站房終端DTU以及配電變壓器終端TTU。這些智能終端都要實現采集電力線路電流、電壓、功率因素、諧波信息、線路故障信息等功能，同時還需要從電力線路上獲取支撐配電終端工作的后備電力(作為對配電終端后備電源的充電電源)供應，這些任務都需要通過在線路上安裝相應的電壓互感器和電流互感器來實現。
[0003]在公知的信息采集方法中，1kV及以下電壓等級配電網及其自動化系統現場智能饋線終端采集配電網實時運行信息，是通過航插電纜或直接布線端子排方式對分立式的多只電壓互感器和電流互感器分別進行中低壓線路電流、電壓、故障電流、諧波等數據采集。這種方法主要存在以下缺陷:
1.各自獨立、多組的電壓互感器和電流互感器在施工安裝周期長，綜合成本高，施工設計復雜、占用空間大，從而導致設備接線復雜，安裝和后期維護難度大，尤其是當這些分離的互感器需要安裝在電力桿塔上的橫擔上暴露的問題更是明顯。
[0004]2.固定互感器變比下，長期低負荷下采用高變比互感器以及相反情況，都會造成量測精度的長期不準確，質量下降，降低配電自動化系統運行監測的時效性和準確性，實用化質量差。由于目前一些用電客戶或地區用電負荷在一段時間很低或很高，起伏落差較大，有些企業隨著市場的變化調整生產，以及農村地區隨著季節的變化導致的用電負荷的變化，如果變比不匹配而使互感器長期超出測量范圍的情況下，現有固定變比方法將使配網線路的運行監測的時效性和準確性下降，嚴重時，必須需要另一組電流互感器，重新確定相應的互感器變比。這種方法不僅費事費工，且需要停電實施，還額外增加了供電企業的成本投入，拆下的互感器不便于保存，廢棄很可惜。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種集成一體化多變比互感器及其信息采集方法。
[0006]實現本發明目的的技術方案如下:
一種集成一體化多變比互感器，包括第一測量電流互感器；所述第一測量電流互感器包括一次側繞組和二次側繞組；所述二次側繞組包括首端和末端，還包括至少一個抽頭端；所述一次側繞組與二次側繞組首端及末端之間的繞組構成第一變比，與二次側繞組首端及抽頭端之間的繞組構成第二變比，與二次側繞組抽頭端及末端之間的繞組構成第三變比，以此類推；還包括與第一測量電流互感器結構相同的第一保護電流互感器、第二測量電流互感器和第二保護電流互感器；所有互感器的二次側繞組首端、末端和抽頭端分別連接到二次接線端子且集成封裝在絕緣全封閉外殼中。
[0007]進一步地，還包括第一電壓互感器和第二電壓互感器；所述電壓互感器的二次側繞組首端、末端和抽頭端也分別連接到二次接線端子且集成封裝在絕緣全封閉外殼中。
[0008]更進一步地，還包括與第一測量電流互感器結構相同的第三測量電流互感器和第三保護電流互感器；所述第三測量電流互感器和第三保護電流互感器的二次側繞組首端、末端和抽頭端分別也連接到二次接線端子且集成封裝在絕緣全封閉外殼中。
[0009]更進一步地，還包括后備電源電壓互感器；所述后備電源電壓互感器的二次側繞組的一端連接到接地端子，另一端連接到220V輸出端子。
[0010]一種集成一體化多變比互感器的數據采集方法，包括:將集成一體化多變比互感器安裝到三相配電線路，其中第一測量電流互感器和第一保護電流互感器的一次側繞組連接到其中一相，第二測量電流互感器和第二保護電流互感器的的一次側繞組連接到另一相；確定采集測量數據所需要的變比，將二次接線端子上第一測量電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的測量數據采集航插端子；以相同的變比，將二次接線端子上第二測量電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的測量數據采集航插端子；確定采集保護數據所需要的變比，將二次接線端子上第一保護電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的保護數據采集航插端子；將二次接線端子上第二保護電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的保護數據采集航插端子。
[0011]進一步的數據采集方法中，所述集成一體化多變比互感器還包括第一電壓互感器和第二電壓互感器；還包括:將第一電壓互感器和第二電壓互感器的一次側繞組按照V/V接法連接到三相配電線路；將二次接線端子上第一電壓互感器和第二電壓互感器各自的二次側繞組端子通過電壓航插連接到饋線終端上各自的電壓采集航插端子。
[0012]更進一步的數據采集方法中，所述集成一體化多變比互感器還包括與第一測量電流互感器結構相同的第三測量電流互感器和第三保護電流互感器；還包括:將第三測量電流互感器和第三保護電流互感器安裝到三相配電線路，各自的一次側繞組連接到最后一相；根據已確定的采集測量數據所需要的變比，將二次接線端子上第三測量電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的測量數據采集航插端子；根據已確定的采集保護數據所需要的變比，將二次接線端子上第三保護電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的保護數據采集航插端子。
[0013]上述方法中，所述三相配電線路為1kV及以下電壓等級。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:通過接入電流互感器二次線圈的中間抽頭，在不更換互感器并通過預先設計的互感器二次側不同穿心匝數的情況下，實現了互感器的變比可調，滿足了配電線路運行根據負荷情況實時調整互感器變比的要求。體積小，占用空間少，有利于安裝，整體美觀，簡化接線方式。將互感器二次側的電壓、電流端子經過航插電纜連接到饋線終端的數據信息采集端子上，極大地提升了配電工作的標準化程度，有效降低了現場施工的難度，縮短了施工周期，節約了綜合成本以及便于后期維護。一體化結構的組合式互感器具有方便快捷、安全可靠、成本節約、美觀等優點，且互感器變比調整所需停電時間短，對于供電企業的綜合效益具有顯著提升。
【附圖說明】
[0015]圖1是集成一體化多變比互感器的原理與連接方式圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，集成一體化多變比互感器6，包括第一測量電流互感器I ;所述第一測量電流互感器包括一次側繞組和二次側繞組；所述二次側繞組包括首端asl和末端as3，還包括至少一個抽頭端as2 ;所述一次側繞組與二次側繞組首端asl及末端as3之間的繞組構成第一變比，與二次側繞組首端asl及抽頭端as2之間的繞組構成第二變比，與二次側繞組抽頭端as2及末端as3之間的繞組構成第三變比，以此類推；還包括與第一測量電流互感器I結構相同的第一保護電流互感器(保護電流互感器圖中均未示出)、第二測量電流互感器2和第二保護電流互感器；所有互感器的二次側繞組首端、末端和抽頭端分別連接到二次接線端子且集成封裝在絕緣全封閉外殼中。
[0017]使用時，首先將集成一體化多變比互感器安裝到三相配電線路，其中第一測量電流互感器I和第一保護電流互感器的一次側繞組連接到其中一相，第二測量電流互感器2和第二保護電流互感器的的一次側繞組連接到另一相；再根據電壓等級和采集需要的精度確定采集測量數據所需要的變比，將二次接線端子上第一測量電流互感器I對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的測量數據采集航插端子；然后以相同的變比，將二次接線端子上第二測量電流互感器2對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的測量數據采集航插端子；對保護數據的采集也是先確定采集保護數據所需要的變比，將二次接線端子上第一保護電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的保護數據采集航插端子；將二次接線端子上第二保護電流互感器對應該變比的二次側繞組端子通過電流航插連接到饋線終端上對應的保護數據采集航插端子。
[0018]為了能夠同時采集電壓數據，還設置了第一電壓互感器4和第二電壓互感器5 ;電壓互感器的二次側繞組首端、末端和抽頭端也分別連接到二次接線端子且集成封裝在絕緣全封閉外