电子式电流互感器的原理和应用
2011年第1期天津电力技术1
电子式电流互感器的原理和应用
天津市电力公司发展策划部(天津市300010) 魏联滨天津市电力公司基 建 部(天津市300010) 邹新梧
=摘 要> 介绍了电流互感器的原理,对其主要技术优势进行了说明;介绍了天津地区电网建设工程应用情况;指出电子式互感器将成为未来电力系统信号测量和互感器技术发展的必然趋势。=关键词> 电子式;电流互感器;原理;应用
0 引言智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保
的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、
信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需
要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决
策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站作
为统一坚强智能电网的重要基础和节点支撑,是必不可少的建设内容。
电子式电流互感器是智能化变电站的重要组成
部分,它的测量精度和运行稳定性直接影响到变电站乃至电网的安全稳定运行。目前,在中国电力系
统中,已经有不同原理的电子式互感器在不同的电
压等级的变电站得到较为广泛的应用。天津地区也
已经开始在变电站建设中逐步试用和推广电子式电流互感器。
1 电子式互感器的基本概念及特点
2002年,IEC根据电子式互感器的研究和发展
情况,制定了IEC60044-7电子式电压互感器标准和IEC60044-8电子式电流互感器标准,对电子式
互感器的特点、性能指标和检定原则进行了规范。
目前,电子式电流互感器主要采用Rogowski线圈、光学装置或传统电流互感器等方式实现一次电
流信号的转换。电子电流式互感器可直接输出数字
量信号,实现采集信号对外的光纤传输。根据传感
头部分是否需要提供电源,电子式电流互感器可分为有源式和无源式两类,如图1所示。
与传统电磁式互感器相比。电子式互感器主要
有以下特点:1)电子式互感器可从实现原理上根本地避免
磁路饱和、铁磁谐振等问题,提高采集精度
;图1 电子式电流互感器分类
2)频率响应宽,动态范围大,可有效进行高频
大电流的测量,基于光学原理的电子式电流互感器
还可进行直流的测量;3)无油,因此没有易燃易爆等缺陷,二次信号
通过光纤传输,也没有电磁式互感器二次侧开路等
危险;
4)二次侧信号通过光纤传输,没有电缆传输方
式的电磁干扰问题;.
5)绝缘结构简单,一次高压与二次设备通过光
纤连接,无电磁式互感器的绝缘问题;
6)体积小、重量轻、造价低,随着电压等级的升
高这些优势更加明显;7)二次侧可直接输出数字信号与其他智能电
子设备接口。
2 有源电子式电流互感器原理及其应用
有源电子式电流互感器主要有低功耗铁芯线圈
和Rogowski线圈原理两种。
211 低功耗铁芯线圈
低功耗铁芯线圈与传统电磁式互感器实现原理
基本一致。低功率线圈:LPCT是传统电磁式CT的
一种发展,LPCT按照高阻抗进行设计。使传统CT在很高的一次电流下出现饱和的基本特性得到了改
善,扩大了测量范围。LPCT一般在5%-120%额
定电流下线性度较好,适用于测量。
212 Rogowski线圈
21211 基本原理
Rogowski线圈为拆绕在非铁磁材料上的空心线
圈。如图2所示。由于Rogowski线圈的输出电压与电流变化率 2 天津电力技术2011年第1期
图2 Rogowski线圈基本原理
成正比关系,因此通过获取输出电压的积分即可获
取被测一次电流大小。但是,由于Rogowski线圈两
端电压仅反应电流的变化率,因此不能用于稳恒直
流的测量,而且,变化比较缓慢的非周期分量的测量
也有一定局限性,即基于Rogowski线圈原理的电流
互感器存在测量信号频带的限制。
Rogowski线圈以非磁性材料做骨架,没有铁心、动态范围较好、高压侧与低压侧之间光纤连接,具有
良好的绝缘性能。罗氏线圈在额定电流至二三十倍
额定电流范围线性度较好,但在5%-20%额定电
流范围误差大。一般用于继电保护通道较适合。
21212 Rogowski线圈型电流互感器的优缺点分析
缺点:
(1)存在测量频带问题。与传统电磁式电流互
感器相比,罗氏线圈(RCT)解决了磁路饱和问题。
但其是基于法拉第电磁感应原理感知变化电流,因此仍然存在测量频带问题不能测量非周期分量,不
能测量稳恒直流。
(2)需要电子电路的供能。由于高压侧需要完
成信号的模数转换及电光转换等,高压侧电子电路
的需供能。常见供能方式为母线取能和激光供能。
优点:
(1)经济性高。罗氏线圈型电流互感器由于绝
缘结构简单,易于其他一次设备集成,经济性明显。尤其是在220kV及以上电压等级。(2)运行经验丰富。罗氏线圈型电流互感器投运时间较长,工程应用较多,技术较成熟。
21313 应用情况
Rogowski线圈型电流互感器在国内许多工程都得到了成功应用,其中天津市电力公司承建的陈甫
220kV变电站示范工程,是对IEC61850通信规范技
术和智能化一次设备技术综合应用的大胆尝试,是
被列入国家电网公司研究框架的重大科技创新项目,集科技攻关与基建示范工程建设于一体。陈甫
220kV变电站项目于2007年9月5日启动,2009年
5月26日成功投运,目前运行状况良好。该站在220kV、110kV所有间隔及主变各侧,通过使用Ro-
gowski线圈式电子互感器与合并单元取代传统电磁
互感器,保护测控装置的采样过程实现全数字化。
如图3所示
图3 Rogowski线圈型电流互感器在陈甫变电站的应用
这种形式电子式电流互感器还在青岛午山和郑州叠彩等变电站获得较为成功的应用。如图4所示
图4 Rogowski线圈型电流互感器在午山和叠彩变电站的应用
3 无源电子式互感器原理及其应用
无源电子式电流互感器采用光学原理实现一次电流的测量,也常被称为光学电流互感器,目前主要
有两种,一种为磁光玻璃型电流互感器,另一种为光
纤型电流互感器。 2011年第1期天津电力技术3
311 磁光玻璃型电流互感器31111 原理
当一束平面偏振光通过磁场作用下的介质中传
播时,其偏转平面受到正比于平行传播方向的磁分量的作用而旋转,这种平面偏振光在磁场作用下的
旋转现象,称为法拉第效应。利用检偏器将偏振角
的变化转换为输出光强的变化,经光电变换及信号
处理即可得到一次电流的大小。基于法拉第效应的电子式互感器测量系统不仅可以测量变化电流,而
且还可对稳恒直流和非周期分量进行有效测量,不
存在测量频带问题。其原理如图5所示:
图5 磁光玻璃型电流互感器的原理
31112 磁光玻璃型电流互感器的优缺点分析磁光玻璃型电流互感器的优点很多,但也存在
着测量精度易受环境影响;光学玻璃与光纤的连接
较为困难和工程应用较少等缺点。31113 应用情况
目前在河北110kV承德变电站、江门沙坪
110kV变电站、晋中110kV变电站、陈庄220kV变电站、富春江220kV水电站等有一定的应用。如图
6所示312 光纤型电流互感器
31211 原理
全光纤型电子式电流互感器,是指传光部分、传感部分都采用光纤,其中光纤一般选用单模光纤。
其传感头结构简单、灵敏度可随光纤长度变化等。如图7所示:图6 磁光玻璃型电流互感器的应用情况
31212 光纤型电流互感器的优缺点分析
类似磁光玻璃型电流互感器,光纤型电流互感
器也存在着测量精度易受环境影响和工程应用较少
等缺点。31213 应用情况
目前上海110kV封周变电站和景山220kV变
电站等有一定的应用。中新天津生态城智能电网示
范工程中的和畅路变电站也计划在110kVGIS主变侧采用光纤型电流互感器,该项目目前仍在建设阶
段,计划2010年12月投运。
4 结论与展望当前,二次设备微机化的普及使得变电站二次
回路负载大为减小,基于罗氏线圈原理的电流互感
器得以不断发展,产品在变电站中得到较为广泛的
应用。虽然光学电流互感器的光学传感头复杂,但其在信号测量频带上的优势,也具有广阔的发展前
景,而且已取得了一定研究成果并正向工程实用化
不断推进。电子式互感器以其在绝缘要求、测量精度、安全
性、数字化和自动化配套能力等方面的优势,必将成
为未来数字化变电站互感器技术发展的必然趋势。参考文献
[1] 夏勇军,苏昊,胡刚,等.数字化变电站研究与
应用展望[J].湖北电力.2007(3).[2] 张贵新,赵清姣。罗承沐.电子式互感器的现
状与发展前景[J].电力设备.2006(4).
[3] 曾庆禹.电力系统数字光电量测系统的原理及技术[J].电网技术.2001(4).
[4] 郭志忠.电子式电流互感器研究评述[J].继
电器.2005(14).
[5] 李岩松,郭志忠,杨以涵,等.自适应光学电流互感器的基础理论研究[J].中国电机工程学 4 天津电力技术2011年第1期
图7 光纤型电流互感器的原理
报.2005(22).
[6] 李岩松,郭志忠,杨以涵,等.提高光学电流互感器运行稳定性的方法[J].电力系统自动
化.2006(18).作者简介:魏联滨(1976-)男天津人,汉族,工程师,主要从事电力系统规划和项目前期工作
中新天津生态城智能电网综合示范工程智能营业厅项目开工建设
1月13日,中新天津生态城智能电网综合示范工程12个子项之一的智能营业厅项目正式开工建设,预
计将于11月正式建成。
据悉,中新生态城智能营业厅总用地面积为3003平方米,建筑面积5256平方米,其地上为四层、地下为一层。整体设计执行国家二级绿色建筑标准,从而实现资源占有和能源消耗的最小化。建筑设计吸取了国
内外优秀的设计理念,以古典风格为主,充分利用环保技术与节能材料,以获得充足的自然采光和自然通风。
营业厅内部设施将大量使用现代信息技术:红外人流量监控及视频监控、电子茶几、收费窗口电子屏幕、智能
互动柜台、营业厅环境监控系统和智能排队系统等一系列新技术将为电力客户带来完全不同的感受许惠智庞庆涛 提供
电子式互感器综述
电子式电流互感器综述
摘要：在数字化变电站中，为实现输出数字化、传输光纤化，出现了电子式电流互感器。本文概述了电子式电流互感器的发展趋势，介绍了电子式电流互感器的原理和应用现状，分析了电子式电流互感器应用中面临的问题。综合考虑后可知：电子式电流互感器必将得到广泛应用。
关键词：电子式电流互感器；发展趋势；原理；应用现状; 问题
Abstract:In the digitized substation ,in order to realize the digital output,packtized
transmission,the electronic current transformer is presented. This paper summarizes the
development trend of electronic current transformer,introduces the principle and application
situation of it,and analysis the problems in the application.After the comprehensive
consideration,it’s concluded that electronic current transformer has a prosperous future of
application.
Key words: electronic current transformer; development trendency; principle; application；problems
1.电子式电流互感器发展趋势
现代电力系统正在走向数字化，作为数字电力系统的重要组成部分，数字变电站需要数字输出的互感器，需要光纤传输的互感器。传感准确化、传输光纤化和输出数字化的互感器主流趋势必然导致了电子式互感器的诞生。
系列全光纤电流互感器介绍
系列全光纤电流互感器介绍
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NAE-GL 系列
全光纤电子式电流互感器应用与校验 系列全光纤电流互感器介绍
2 / 20 系列全光纤电流互感器介绍
3 / 20
目 录 系列全光纤电流互感器介绍
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1 NAE-GL 系列产品的整体方案
整体方案
关于数字化变电站过程层的传感设施主要包含三个部分内容： 电子式电流互感器，电子式电压互感器和归并单元，以下图。而关于电子式电流、电压互感器而言也分别包含了传感部分和电气部分。
当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鉴于全光纤的电子式电流互感器等几类，都有一些实质运转或挂网的经验；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质运转的经验。
图 过程层传感设施功能块框图 系列全光纤电流互感器介绍
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全光纤电子式互感器应用功能与连结
图示出了过程层传感设施应用功能与连结表示图。 能够看出，电流光纤敏感环经过光纤与电流电气单元相连结，电压敏感源经过障蔽
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归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递到归并单元中。电气单元还留有通信接口，用于同当地的手持考证终端进行信息互换，用来检验电流、电压的数值等数据。归并单元接受来自外面的时钟对时信号，也发出多路时钟同步信号用于电气单元内数据同步；归并单元接受来自多路电气单元的数据，办理后输出多路数据信号用于有关的保护和丈量等使用。 系列全光纤电流互感器介绍
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电子式互感器产品样本(2011)大连一互
- 1 -
DYH 产品样本
版本3.1
2011年3月
电子式互感器
Electronic transformers
大连第一互感器有限责任公司
DALIAN NO.1 INSTRUMENT TRANSFORMER CO., LTD.
- 2 - 概述
General description
用途Application
随着电力系统的发展，智能电网已成为当今世界电网发展的新趋势、
新方向。传统的电磁式互感器不能与新型电网中的测控一体化保护装置相
匹配，为此我公司研制出电子式电流互感器、电子式电压互感器和电流/
电压组合互感器。该系列产品是推进电力系统数字化、智能化进程的必备
设备。
原理 Principle
电子式电流互感器的制作原理有两种：一种是基于低功率线圈原理制
成；另一种是基于Rogowski线圈的原理制成。两种原理的线圈可以组合
应用于一台电子式互感器中。
电子式电压互感器基于电阻分压或低功率线圈的原理制成。
互感器的二次输出信号是一个电压值，它与一次电量成正比，在整个
测量范围内呈线性。该信号经电路处理后就可完成对电力系统的测量、保
护和监控等功能。
产品由绝缘性能良好的有机材料浇注而成。
电子式组合互感器是将电子式电流互感器和电子式电压互感器用有机
绝缘材料浇注在一个整体内，可同时输出反映一次侧电量的电压的信号。
- 3 - 特点 Character
该系列产品具有如下特点：
1. 测量范围宽，精度高，输入、输出线性度好。
2. 运行安全可靠，无磁饱和现象，无着火及爆炸等隐患。
3. 功能齐全，使用方便，同时具有测量、保护和监控等多种功能。
4. 频率范围宽，动态范围大，抗干扰能力强。
5. 体积小、重量轻，性能价格比高。
6. 功耗低，具有节能、环保等特征。
7. 便于实现电力系统测量与保护的数字化、智能化、自动化和网络化。
标准 Standard
GB/T 20840.7-2007《互感器 第 7 部分：电子式电压互感器》
PCS-9250 系列电子式电流电压互感器技术和使用说明书
ZL_DLYH0101.0510
PCS-9250系列
电子式电流电压互感器技术和使用说明书
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符。
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1概述...........................................................................................................................................1
1.1应用范围.............................................................................................................................11.2型号和名称.........................................................................................................................1
1.3引用标准.............................................................................................................................2
1.4使用环境条件......................................................................................................................21.5主要技术参数......................................................................................................................2
电子式电压互感器
博学笃行 自强不息
1
电子式电压互感器
引言
电子式电压互感器是一种用于测量高压电力系统中的电压的先进设备。与传统的电抗式电压互感器相比，电子式电压互感器具有更高的精度、更低的负载和更广泛的应用范围。本文将介绍电子式电压互感器的工作原理、特点、应用和未来发展趋势。
工作原理
电子式电压互感器主要由电压分压模块和数字化处理模块组成。电压分压模块通过高电阻的电阻器将高电压信号分压为低电压信号，然后将信号传递到数字化处理模块。数字化处理模块将低电压信号进行放大、滤波和数字化处理，然后输出精确的电压测量结果。
特点
1. 高精度：电子式电压互感器具有很高的测量精度，通常在0.2级或更高。
博学笃行 自强不息
2
2. 低负载：传统的电抗式电压互感器在负载方面存在一定的问题，而电子式电压互感器具有非常低的内部负载。
3. 广泛应用：电子式电压互感器可以广泛用于电力系统中的电压测量，包括变电站、输电线路和配电系统等。
4. 抗干扰性强：电子式电压互感器采用了数字化处理技术，具有较强的抗干扰能力，可以减少外界干扰对测量结果的影响。
应用
1. 变电站：电子式电压互感器可以用于变电站的电压测量，实时监测电力系统的运行状态。
2. 输电线路：电子式电压互感器可以安装在输电线路上，用于检测电力系统中的电压变化。
3. 配电系统：在配电系统中，电子式电压互感器可以用于电压测量和保护装置的输入信号。
4. 能源管理：电子式电压互感器可以与其他能源管理设备结合使用，实现对电力系统的智能监控和管理。 博学笃行 自强不息
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未来发展趋势
1. 高性能数字化处理器的应用：随着数字化处理技术的不断进步，未来电子式电压互感器将采用更高性能的数字化处理器，提高测量精度和抗干扰能力。
2. 多功能集成设计：为了满足不同应用场景的需求，未来的电子式电压互感器将具备更多的功能模块，如电流测量、频率测量等。
3. 无线通信技术的应用：未来电子式电压互感器可能会采用无线通信技术，实现与其他设备的远程通信和数据传输。
电子式互感器在智能电网建设中的应用
电子式互感器在智能电网建设中的应用研究
李红岩 周德志
（1.辽宁新创达电力设计研究有限公司 辽宁 沈阳 110179；2.沈阳电力勘测设计院 辽宁 沈阳 110003）
摘 要： 电子式互感器相比与传统电磁式互感器在智能电网中有着诸多的优点，对电子式互感器分类、工作原理进行简单介绍，阐述电
子式互感器在智能电网中的应用现状及运维中暴露的问题，并提出解决方案。
关键词： 电子式电流互感器；电子式电压互感器；智能电网；智能变电站
中图分类号：TM45 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120116－02
表1 电子式电压互感器技术性能比较表1 电子式互感器的简介
电子式互感器是具有模拟量电压输入或数字量输出，共频
率为15Hz～100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用。其中
图1为数字量输出型电子式互感器的通用图框。
表2 电子式电流互感器技术性能比较表
图1 单相电子式互感器的通用图框
根据IEC和国家标准，电子式互感器可分为有源型和无源
型两种。在图1中，若一次变换器是电子部件，需要一次电源供
电，则称此类电子式互感器为有源式电子式互感器；若一次传
感器是光学原理的，光纤传输系统可以直接将光测量信送出，
无需一次变换器，则称此类电子式互感器为无源式电子式互感
器。其中图2为电子式互感器的分类示意图。
图2 电子式互感器的分类示意图
2 电子式互感器的技术特点及性能比较
电子式互感器与常规互感器相比，具有消除磁饱和现象、
对电力系统故障响应快、消除铁磁谐振、绝缘性能优良、能适
应电能计量与保护数字化发展、动态范围大、频率响应范围
宽、经济型好等优点。其中不同原理的电子式互感器也具有其
自身的技术特点。
在工程应用中，不用原理的电子式互感器有其自身的优势
和弊端。表1、表2中将对电子式电压互感器和电子式电流互感器根据其分类进行在性能上进行比较。
1163 智能变电站中电子式互感器的配置及应用现状
3.1 智能变电站中电子式互感器的配置
500kV直流电子式电流互感器及其应用
５００ ｋｖ直流电子式电流互感器及其应用 电工电气 （２０１３ Ｎｏ．９）
５００ ｋＶ直流电子式电流互感器及其应用
罗苏南，曹冬明，须雷，胡桂平，石亲民 （南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京２１１１０２）
摘要：介绍了国产首套５００ ｋＶ直流电子式电流互感器的结构、原理、主要技术参数及工程应 用情况。产品利用分流器传感直流电流；利用Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈传感谐波电流；利用基于激光供能的远 端模块就地采集分流器和Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈的输出信号；利用光纤传送信号，可实现对直流电流和谐波 电流的同时测量，具有绝缘结构简单可靠、体积小、质量小、线性度好、测量精度高、阶跃响应快等 特点，实际工程应用表明，该产品运行稳定可靠，应用前景广阔。 关键词： 直流输电；电子式电流互感器；分流器；电流互感器 中图分类号：ＴＭ４５２ ．９２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—３１７５（２０１３）０９—００４１—０４
５００ ｋＶ ＤＣ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｆ０ｒｍｅｒ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＬＵＯ Ｓｕ－ｎａｎ，ＣＡＯ Ｄｏｎｇ—ｍｉｎｇ，ＸＵ Ｌｅｉ，ＨＵ Ｇｕｉ－ｐｉｎｇ，ＳＨＩ Ｑｉｎ—ｍｉｎ （Ｎａｒｉ－ＲｅｌａｙｓＥｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．．Ｌ Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０２，Ｃｈｉｎｄ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｓｅｔ ｏｆ ５００ ｋＶ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｍａｄｅ ｔｈｅ ｓｈｕｎｔ ｓｅｎｓｅ ＤＣ ｃｕｒｒｅｎｔｓ，ｔｈｅ Ｒｏｇｏｗｓｋｉ ｃｏｉｌ ｓｅｎｓｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔｓ，ｔｈｅ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｄｕｌｅ ｓａｍｐｌｅ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｕｎｔ ａｎｄ Ｒｏｇｏｗｓｋｉ ｃｏｉｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｌａｓｅｒ ｅｎｅｒｇｉｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ，ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ＤＣ ｃｕｒｒｅｎｔｓ ａｎｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔｓ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｍａｌｌ ｖｏｌｕｍｅ，ｌｉｇｈｔ ｗｅｉｇｈｔ，ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ，ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄ ｑｕｉｃｋ ｓｔｅｐ ｒｅ— ｓｐｏｎｓｅ．Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｂｒｏａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｓｈｕｎｔ；ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ
光电式电流互感器原理及应用
光电式电流互感器原理及应用
高压电流互感器是电力系统将电网中的高压信号变换传递为低压小电流信号,从而为系统的计量、监控、继电保护、自动装置等提供统一、规范的电流信号(传统为模拟量,现代为数字量)的装置;同时满足电气隔离,确保人身和电器安全的重要设备。
高压电流互感器按原理可分为电磁式电流互感器和电子式电流互感器。电子式电流互感器按一次传感器的工作方式,又可分为有源型和无源磁光玻璃型。
1电磁式电流互感器
电磁式电流互感器即通过电磁感应原理实现电流变换的互感器。
由于其在电力系统中已被广泛应用。现仅对主要的饱和问题作一下分析。常见的电流互感器饱和主要有两种：稳态饱和与暂态饱和。其中稳态饱和主要是因为一次电流值太大,进入电流互感器饱和区域,导致二次电流不能正确的传变一次电流。暂态饱和,则是因为大量的非周期分量的存在,进入电流互感器饱和区域。
1.1电流互感器稳态仿真分析
在ATP中搭建的电流互感器模
非线性元件的励磁曲线请登陆:输配电设备网浏览更多信息
1.2电流互感器暂态仿真分析
二次负载为电阻的暂态饱和波形(R=5)
二次侧负载为电感的暂态饱和波形 从系统仿真软件ATP中,利用其不同的励磁元件仿真电流互感器的稳态和暂态的波形知,在铁心未饱和前,一次电流和二次电流完全成正比例,当达到饱和后,励磁不再增加,饱和后,不产生电动势。
电子式电流互感器合成方式生成零序信号的原理及试验方法
电子式电流互感器合成方式生成零序信号原理及试验方法 一：产品参数 电流传感器参数
额定变比 相序： 600A/1V 零序： 20A/0.2V
准确级 (1)相电流：保护5P10级、计量0.5S级，三合一兼容 (2)零序电流：1级、保护10P10
负载阻抗 kΩ ≥20
二：产品实现原理及各元件参数 1：产品采用低功率线圈原理，零序采用二次合成的方式实现。具体接线图见图1：
2：设定各元器件参数
a) A、B、C 三相电流互感器的变比取为600A/0.1A
b) A、B、C 三相的相序取样电阻r取为10Ω，这样实现在相序电流为600A
时的相序电压输出为1V
c) 零序取样电阻r0取为60Ω，这样实现在零序电流为20A时的零序电压
输出为0.2V
零序电压计算：20A/600A*0.1A*60Ω=0.2V
3：接口及端子标志
3.1 产品的各二次端子标志见图2
3.2 接口
1：最少引出线芯的接口方式
用一根5芯的双屏蔽电缆引出：Ia+、Ib+、Ic+、I0+、I0-。（Ia+、I0+）相当
于（Ia+ 、Ia-）；（Ib+、I0+）相当于（Ib+ 、Ib-）；（Ic+、I0+）相当于（Ic+ 、
Ic-）。
2：常规接口方式
用四根2芯的双屏蔽电缆分别引出：（Ia+、Ia-）、（Ib+、Ib-）、（Ic+、Ic-）、
（I0+、I0-）；或用一根6芯的双屏蔽电缆分别引出：（Ia+、Ia-）、（Ib+、Ib-）、（Ic+、
Ic-）和一根2芯的双屏蔽电缆引出（I0+、I0-）。
用此二种接口方式的时候，用户接线时二次只能是I0-接地。其它应再无直
接接地或虚拟接地点。
三：误差测试方法
1：测试设备
三台单相调压器、三台升流器、三台标准电流互感器和一台零序电流标准互
感器、电子式互感器校验仪等。
2：测试原理接线如下
～c～～a
b调压器升流器被测相序
标准零序
标准
图3误差测试的一次接线图
将上图中被测的A、B、C及零序的输出电压信号与相应的标准器的输出信号通过采集器或直接将每对信号输入电子式互感器校验仪进行检测测试。
电子式电流互感器挂网运行分析
电子式电流互感器挂网运行分析
裴晓锋 焦超 季国剑 任文静 程永飞 （制，Ｊ祥和集团电气设备有限公司）
摘要：电流互感器是电力系统中较重要的高压设备之一，它被广泛地应 用于继电保护、电流测量和电力系统分析。随着超高压输变电的发展，电力系 统朝着数字化、智能化、自动化方向的发展，电子式电流互感器成为国内外研 究的热点，本文主要介绍了电子式电流互感器的工作原理、结构以及运行中 的比差、角差的分析。 关键词：电子式电流互感器罗氏线圈挂网运行比差角差 １绪论
随着电子技术的发展和进步，大规模集成电路的普及和应用，一
种基于现代光电、半导体技术和计算机技术成就而发展的电气测量
的新方法应运而生，即为电子式电流互感器，新型的电子式电流互感
器具有测量精度高、动态电流范围大、频率测量特性宽和绝缘性能高 等特点，能够满足表计和继电保护的数字化。特别是数字化变电站的
提出和特高压变电站的建立，电子式电流互感器在变电站中的应用
显得更为重要。 ２电子式电流互感器的工作原理及结构
电子式电流互感器（简称ＥＣＴ）的部件有三部分组成即高压侧传
感头部分、光纤支柱绝缘子部分、低压侧数字处理接受部分。电子式
电流互感器是一种数字式的传感器。高压母线中的电流穿过采样线
圈，将产生模拟电压信号。模拟电压信号进入多路模拟数字转换电
路，经过 Ｄ转换后，电压的变化将被转变成为数字脉冲，这一电脉 冲信号经过电光变换器件后以光脉冲的形式通过光纤传递到低压二
次处理单元。经处理单元整合后一个用于电能的计量，另一个用于继
电保护。整个原理系统框图如图１所示：
图１ 电子式电流互感器系统框图
３电子式电流互感器的运行方案
电子式电流互感器挂网运行试验，采用虚拟仪器校验技术，运行 现场布置如图２所示。在挂网运行过程中，需要记录的数据有保护输
出、测量输出，标准互感器的二次输出和母线电压。将上述四路信号
输入信号调理电路，由高精度采集卡将它们读入ＰＣ机，并由软件实