产品介绍
   1.1、概述
      随着我国电力行业的发展及新技术的应用，智能变电站成为未来变电站的发 展趋势，并将成为智能电网中的重要组成部分。智能变电站是建立在 IEC61850 协议规范基础上，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，以实现变电站 内电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
HDJB-5000 仪器是一款手持式智能变电站光数字综合测试仪，同时满足智能变 电站间隔层设备（微机保护、自动装置）、过程层设备（智能终端、合并单元） 等的报文分析及保护功能测试，完善的功能给您带来智能变电站高效、测试新体 验，是日常维护、检测、调试、监控与分析设备运行状态的必要工具。
   1.2、装置特点
      1. 业内全新、高效、便捷的测试手段
替换复杂选择输出 SMV、GOOSE 控制块的流程，通过选择目标测试设备，仪 器直接输出目标测试设备所需要的全部数据报文（IEC61850 SMV GOOSE）
      2. 接口丰富规约齐备
        产品具备 3 组 ST 光纤接口，3 种 LC 光纤接口，具备*扩展性。测试时IEC61850 9-2、9-1、9-2LE 由同一个光纤通道输入，自适应数据帧格式；
      3. 高精度、实时监控一次值与二次值 
        本系统采用高精度算法，实时监控、还原一次值与二次值
      4. 功能完善，集中智能设备的全面以及兼容性测试、性能 
        产品功能模块参考智能变电站测试方案进行设计，高覆盖智能变电站运维、检修、调试、监控等多方面使用场景
      5. 稳定性好
        产品可以长期稳定运行，经过 30*24 小时不间断运行测试，硬件设计充分考 虑到各种运行条件，同时考虑到各种实验异常情况并进行信息提示
      6. 功能完备 SCD 解析软件
        SCD 解析软件高速度解析 SCD 文件，并展示智能设备发布、订阅块信息，同 时具备 FTP 传输、SCD 检测功能
      7. 长时间续航能力
        仪器具备稳定长时间续航能力，正常充满点后，使用时间在 10 小时，满足 长时间测试需要。
      1.3、装置特征
        1.兼容多厂家的 IED 文件，支持 SCD 文件解析和检测，并分析数据发布、订阅 信息，简化测试过程
        2.支持 IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8(FT3 和 FT3 扩展) 、GOOSE、IRIG-B、 IEEE1588 等标准规约，可接入智能变电站过程层、间隔层之间任意网络节点、 设备收发报文
        3.数量多的对外接口,3 对 ST 接口（SFP）,3 个 LC 接口，1 个电网口，同时 具备 wifi 模块用以满足用户和保护逻辑验证的多种需求
        4.支持 SMV、GOOSE、IRIG-B、IEEE1588 报文监测，可对报文进行异常统计。 具备遥信、遥测量监测功能，遥测量采用表格、序量等方式进行监测
        5.具备 GPS 校时信号输出功能（IRIG-B）,以进行设备校时测试
        6.支持 IEC60044-7/8(FT3)采样值报文收发功能，可选 2.5Mbps、5Mbps、10Mbps传输波特率
        7.支持多种 SMV 报文采样率设置，支持 GOOSE 心跳报文与变位报文间隔时间设 置
        8.支持 IRIG-B 以及 IEEE 1588 对时方式，提供时间同步以及查看时钟源时间 功能
        9.支持测试光数字电压、电流互感器、变压器的极性测试
       10.大屏幕图形彩色液晶显示、直观友好的界面菜单，模块化的操作属性配置， 信息详细直观、按键操作方便易用
      1.4、装置技术参数
        在额定 50Hz 的情况下，采样值 SV 电压测量精度优于 0.001%，相位精度优于0.001°;
        采样值 SV 电流精度优于 0.001%，相位精度优于 0.001° 
        接收 GOOSE 事件分辨率≤100us
        画面响应时间<100ms 
        遥测响应相应时间<100ms 
        遥信变位响应时间<100ms 
        频率精度≤0.02Hz 
        实时监控刷新时间≤20ms
        智能设备平均*时间（MTBF）≥100000 小时 
        系统平均*时间（MTBF）≥50000 小时 
        光口数量：3 对 LC 光口，3 组 ST 光口 
        光口参数值：LC 光口 1310nm ，ST 光口 850nm 
        装置功耗：7.5w
        装置电源：8000Ma.H*3.7V*3
      1.5、装置执行标准
        DL/T 860 系列标准《变电站通信网络和系统》（即 IEC61850 系列标准）
        DL/T 624-1997《继电保护微机型实验装置技术条件》
        GB/T20840.8-2007《互感器 第八部分：电子式电流互感器》
        IEC62195《电力系统控制与相关通信 电力市场的通信》
        IEC62210《数据与通信安全》
      1.6、装置工作环境
        1、运行温度：户内安装 ，环境温度－25℃～＋70℃；
        2、环境湿度：空气相对湿度不大于 100％（热带雨林高湿热盐雾气候，非凝露）；
        3、高度：海拨高度不大于 4000 米；
        4、大气压力：86～108kPa；
        5、温差：日气温大变化 40℃；
        6、抗震能力：水平加速度不大于 0.4g，垂直加速度不大于 0.2g；
      1.7、电磁兼容性
        本仪器会运行于各种电压等级变电站中，由于其电磁环境非常恶劣，故设备 要具备较强的可靠性及电磁兼容性，下面是对系统电磁兼容性的要求：
    1.IEC255-21-1    《3 级高频干扰试验：2.5KV（1MHz/400KHz）》
    2.IEC255-21-4    《快速瞬变干扰试验》
    3.IEC61000-4-2    《静电放电抗干扰度试验：3 级》
    4.IEC61000-4-3    《辐射电磁场抗干扰度试验：3 级》
    5.IEC61000-4-4    《快速瞬变电脉冲群抗干扰度试验：4 级》
    6.IEC61000-4-5    《冲击（浪涌）抗干扰度试验》
    7.IEC61000-4-6    《电磁场感应的传导扰抗扰度试验》
    8.IEC61000-4-8    《工频磁场的抗扰度试验》

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罗氏线圈基本知识

罗格夫斯基线圈（Rogowski coils），简称罗氏线圈，又被称为磁位计，早被用于磁路的测量。一般情况下罗氏线圈为圆形或矩形，线圈骨架可以选择空心或磁性骨架，导线均匀绕制在骨架上。罗氏线圈的结构示意图如图 5-1所示。

5-1 罗氏线圈结构示意图

罗氏线圈的原边为流过被测电流的导体，副边为多匝线圈。当有交变的电流流过穿过线圈中心的导体时，会产生交变的磁场。副边线圈与被测电流产生的磁通相交链，整个罗氏线圈副边产生的磁链正比于导体中流过的电流大小。变化的磁链产生电动势，且电动势的大小与磁链的变化率成正比。令流过导体的电流为，线圈副边感应出的电动势为，基于安培环路定律和法拉第电磁感应定律，可由Maxwell方程^[8]解得：（5-1）

其中M为罗氏线圈的互感系数。

根据罗氏线圈负载的不同，线圈可分为外积分式和自积分式^[9]。外积分式罗氏线圈又称作窄带型电流传感器，具有较好的抗干扰能力。当采用外积分式罗氏线圈时，为得到电流的波形，线圈的输出通常需要经过无源RC外积分电路、由运放构成的有源外积分电路，以及数自积分电路等负载。外积分式罗氏线圈受积分电路频率性能影响较大，测量频率上限受到限制，一般用于测量兆赫兹以下的中低频率电流。自积分式罗氏线圈又称作宽带型电流传感器，具有相对较宽的检测频带。由于其直接采用积分电阻，因此频率响应较快，适用于测量上升时间较短的脉冲电流信号。

罗氏线圈根据其结构不同可分为挠性罗氏线圈、刚性罗氏线圈和PCB型罗氏线圈^[10-11]。挠性罗氏线圈以能够*的挠性材料作为线圈骨架，将导线均匀绕在骨架上。测量时将骨架弯曲成一个闭合的环，使通电导体冲线圈中心穿过。这种线圈使用方便，但测量精确度低、稳定性不高。刚性罗氏线圈采用刚性结构线圈骨架，在结构上更容易使得绕线能够均匀分布，大大提高了抗外磁场干扰的能力，从而提高了测量的精确度。这种线圈的测量精确度和可靠性较高，但在实际使用中会受到现场安装条件的限制。PCB型罗氏线圈是一种基于印刷电路板（PCB）骨架的罗氏线圈，相比传统的罗氏线圈，其线圈密度、骨架截面积以及线圈截面与中心线的垂直程度都有极大提高，是一种高精度的罗氏线圈。这种线圈现在还处于起步阶段，其实际应用还有一定的距频局部放电检测基本原理

用于局部放电检测的罗氏线圈称为高频电流传感器，其有效的频率检测范围一般为3MHz～30MHz。由于所测量的局部放电信号是微小的高频电流信号，传感器需要在较宽的频带内有较高的灵敏度。因此HFCT选用高磁导率的磁芯作为线圈骨架，并通常采用自积分式线圈结构^[13]。使用HFCT进行局部放电检测的等效电路图如图 5-2所示。其中为被测导体中流过的局部放电脉冲电流，M为被测导体与HFCT线圈之间的互感，L_s为线圈的自感，R_s为线圈的等效电阻，C_s为线圈的等效杂散电容，R为负载积分电阻，u_o(t)为HFCT传感器的输出电压信号。

高频电流传感器局部放电检测等效电路图

在传感器参数满足自积喀什市手持光数字继电保护分析仪出厂价分条件的情况下，忽略杂散电容C_s，计算可得系统的传递函数为^[1 （5-2）

其中N为线圈的绕线匝数。

因此，在满足自积分条件的一段有效频带内，HFCT的传递函数是与频率无关的常数。并且，HFCT的灵敏度与绕线匝数N成反比，与积分电阻R成正比。喀什市手持光数字继电保护分析仪出厂价递函数H(S)为：

      （5-3）

HFCT等效电路类似于高频小信号并联谐振回路，采用高频小信号并联谐振回路理论分析可得电流传感器的频带为：

下限截止频率：              （5-4）上限截止频率：                （5-5）