• 1.摘要
  • 2.设备简介
  • 3.基本资料
  • 4.分类
  • 4.1.有源型电子式电流互感器
  • 4.2.无源磁光玻璃电子式电流互感器
  • 5.参考资料

数字互感器

数字式互感器1(又名:光电互感器,智能互感器、电子互感器)与传统的电磁互感器有着本质的区别。数字互感器输出的是数字信号,而电磁互感器是模拟信号(类似数字电视与模拟电视的区别)。它基于光电技术原理(这就是为什么也叫光电互感器了)是国家建设智能化电网的必备产品。

设备简介

数字式互感器,可以广泛应用于GIS、IIGIS的普遍应用和特高压变电站的建设。与目前电力系统广泛应用的常规电磁式电流、电容式电压互感器相比,具有结构紧凑、体积小、扒电磁干扰、不饱和及易于数字信号传输的特点。

数字互感器

避免了原有设备互感器的绝缘结构复杂、体积增大、造价偏高的缺点,故此高能数字式互感器在工程应用的领域极为广阔。

基本资料

传统的 电流互感器原理是 电磁感应,一次绕组串联在 电力线路中,二次绕组外部回路接有 测量仪器或 继电保护及自动控制装置,利用高、低压绕组之间的电磁耦合,将信息从一次侧传到二次侧。这种结构要求在铁芯与绕组间以及一、二次绕组之间有足够 耐压强度的绝缘层,以保证所有的低压设备与高电压相隔离。随着电力系统传输的电力容量的增加, 电压等级越来越高,这样互感器的绝缘结构越来越复杂,体积和重量加大,产品的造价也越来越高。例如,常规的油浸式电流互感器,500kV产品的价格要比300kV的价格增加一倍。又因电磁型电流互感器的铁心具有饱和非线性,当电力系统发生短路故障时,高幅值的 短路电流使互感器饱和、输出的二次电流严重畸变,造成 保护拒动,使电力系统发生严重事故。互感器的饱和引起波形畸变,而且其频带响应特性较差,频带窄,系统高频响应差,而导致新型的基于高频暂态分量的快速保护的实现存在困难等一系列隐患。随着 光电子技术的迅速发展,科技人员已研制出利用光学 传感技术和电子学原理相结合的 电子式电流互感器,简称数字互感器或光电互感器。

数字互感器在原理与传统的互感器完全不同,数字互感器是利用光电子技术和 光纤传感技术来实现 电力系统电压、 电流测量的新型互感器。它是光学 电压互感器(OVT)、光学电流互感器(OCT)、组合式光学互感器等各种光学互感器的通称。基于晶体材料 光电效应的教字式光电互感器,将取代现有基于 铜材 电磁效应的铁磁式互感器,已经成为业界的共识。我国研制已出220KV全电压、 单晶体、纵向 调制结构模式的光电互感器原理性样机,为产业化开发奠定了良好的基础。

分类

光电互感器:包括有源型电子式电流互感器、无源磁光玻璃电子式电流互感器两种。

无源磁光玻璃电子式电流互感器

有源型电子式电流互感器

有源型电子式电流互感器

  有源型电子式电流互感器特点是一次传感器为空心线圈,高压侧电子器件需要由电源供电方能工作。其原理如图所示:

无源磁光玻璃电子式电流互感器

无源磁光玻璃电子式电流互感器

  无源磁光玻璃型电子式电流互感器特点是一次传感器为磁光玻璃,无需电源供电。其原理如图所示:

优点:与传统的电磁感应式电流互感器相比,光电式电流互感器具有以下优点:

(1)优良的绝缘性能,造价低。电磁感应式电流互感器绝缘结构复杂,其造价随电压等级呈指数关系上升。在光电式电流互感器中,高压侧信息是通过由绝缘材料做成的玻璃光纤而传输到低压侧的,其绝缘结构简单,造价一般随电压等级升高呈线性地增加。