电流互感器分类及原理.docxVIP

电流互感器

1、电流互感器(CurrentTransformer，CT)

电力系统电能计量和保护控制的重要设备，是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。

2、电流互感器国标(GB1208-87S)

准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。

测量用电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5；特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S；

保护用电流互感器准确级有：5P和10P两级。

3、电磁式电流互感器

原理：

一次线圈串联于被测电流线路中，二次线圈串接电流测量设备，一二次侧线圈绕在同一铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施，以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同，通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值，用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。

缺点：

①. 绝缘要求复杂，体积大，造价高，维护工作量大；

②. 输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁；

③. 固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄；

④. 输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。

4、电子式电流互感器

特征：

①. 可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈（或称为Rogowskicoils）或光学装置作为一次电流传感器，产生与一次电流相对应的信号；

②. 可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质；

③. 二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。

分类

按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器

I、光学电流互感器(OpticalCurrentTransformer，简称OCT)

原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。

II、光电式电流互感器(Opto-ElectronicCurrentTransformer，简称OECT)

原理：传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术，是光电子技术的结合。

按传感侧是否需要电源划分：无源型电流互感器和有源型电流互感器

I、无源型电流互感器：光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件，其利用Farady磁光效应，传感和传输信号都是来自二次侧的光信号，一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。

II、有源型电流互感器：一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路

1

电流互感器

需要工作电源，故称为有源式光电电流互感器。因此光电式电流互感器属于有源型电流互感器。

国际电工委员会统一标准，按照传感机理将其分为三类：光学电流互感器、低功率电流互感器、空芯电流互感器。

国内外研究现状：

国外研发单位或公司

ABB公司

PhotonicPowerSystems公司

Siemens公司Alstom公司Nxtphase公司

国内研发单位或公司清华大学罗承沐教授

华中科技大学张冈博士南瑞继保电气有限公司

产品

1991年72KV~765KV全系列有源电子式电流互感器产品采用多路信号组合方式有源电子式电流互感器

激光供能型电子式电流互感器

2000年光学电流互感器在美国德州挂网运行

2001年采用全光纤传感三相 COVCT－NXVCT在HydroQuebec成功安装

产品

2002年110KV的基于Rogowski线圈的有源式光电电流互感器，在山东挂网运行

基于空心线圈的有源电子式电流互感器

2004年220KV基于空心线圈的电子式电流互感器

准确度

0.2

准确度

0.2

0.5

0.2

德国斯尼文特公司与河南电力试验研究院、许继电气股份有限公司

国电南自新宁公司，我国第一家正式推广电子式互感器的单位

哈尔滨工业大学

优点：

2005年500KV组合型有源电子式电流互感器，在郑州小刘 0.1

变电站投入运行

2004年OET700系列产品，低功率电流互感器和空心线圈作 0.1为电流采样元件，已在云南110kV翠峰站、内蒙古220kV 0.2S杜尔伯特站、兰州330kV永登站等变电站挂网运行

2009年基于法拉第磁旋光效应的光学电流互感器，在华东电网、华北电网、华中电网和东北电网的500kV、220kV、110kV和35kV等4个主导电压等级