电子式电流互感器-卢勇.ppt
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电子式电流互感器数字化变电站的前端 目 录 1. 电子式电流互感器 2. 电流互感器的发展 3. 电子式电流互感器的基本分类 4. 电子式电流互感器特点 5. 纯光电子式电流互感器原理,特点 6. 思考 7. 展望 1,电子式电流互感器 所有的光电互感器 其他使用电子设备的互感器 IEC60044-7,IEC60044-8 GB/T20840.7-2007电子式电压互感器 GB/T20840.8-2007电子式电流互感器 1,电子式电流互感器 2,电流互感器的发展 2.1 信号采集单元及变换单元的技术发展 2.2 高压(侧)与低压(侧)隔离单元的技术发展 2.3 信号(息)传输联络单元的发展 2,电流互感器的发展 3,电子式电流互感器的基本分类 3.1按传感原理分类 纯光电子式电流互感器:光学玻璃型 光纤型 线圈电子式电流互感器:空心线圈 低功率 3,电子式电流互感器的基本分类 3.2按工作电压分类 中压 10kV --- 35kV 高压 110kV 及以上 超高压 500kV 及以上 3,电子式电流互感器的基本分类 3.3 按高压侧供能分类 有源:悬浮式电源供能 半导体激光供能 其他 无源: 4,电子式电流互感器的特点 优良的绝缘性能 不含铁芯,消除了磁饱和,铁磁谐振 光缆传输,抗电磁干扰 低压侧无开路引入高压的危险 动态范围大 4,电子式电流互感器的特点 频率相应宽 不充油,不充气,无易燃易爆的危险 体积小,重量轻 消耗有色金属少,符合国家产业发展 数字接口,符合数字化电站的发展潮流 5,纯光电子式电流互感器原理特点 5.1 纯光电子式电流互感器的原理(以西安同维公司为例) 5.1.1 法拉第磁光效应 法拉第(Faraday)磁光效应:如果通过一次导线的电流为I,导线周围所产生的磁场强度为H,当一束线偏振光通过该磁场时,线偏振光的偏振角度会发生偏转,其偏转角θ的计算公式为: θ=V∫L Hdl 式中:V为磁旋光材料的Verdet常数 L为磁旋光材料中的通光路径长度 5.1.2安培环路定律 在电子式电流互感器中将L设计为环路,由法拉第(Faraday)磁光效应原理,则: θ=V∮L Hdl 根据安培环路定律,在环路中: I=∮L Hdl 可推出: θ=VI 5.1.3 法拉第磁旋光效应示意图 根据马吕斯定律,在本产品中: J1=αJ0sin2(φ+θ) J2=αJ0cos2(φ+θ) 式中:J0为输入光强 J1、J2为经检偏器分出的两路光强 α为光路中的光强衰减系数 φ为起偏器与检偏器夹角(在本系统中为常数) 则: (J1-J2)/(J1+J2) = -cos2(φ+θ) = sin(2θ) =sin(2VI) ≈2VI 则可得出:I= 5.1.4 纯光电子式电流互感器工作示意图 5.2 产品特性及特点 5.2.1 产品的三大特性:安全性、可靠性、稳定性 1.安全性① 无需断开一次电源,可在线维修。② 二次开路对次级系统不造成危害。 5.2.1 产品的三大特性:安全性、可靠性、稳定性 2.可靠性① 采用的支柱绝缘子没有内绝缘的要求,实际上相当于大大提高了内绝缘的可靠性;② 高压端的传感器中无任何线圈、线路板、电子器件等有可能带来电场分布均匀性差,从而影响绝缘性能的不利因素;③ 干式绝缘,不仅无须充油充气,不存在爆炸、泄露的危险,而且与其他互感器相比,同维纯光电子式电流互感器一次端测量元件无功率,不存在发热、散热等对绝缘材料的影响。④ 用于信号传输的光纤经过特殊工艺处理,使光纤与绝缘支柱的结合更牢固,抗形变,无间隙。产品的绝缘性能更优异;⑤ 对所有可能产生局放的部位进行严密灌封。以上四点的设计思想和工艺措施,使得产品局放实测值小于3 p
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