NAEG系列全光纤电流互感器介绍V

N A E G系列全光纤电流互

感器介绍V

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

NAE-GL系列

全光纤电子式电流互感器应用与校验

目录

1 NAE-GL系列产品的总体方案

总体方案

对于数字化变电站过程层的传感设备主要包括三个部分内容：电子式电流互感器，电子式电压互感器和合并单元，如图所示。而对于电子式电流、电压互感器而言也分别包括了传感部分和电气部分。

目前市场上电子式电流互感器产品主要有低功耗线圈实现的电子式电流互感器（LPCT）、用罗氏线圈来实现的有源型电子式电流互感器、磁光玻璃实现的电子式电流互感器以及基于全光纤的电子式电流互感器等几类，都有一些实际运行或挂网的经验；电子式电压互感器的产品主要有电容分压式电子互感器，电感变压式电子互感器两类，工程化过程中也有一些实际运行的经验。

图过程层传感设备功能块框图

全光纤电子式互感器应用功能与连接

图示出了过程层传感设备应用功能与连接示意图。可以看出，电流光纤敏感环通过光纤与电流电气单元相连接，电压敏感源通过屏蔽电缆（对电容分压式电子互感器而言）或光缆（对光晶体作为敏感源而言）与电压电气单元相连。电气单元一方面接受来自合并单元的同步时钟信号对数据进行同步，另一方面将测定的数据传送到合并单元中。电气单元还留有通讯接口，用于同当地的手持验证终端进行信息交换，用来查验电流、电压的数值等数据。合并单元接受来自外部的时钟对时信号，也发出多路时钟同步信号用于电气单元内数据同步；合并单元接受来自多路电气单元的数据，处理后输出多路数据信号用于相关的保护和测量等使用。

图过程层传感设备应用功能与连接示意图

NAE-G系列产品的型号选择

1.3.1 型号选择

1.3.2 订货须知

订货时，除了上述型号选择的信息外，还应当关注以下的信息。

2 NAE-GL系列全光纤电子式电流互感器

概要

由国电南瑞科技股份有限公司（以下简称“国电南瑞”）、北京航天时代光电科技有限公司（隶属于中国航天九院，以下简称“航天时代”）联合成立的南瑞航天（北京）电气控制技术有限公司（以下简称“南瑞航天”）作为国电南瑞光学技术的科研开发基地，在光纤陀螺技术的基础上，经过多年的研发和技术积累，成功开发出全光纤电子式互感器，取得了多项科技成果。国电南瑞是航天时代和南瑞航天唯一授权进行光学电子式互感器的科研生产、工程设计与技术实施的单位，具有整套智能变电站的解决方案，可以为用户提供“交钥匙工程”，具有强大的开发、市场、工程实力。

NAE-GL系列全光纤电子式电流互感器采用了国际主流技术（全光纤光路加闭环控制技术），完全克服了以往电子式电流互感器（比如Rogowski线圈和磁光玻璃式互感器）的缺点，使得产品的稳定性、可靠性、安全性和免维护寿命得到很大提高。NAE-GL系列全光纤电子式电流互感器已通过江苏省科技成果鉴定，技术成果“技术先进、性能稳定可靠、填补国内多项技术空白，达到国际领先水平”。

NAE-GL系列全光纤电子式电流互感器是集保护、计量为一体的高性能、高精度的电子互感器。具有安全性能好，测量动态范围大、频率响应度高、体积小、重量轻等特点。保护用的级别可达1P50（最大150kA），

测量级别为级，性能指标完全符合国际标准（IEC60044-8）和国家标准（GB/T ），可以广泛用于数字化变电站中的继电保护装置、监控测量装置、计量设备及故障录波装置及其他类似装置的数据采集，并满足相关设备对数据采集的各项需求。

2.1.1 特点

NAE-GL系列全光纤电子式互感器具有以下突出的优点：

测量精度高：全光纤电子式互感器每相只有一个敏感环，同时满

足计量精度和保护应用，计量精度满足准确级要求，保护精度远

优于5P；

宽动态范围：可在1%～200%额定电流范围内满足计量精度，在到

150kA范围内满足保护精度要求；

高带宽：带宽可达10kHz，能够实现准确的暂态电流测量、电能

质量分析、故障录波等；

绝缘方式简单：一次侧与二次侧的信号传递依靠光纤，绝缘易于

实现，且在电压等级越高的应用场合，优势也越明显；

敏感环安装方式灵活：电流敏感环安装的连接方式有多种选择，

除采用传统汇流排的方式外还可采用无接触穿心式，无附加动稳

定和热稳定问题；

抗环境电磁干扰能力强：电流敏感环具有很强的抗电磁干扰能

力，其偏心安装、金属套筒外安装等方式均不影响使用精度；

安全性高、绿色环保：全光纤电子式互感器无二次开路危险、无

爆炸危险，节省金属材料，运输成本低，占地面积少，安装维护

简单。

2.1.2 主要业绩

（截止2009年6月）

淮北电厂110kV出线间隔试验工程（3＋1相，独立支柱式）

上海220kV南汇变电站工程科研试验项目（3＋1相，独立支柱

式）

内蒙赤峰220 kV元宝变电站工程（3相，独立式与隔离开关一

体化）

上海110kV封周变电站工程（18相，GIS内安装）

上海110kV蒙自变电站工程（27相，GIS内安装）

贵阳220kV金阳变电站工程科研试验项目（3相，独立支柱式）

贵阳110kV沙河变电站工程（6相，GIS内安装）

华东500kV苏州东数字化间隔（6相，独立支柱式）

基本工作原理

图 NAE－GL系列全光纤电子式电流互感器工作原理NAE-GL系列全光纤电子式电流互感器利用的是磁光法拉第（Faraday）效应，其基本的工作过程如下（参见图）：光源发出的光被分成两束物理性能不同光，并沿光缆向上传播（见红、绿箭头）；在汇流排处，两光波经反射镜的反射并发生交换，最终回到光电探测器处并发生相干叠加；当通电导体中无电流时，两光波的相对传播速度保持不变，即物理学上所说的没有出现相位差（图2.2a）；而通上电流后，在通电导体周围的磁场作用下，两束光波的传播速度发生相对变化，即出现了相位差（图），最终表现的是探测器处叠加的光强发生了变化，通过测量光强的大小，即可测出对应的电流大小。