电子式互感器培训材料讲课稿.ppt

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1、电子式互感器培训材料一、电子式互感器概述一、电子式互感器概述一、电子式互感器概述安全优势：绝缘结构简单，无爆炸、无二次开路危险成本优势：220kV以上时，绝缘成本大幅降低大量采用光纤，成本低性能优势：动态范围大，无死区，频带响应宽电压等级越高电子式互感器优势越明显中低电压等级使用电子式互感器意义不大一、电子式互感器概述电子式互感器基本结构：一次电流传感器P2P1MRIVMREFS1S2一次转换器二次电源传输系统二次转换器供合并单元用二次转换器模拟量电压出一次电源按一次传感部分是否需要供电划分有源式电子互感器无源式电子互感器按应用场合划分GIS结构的电子互感器AIS结构(独立式

2、)电子互感器直流用电子式互感器一、电子式互感器概述电子式互感器按原理划分：一、电子式互感器概述一、电子式互感器概述电子式互感器定义：是具有模拟量电压输出或数字量输出，供频率15Hz~100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用的电流电压互感器。电子式互感器具有模拟量输出标准值（如225mV）和数字量输出标准值（如2D41）。电子式互感器的精度等级和传统基本一致。二、电子式电流互感器电子式电流互感器的基本类型法拉第(MichaelFaraday)1791年－1867年Faraday电磁感应原理Faraday磁旋光效应空心线圈铁心线圈自适应光学电流互感器(AOCT）罗可夫斯基线

3、圈电流互感器（RCT）低功率铁心线圈电流互感器（LPCT）开环块状磁光玻璃光学电流互感器(OCT）闭环磁光玻璃全光纤电流互感器(FOCT）光纤环赛格耐克效应电原理ECT光原理ECT二、电子式电流互感器电子式电流互感器的品质主要类别低功率铁心线圈电流互感器LPCT罗可夫斯基线圈电流互感器RCT光学电流互感器OCT传感原理Faraday电磁感应原理Faraday磁旋光效应关于频带的结论低频与高频都存在高频存在材料结构铁心线圈空心线圈玻璃(晶体)镀膜玻璃光纤线圈关于饱和的结论饱和没有没有总结论差中好二、电子式电流互感器B铁芯线圈电流IRRb电流-电压转换器高阻VS铁心线圈低功率电流

4、互感器VS与被测电流I成正比特点：1.提供电压输出；2.低功率互感器；3.动态范围大；4.体积小。二、电子式电流互感器铁心线圈低功率电流互感器传统电磁式电流互感器I/I变换具备低功率输入接口的设备铁心线圈低功率电流互感器I/V变换对电磁式电流互感器的改进二、电子式电流互感器罗可夫斯基空心线圈电流互感器空心线圈的感应电压与被测电流的导数成正比（Rogowski，1912年）被测电流线圈感应电压B空心线圈电流I四条基本假设：1.二次绕组足够多；2.二次绕组在一定的圆形非磁性材料骨架上对称均匀；3.每一匝绕组形状完全相同；4.每一匝绕组所在平面穿过骨架所在的圆周的中心轴。二、电子式

5、电流互感器有源电子式电流互感器技术难点：高压侧电子电路供能问题供能方案：1.利用CT从输电电路上取电能；(常用，较成熟)2.利用电容分压器从母线上取电能；(一般用于组合型)3.蓄电池供能；(常用作辅助电源)4.激光供能方式。(常用，一般与CT取能配合使用)5.CT供电+激光供能(当前广泛采用的方案)激光供能方式存在的问题：1.光电转换器(光电池)效率不高(30%~40%)，激光二极管输出功率受到限制（0.5~1W）；2.光电转换器件造价较昂贵，且大功率激光二极管的寿命有限，长期工作在驱动电流比较大的状态容易退化，工作寿命降低。CT供电方式存在的问题：1.大电流时的散热

6、问题，一次电流过大时，容易引起二次导线发热，严重时可以导致二次导线烧毁；2.死区问题，再一次导线电流较小时，CT供电无法正常工作。二、电子式电流互感器CT供电+激光供能方式存在的问题：1.线路检修后合闸时，CT供能需要一个较长的建立时间，此时只能靠激光供能，若此时激光二极管失效，互感器将不能工作，建议采用2个激光二极管，一主一备；2.CT和激光二极管的切换控制必须有一个合理的供电无法正常工作。控制策略，不能出现供能的“真空”。二、电子式电流互感器有源电子式互感器的供电方式总结功电方式供电原理主要缺点CT供电利用特殊CT从母线上感应电压，经整流、滤波、稳压后供电散热（大电流）死

7、区（小电流）电容分压供电利用电容分压，经整流、滤波、稳压后供电电气隔离激光供电低压侧通过光纤传输光能，由光电池将光能专为电能（最大功率1W）能量有限/成本/寿命组合供电CT供能（或电容分压供电）+激光供电供能系统复杂切换问题二、电子式电流互感器有源电子式电流互感器的实现方案激光器驱动电路PIN数据处理合并单元保护测控计量LPCT空芯线圈远端模块复合绝缘子光纤光缆IEC60044-8IEC61850-9-1/2保护、测控、计量合并单元线路保护母线保护变压器保护录波测控计量二、电子式电流互感器块状玻璃光学电