中压传感器必备常见问题:标准、类型、安装等

中压传感器是现代电气系统中不可或缺的组成部分,能够精确监测和控制从数百伏到数千伏的电压水平。这些传感器是电力分配、可再生能源系统、工业自动化、交通和 智能电网自动化 系统等应用中不可或缺的一部分。通过提供准确的实时数据,他们提升了电网的效率、可靠性和安全性。本文常见问题解答旨在解答关于中压传感器的常见问题,包括其类型、安装方式、安全性、寿命和兼容性等关键方面。

中压传感器有哪些应用?

中压传感器广泛应用于多个行业,包括电力分配、可再生能源系统、工业自动化、交通和智能电网系统。它们被用于电压监测、保护、控制、电力质量和能源管理等用途。G&W Electric为所有不同应用提供解决方案。 作为电网监测传感器,它们提供准确、实时的电流和电压数据,支持电力质量、保护、控制和能源管理应用。

中压传感器覆盖的电压范围是多少?

中压传感器设计覆盖通常在1 kV(千伏)到40.5 kV之间的电压范围。根据传感器类型,可用的额定值可能会有所不同。

中压传感器的主要标准有哪些?

新的IEC 61869标准结合了旧的标准部分IEC 60044-7和IEC 60044-8,重点关注“电子变压器”。根据新的IEC 61869标准,将其分为“电子变压器”和“低功耗无源变压器”。

有哪些不同类型的中压传感器?

市面上有多种类型的 中压和电流传感器 ,包括电阻式分压器、电容式电压传感器、光学电压传感器和罗戈夫斯基线圈。传感器的选择取决于电压范围、精度要求、环境条件以及具体应用需求等因素。G&W Electric采用Rogowski线圈和电容分压器,这些技术(用于电流和电压测量)被认为更可靠、更准确且经过验证。此外,它们能够与一次电流/电压线性,覆盖广泛的频率范围测量,这在电力质量测量中非常重要(尤其是在DER电网中)。

什么是Rogowski线圈电流传感器?

罗戈夫斯基线圈电流传感器是一种无芯环绕绕线,安装在载流导体周围。当电流通过导体时,线圈产生与电流变化率成正比的电压输出,随后经过处理以获得准确的电流测量。由于线圈没有铁芯,在高电流条件下不会陷入饱和。其轻便、柔韧的外形设计使其非常适合空间有限的开关设备的改装应用。罗戈夫斯基线圈仅测量交流电流;它们不用于直流测量。

为什么Rogowski线圈被用于中压电网监测?

罗戈夫斯基线圈提供了宽广的动态测量范围、高频响应以及轻量化、紧凑的外形规格。这些特性使其非常适合在正常工作条件和故障事件下需要精确电流测量的应用。

电容分压器和电阻分压器技术的主要区别是什么?

电容分压器和电阻分压器技术的主要区别如下:

电阻分压器:

  • 与温度的差异较小,ppm / °C 或 °F
  • 测量直流电压(DCV)
  • 频率带宽有限:杂散电容的强烈影响
  • 电阻值非常高:每个漏电阻的非线性性
  • 与商用零部件可靠性、完整性、寿命(R.I.L.)相关的尺寸
  • 负担必须是纯电阻且尽可能高的

电容分压器:

  • 变换比和相位偏移取决于负荷
  • 与初级电压的电隔离
  • 非常线性且频率带宽非常大
  • 由制造商设计和开发的初级电容
    • 极其紧凑的解决方案
    • 泄漏电阻的表征
    • ppm/°C 或 °F 的表征
  • 补偿型与温度型

电流或电压传感器的电隔离意味着什么?

电隔离意味着被测的初级高压电路与次级测量电路之间没有直接的电导通路。这有助于将连接的继电器、仪表和控制系统与初级电路隔离,同时允许测量信号传递。

中压传感器是如何安装和连接的?

中压传感器通常通过连接到电气系统的电压端子或采用合适的安装方式安装。连接方式可根据具体传感器和系统需求有所不同。G&W Electric为次级信号使用不同类型的连接器,包括用于室内应用的RJ45(根据IEC 60044-7、IEC 61869-11)和室外(根据客户需求)。

这些传感器能否与智能电表、太阳能逆变器和工业自动化系统集成?

G&W Electric高精度的电流和电压传感器可为智能电表、太阳能逆变器和工业自动化应用提供实时测量数据。集成要求因系统和电压类别而异,因此应确认具体设备和应用的兼容性。

中压传感器可以同时用于室内和室外环境吗?

是的,中压传感器有室内和室外两种版本。户外传感器设计能够承受湿度、温度变化和紫外线暴露等环境条件。

中压传感器使用安全吗?

是的,中压传感器设计时就是以安全为考虑的。它们遵守安全标准和法规,并采用适当的绝缘和保护机制,以确保在高压环境中的安全运行。此外,低能量输出(即LEA)是相较于传统断层扫描/虚拟化的额外安全条件。

中压传感器的寿命是多久的?

中压传感器的寿命会因传感器的质量、工作条件和维护习惯等因素而有所不同。通常,在正常运行条件下,它们的使用寿命可达数年。G&W Electric在室内和室外环境中都有安装设备,这些设备已持续多年。

中压传感器有维护要求吗?

不,中压传感器通常不需要维护。

中压传感器能同时测量交流和直流电压吗?

是的,市面上有中压传感器可以测量交流和直流电压。G&W Electric决定专注于交流测量,提供涵盖主要应用的广泛解决方案组合。

中压传感器如何传输数据或信号?

中压传感器可以通过多种方式传输数据或信号,包括模拟信号(如电压或电流输出)、数字协议(如Modbus或Profibus)或无线通信技术。G&W Electric提供一系列主动和被动传感器,根据客户需求提供不同类型的解决方案。

中压传感器能否与控制或监控系统集成?

是的,中压传感器可以集成到控制或监控系统中,实现集中数据收集和分析。这就是电力质量的情况,或者说全球范围内传感器越来越多地被集中保护系统使用。

0.5%的准确率会随着频率变化吗?

一般来说,对于有源传感器(特别是功率质量测量,需要在一定频率范围内的频率精度)的频率影响,精度不会随频率变化。对于被动传感器,校准系数基于频率(50/60Hz)。这需要在保护继电器中设置。

输出电压电平是多少?

输出电压电平取决于传感器。通常,这会写在目录或数据表中。以下是一些例子(请注意,电压传感器和电流传感器的输出都是电压信号):

  1. 示例:CVS-24-O:输出为 ~ 1V:
    • 电压传感器1.2V @ 12 kV(比值10,000),比值可按订单定制(例如2200、5000、6154等)
    • 电流传感器 30mV @ 100A(比值 3,333),比值可按订单定制(例如 60、100、200、500 等)
  2. 示例:VS-24-BP(VS-24-BP仅为电压传感器):
    • 1.9V @ 12kV(比值6,154)

传感器将安装在36kV相相电压下。我需要考虑20.78kV相位到中性线的电压水平吗?

不,如果你需要36kV相位比,你需要36kV额定电压传感器。通常,额定一次电压是相对相的。

  • 36kV表示pH-pH最大30kV(最大36kV),20kV最大pH-中性线
  • 24kV表示pH-pH最大20kV(最大24kV),12kV最大pH-中性线

我能要一份客户参考名单吗?

是的,G&W Electric会在需要时提供参考名单。

我可以在同一个传感器上连接多个继电器,以覆盖保护、电力质量和计量(包括收入计量)等不同功能吗?

对于主动版本来说,RJ45分线器就足够了。对于无源传感器,根据应用情况,可能需要配备放大器的合并单元。

我可以用传统的VT输入连接到现有的保护继电器上电压传感器或电流传感器吗?比如67V?

是的,我们确实有一种设备设计来支持改装67V输入的继电器。

我可以用传统的CT输入连接到现有的保护继电器上电压传感器或电流传感器吗?比如1A/5A?

目前,我们没有提供专门为该应用设计的配件。

所有Rogowski线圈/传感器都是通用的吗?我看到有些端端带有RJ45接口,有些则是裸线。

这真的取决于你目标的应用类型以及你想连接的中继类型。户外安装时,裸线很常见。在电压和电流结合的情况下,我们会根据所用继电器选择特定的电缆和连接器。对于主动传感器,导线连接传感器和控制器,并提供从控制器到传感器的电压。这就是为什么线材通常会根据应用需求而特定。

对于室内电流传感器或电压传感器无源版本,电缆通常是RJ45,长度固定。在这种情况下,了解系统的阻抗对于在继电器中设置修正因子非常重要。

在尝试将线圈/传感器与继电器设备配对时,还有哪些其他需要注意的事项?不同的阻抗?最大线长是多少?电压范围?

请参阅G&W Electric的继电器兼容性列表。

如果现有安装使用油浸变压器式设备,需要VA等级;传感器是怎么工作的?

电子传感器没有VA等级,这只是与控制器的兼容性问题。

有没有专门的控制器可以配合传感器?需要使用什么样的“控制器”?

这取决于应用,例如SEL-751是一种馈线保护设备,具备计量(非收益计量)和电力质量功能。但也有一些控制器设计用于提供功率质量(例如 PQube LV)或计量(例如 SATEC PM175)。这些传感器均兼容 G&W电气传感器。

传感器是否直接用于表量时替代仪表变压器?

传感器可以替代仪表变压器用于计量,但通常必须更换控制装置(IED)。这是因为PT[CT]输出为110V[1A],而电压和电流传感器的典型输出为~ 1V。当需要财政计量时,市场上没有解决方案能够满足这一具体应用。

客户通常会要求什么样的本地认证来处理计量?

每个国家都使用自己的参考标准。例如,澳大利亚采用了IEC标准,因此根据IEC标准获得的认证应该足够。这适用于非网络财政计量应用。对于财政计量,可能需要完成特定的额外认证。

从通用用途来看,作为计量设备,G&W Electric执行哪些测试,哪些测试是本地法规要求的?

通常,IEC、IEEE或其他国际标准在保护或计量功能方面是有效且足够的。G&W Electric拥有所有主要国际标准 的完整测试产品组合 。

中压传感器对于有效管理电气系统至关重要,能够提供准确的测量和监控能力。它们遵循国际标准,维护需求极低,且在室内外应用中具备多功能性,使其成为各行业可靠的选择。选择合适的传感器和配置对于优化系统性能和保障安全至关重要。针对定制解决方案,建议咨询制造商并审查详细的产品规格。

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