混合型光电电子式电流互感器的发展及其对电力系统的重要作用.pdfVIP

·综述· 徐立子1 万启发2 (1．珠海成瑞电气公司，519085，广东；2．国网武汉高压研究院，430074，湖北) 【摘要】 利用光电子、光纤传输技术的混合型光电电子式电流互感器，可直接输出I、U、P、Q、厂等 参数，结构紧凑，采样速率高，克服了常规CT继保装置复杂，抗电磁干扰弱，运输、安装和维护困难，测 量受频率影响等问题，得到了广泛的重视和应用。通过对珠海成瑞电气公司和美国JDSU公司必威体育精装版开 000次／s、时钟精度达100 发、生产的OPCTl6混合型光电电子式电流互感器性能特点(采样速率达15 ns、三相同步时间仅为1．25汕s)的介绍，分析了混合型光电电子式电流互感器对电力系统的重要作用： 推动变电站数字化进程；简化保护装置，推进新继电保护装置的研制；为电力系统暂态控制提供技术保 证；使高压设备的智能化紧凑集成成为可能。 关键词 电流互感器 电力系统综述 被应用于ABB、SIEMENS、Nokia Capacitor等公司的 1 混合型光电电子式电流互感器的发展 光电电子式互感器中。中国天生桥一广东线、三峡 在“十一五”规划期间，我国电力工业将以过去 一常州线、三峡一上海线、三峡一广东线等国家重点 从未有的速度快速发展。电网现代化建设和运行、 输电工程中也已应用。 数字化变电站等都提到日程上来了。常规电磁式电 最近，珠海成瑞电气公司和美国JDSU公司成 流互感器在电力系统故障状态下，铁心饱和及磁滞 功开发和生产了OPCTl6混合型光电电子式电流互 回线会使保护误动或拒动，缺点是增加了继保装置 感器。它完全按照IEC61850标准，采样率达到15 000 的复杂性；抗电磁干扰弱；体积、重量和价格都随电 7次：／s，能满足任何智能电子设备(IED)对数据准 压等级的升高越来越大；运输、安装和维护困难；测 确性的要求；时钟精度达到100ns，三相同步时间仅 量受频率影响；变电站占地大、成本高等；使得电力 为1．25斗s。它将为我国实现数字化变电站、快速状 系统的安全运行受到一定的影响。 态估计、电网暂态控制、数字化继电保护和一次设备 激光光源将光能从地电位侧通过光纤送到高电 的智能化变革等起关键作用。 压侧，再由光电转换器件将光能转换成电能，经过稳 2混合型光电电子式电流互感器的性能特点 压电路后给远方模块供电。根据混合型光电电子式 互感器系统总功率的需要，选用合适的光功率和输 下面以OPCTl6为代表，介绍混合型光电电子 出效率的激光二极管(LD)，可满意地得到恒定功率式电流互感器的基本原理及性能特点。 和电压输出。这种混合型光电电子式互感技术的优 2．1 基本原理 点是：电源能量供给稳定，不受高压母线上电流和电 原理图见图1。 压高低的影响。 它分3个部分：上部虚框内为高压端的采集部 ’成立于1991年的富通公司是世界上率先研制分；中间为绝缘子与光纤传输系统；下部为地电位侧 和推广混合型光电电子式互感器的公司。自1992的信号与数据处理部分。其工作流程如下。 年与ABB公司在12位混合型光电电子式电流互感 (1)远距离高压端激光供电流程：LD驱动电流 器合作开发成功之后，以砷化镓光电能量转换器件 源为LD供电，LD通过光纤传输系统将光能输送到 为基础的新技术在国外得到了广泛重视和应用。