全光纤电流互感器和常规电流互感器运维对比研究

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1、全光纤电流互感器和常规电流互感器运维对比研究　　摘要近几年，随着智能电网的建设，其先驱项目——智能化变电站的建设步伐不断加快。全光纤电流互感器以其优良的绝缘性能、克服磁饱和及测量动态范围大等优点，逐渐在智能变电站中得到了推广和应用。而设备运维管理单位对于这类电子式互感器的运维管理经验还不够丰富，且主要源自常规互感器的经验。文章以运维人员的视角对比分析常规电流互感器与全光纤电流互感器的差别，并希望通过展开分析，进一步丰富智能化变电站的运维管理经验。关键词变电站；全光纤电流互感器；常规电流互感器；运维；对比分析中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：167

2、1-7597（2013）19-0139-015电流互感器是电力系统进行电能计量和为继电保护提供电流信号的重要的一次设备，电流互感器的工作性能直接影响继电保护设备的正常运行，并进一步影响电网的安全、可靠和经济运行。由于常规电流互感器与全光纤电流互感器的工作原理不同，造成在结构、巡视维护、异常或故障三个方面有很大差别。虽然目前电力系统主要应用的是常规电流互感器，但随着技术成熟和成本降低，全光纤电流互感器的应用已经呈逐渐扩张之势，因此，熟悉并掌握这部分内容，是对运维人员提出的迫切要求。1结构对比全光纤电流互感器由光纤敏感环、保偏光纤、电气单元构成，如图1所示。众所

3、周知，常规电流互感器由一次绕组和二次绕组绕制在铁芯上构成，利用电磁感应原理获得一次电流的信息，需要铁芯作磁通通道，因此，常规电流互感器存在绝缘结构复杂，体积笨重；线性度低，在短路时容易饱和，静态和动态准确范围小；有剩磁等问题。全光纤电流互感器利用法拉第磁旋光效应获得一次电流的信息，不需铁芯，没有磁饱和及铁磁谐振困扰；全光纤电流互感器与一次电流导体无须接触，解决了二次绝缘问题。全光纤电流互感器可以根据需要装设任意个敏感环，各敏感环之间完全隔离，独立工作，互不影响。全光纤电流互感器体积和重量远小于常规互感器，易与其他一次设备集成，节省了占地面积，节约了投资。全光

4、纤电流互感器数字量信号通过光纤传输，增强了抗电磁干扰性能，数据可靠性大大提高。5另外，全光纤电流互感器发生二次回路（光路）开路、接触不良时，只影响单个采样回路，不会影响其余采样回路，更不会反过来影响一次设备的运行，这一特点与常规电流互感器发生二次回路开路、接触不良时所造成的恶劣影响形成鲜明对比。综上所述，将两种电流互感器的结构特性进行对比，如表1所示。另外，全光纤电流互感器受激光器、保偏光纤、高性能的保偏光纤熔接机等关键器件、设备依赖国外进口的影响，现阶段造价较高，但随着国内制造水平的提高，国产化率的提高，终将回归合理价位，大幅度低于常规电流互感器。2巡视维

5、护对比常规电流互感器串联在一次导电回路中，因此，其巡视维护的工作内容是在一次设备的通用项目基础上，再加上电流互感器的一些特殊项目。通用项目包括油位、油色正常，无渗漏油现象；SF6压力正常，无渗漏现象；瓷瓶套管清洁、无破损及闪络痕迹；内部无放电声或其他异常声响；一次侧接线端子接触良好，无松动、发热现象等。特殊项目包括接线盒外观完好；接线盒内接线端子接触良好，无松动、接触不良现象；二次电缆外观完好；二次回路接线正确，无回路开路、短路、接触不良现象；二次回路接地完好等。全光纤电流互感器与一次导电回路没有直接联系，并且以绝缘脂替代油和SF6作为绝缘介质，绝缘简单，绝

6、缘脂无泄漏无污染，环保安全，无需检压检漏，因此，运行过程做到了真正的免维护。5顺便指出，敞开式电气设备的全光纤电流互感器，需要增加支持瓷瓶套管清洁、无破损及闪络痕迹；均压环固定良好、无倾斜等巡视维护工作。全光纤电流互感器设有电气单元，又称为前置采集模块，内部集成了电源模块、通讯模块、光电模块等设备，因此，要将其纳入巡视维护的工作内容。具体项目包括电气单元外观完好；电气单元内部无异常声响；电气单元内各模块完好，光纤接头可靠连接，光纤无打折、破损现象；光纤引出、引入口未使光纤外皮受损，光纤无任何振动、挤压等。3结束语综上所述，尽管全光纤电流互感器目前还存在造价较

7、高，异常较多等问题，但在结构、巡视维护等方面都明显优于常规电流互感器。纵观人类科技进步史，任何新设备、新技术都有一个从美中不足到尽善尽美的完善过程，科技的更新换代从来就不是一蹴而就的，而我们从未因噎废食，随着国内制造水平的提高，关键技术的进步，上述问题终将被克服。当前，国网公司建设坚强智能电网步伐正在有力推进，全光纤电流互感器作为智能变电站的关键一次设备，将得到越来越多的推广应用。作为运维人员，丰富全光纤电流互感器的运维经验，提高全光纤电流互感器的管理水平，在运维管理中提前发现并及时处理异常，避免事故的发生，显得十分必要。5参考文献[1]Q/GDW441-2

8、010智能变电站继电保护技术规范[S].[2]Q/G