電子式互感器詳解

1、電子式互感器技術(shù)交流,國電南瑞科技股份有限公司,,,目 錄,基本概念技術(shù)探討應(yīng)用比較發(fā)展展望,傳統(tǒng)式CT、PT的缺陷,(1)絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積笨重，造價高。(2)電磁干擾嚴(yán)重。(3)采用油浸紙絕緣，易燃、易爆不安全。(4)SF6氣體的派生物容易給人體健康帶來危害。(5)TA線性度低，短路時短路電流的非周期分量容易使TA鐵心飽和。(6)TV可能出現(xiàn)鐵磁諧振，損壞設(shè)備。,傳統(tǒng)式CT、PT無法很好解決,互聯(lián)電網(wǎng)的形成，電網(wǎng)間

2、聯(lián)絡(luò)線，負(fù)荷不固定。特殊負(fù)荷，如電氣化鐵路、軋鋼等電力輸電線。遠(yuǎn)景負(fù)荷和近期負(fù)荷相差懸殊。,電子式互感器的一般優(yōu)勢,電子式互感器的分類,有源電子式互感器 通過遠(yuǎn)端模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后經(jīng)通信光纖傳送出去。傳感頭部分有電源電路，需要解決供電問題。無源電子式互感器 利用Faraday 磁光效應(yīng)感應(yīng)被測電流信號，或利用Pockels 電光效應(yīng)感應(yīng)被測電壓信號，通過光纖傳輸傳感信號。傳感頭部分沒有電子電路，不存在供電問題。

3、,電子式互感器的一般結(jié)構(gòu),什么是偏振光？,光是一種電磁波，電磁波是橫波。而振動方向和光波前進(jìn)方向構(gòu)成的平面叫做振動面，光的振動面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光。 偏振片只允許平行于偏振化方向的振動通過，同時吸收垂直于該方向振動的光。 “起偏器”？“檢偏器”？,磁光法拉第效應(yīng),當(dāng)線性偏振光通過磁性介質(zhì)后，相對于入射光束，透射光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，即磁光法拉第效應(yīng)。當(dāng)磁場不是非常強(qiáng)時，法拉第效應(yīng)中偏振面轉(zhuǎn)過的角度θ，與

4、沿介質(zhì)厚度方向所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及介質(zhì)厚度d成正比，即 θ＝VBd 式中V為比例常數(shù)。 幾乎所有的物質(zhì)都存在法拉第效應(yīng)。,法拉第效應(yīng)示意圖,Pockels壓電效應(yīng),Pockels效應(yīng)指的是電場中產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象，雙折射現(xiàn)象隨電場強(qiáng)度呈線性變化。,光傳感式電壓互感器原理,,,,,目 錄,基本概念技術(shù)探討應(yīng)用比較發(fā)展展望,（1）、有源式電流互感器（羅氏線圈）1/2,,1、電子式電流互感器,（1）、有源式電子式

5、電流互感器原理圖 2/2,（3）、無源電子式電流互感器（磁光玻璃、全光纖）,,（4）、低功率電子式電流互感器LPCT 1/2,LPCT實(shí)際上是一種具有低功率輸出特性的電磁式電流互感器。由于LPCT的輸出一般是直接提供給電子電路，所以二次負(fù)載比較?。黄滂F心一般采用微晶合金等高導(dǎo)磁性材料，在較小的鐵心截面（鐵心尺寸）下，就能夠滿足測量準(zhǔn)確度的要求。,(4)、低功率電子式電流互感器LPCT 2/2,LPCT二次回路要并接一阻值較小的電壓

6、取樣電阻，該電阻是LPCT的一個組成部分，等效電路如下：Us為LPCT電壓輸出Ip為一次側(cè)電流Rsh為采樣電阻Np為一次繞組匝數(shù)NS為二次繞組匝數(shù),,,,（1）、分壓式電壓互感器 1/3（電阻分壓、電容分壓、阻容分壓等）,2、電子式電壓互感器,（1）、分壓式電壓互感器 2/3,（1）、阻容分壓式等效電路 3/3,固體和液體介質(zhì)對于溫度變化和長期運(yùn)行都不是很穩(wěn)定。解決的方法就是在電容上并聯(lián)足夠小的穩(wěn)定電阻R，使電壓輸

7、出不受CE的影響。u2=RCdu1/dt,（2）、光傳感式電壓互感器 1/2,（2）、光傳感式電壓互感器原理圖 2/2,,,3、無源電子式互感器的技術(shù)難點(diǎn),光學(xué)傳感材料傳感頭的組裝技術(shù)微弱信號檢測溫度對精度的影響振動對精度的影響長期穩(wěn)定性,（1）、電子式電壓互感器EVT的額定值,（1）額定二次電壓：線間：6.5V，6.5/2=3.25V，6.5/4=1.625V線對地：6.5/√3V,3.25/√3V,1.625/ √

8、3V開口三角電壓： 6.5/3V,3.25/3V,1.625/3V（2）額定二次輸出容量：二次電壓小于10V的電子式電壓互感器而定輸出標(biāo)準(zhǔn)值為：0.001、0.01、0.1、0.5VA,4、電子式互感器的參數(shù),（2）、電子式電流互感器模擬量輸出的額定值,（1）延時時間的標(biāo)準(zhǔn)值：0，50，100，200，500μs（2）額定二次電壓方均根值標(biāo)準(zhǔn)值：22.5mV、150mV、200mV、225mV、4V無二次變換器時，

9、低功率電流互感器一般采用22.5mV、225mV；空心線圈電流互感器一般采用150mV使用二次變換器時，保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值一般取200mV，測量標(biāo)準(zhǔn)值一般取4V。,（3）、電子式互感器數(shù)字量輸出的額定值,,,目 錄,基本概念技術(shù)探討應(yīng)用比較發(fā)展展望,1、電子互感器分類和優(yōu)缺點(diǎn),（1）羅氏線圈電子式電流互感器,光纖只作為傳輸元件，敏感元件是空心線圈空芯線圈密度要求恒定;骨架截面積也要恒定；線圈橫截面要與中心線垂直，工藝水平影響產(chǎn)品穩(wěn)

10、定性。采用開環(huán)控制技術(shù)，動態(tài)范圍和精度受局限供能半導(dǎo)體激器功率大。易受雜散磁場影響。,光纖也只作為傳輸元件，敏感元件是光學(xué)玻璃是特殊光學(xué)材料。光學(xué)玻璃是特殊光學(xué)材料，它對光信號的損耗大；溫度穩(wěn)定性差；光纖與玻璃之間采用粘接，可靠性差。也采用開環(huán)控制技術(shù)，動態(tài)范圍和精度受局限,（2）磁光玻璃電子式電流互感器,敏感元件和傳輸元件都是光纖。輸入輸出光路為統(tǒng)一路徑，提高了抗干擾能力，安全可靠性高。也采用獨(dú)特的閉環(huán)控制技術(shù)，動態(tài)范圍

11、大和精度高。,（3） 全光纖電子式電流互感器,2、NAE-G系列全光纖電子互感器獨(dú)到技術(shù),（1）全數(shù)字閉環(huán)控制技術(shù),全數(shù)字閉環(huán)控制技術(shù)保證了全光纖電子式互感器的動態(tài)范圍和精確度 開環(huán)控制從原理上來說，就無法在大動態(tài)范圍內(nèi)保持精確度,（2）共光路、差分信號解調(diào)技術(shù),輸入輸出同一光路，有效抑制了外界溫度和振動的影響，提高了抗干擾能力 輸入輸出單向路徑無法完全避免外界溫度和振動的影響。,（3）光纖熔接技術(shù),,全光纖電子式互感器

12、由于敏感元件和傳輸元件都采用光纖，而成熟的光纖熔接技術(shù)使得產(chǎn)品能夠做到真正的免維護(hù)，增加了可靠性和穩(wěn)定性。,光學(xué)玻璃電子式互感器由于敏感元件采用光學(xué)玻璃，而傳輸元件采用光纖，這兩者之間采用膠粘方式連接，從固有特性來說，容易受環(huán)境溫度的影響而老化、開裂，使其使用壽命大受影響，從而也帶來了維護(hù)和性能上的缺陷。,3、各類電流互感器之間比較,4、全光纖式電流互感器的應(yīng)用實(shí)例,,A）不通電 B）通電,保護(hù):5P30，測量:0.2級符合

13、IEC60044-8和GB/T 20840.8,,5、主要技術(shù)指標(biāo),NAE-GXXX-110X的主要技術(shù)指標(biāo),5、主要技術(shù)指標(biāo)（續(xù)）,NAE-GXX-220X的主要技術(shù)指標(biāo),6、NAE-G系列全光纖電子互感器安裝方式,（1）、絕緣子獨(dú)立安裝方式,（2）與隔離刀閘共用絕緣子安裝方式,,（3）在GIS法蘭中安裝示意圖,,,目 錄,基本概念技術(shù)探討應(yīng)用比較發(fā)展展望,以光學(xué)傳感材料為主流的電子式互感器將占主導(dǎo)地位新標(biāo)準(zhǔn)的制定和認(rèn)可才能