电子式互感器的关键技术及应用.pptVIP

OCT实用化的另外的问题测量的动态范围有限：测量小电流时准确度和分辨率都不高。测量频带和其他原理的互感器存在同样的问题，受信号处理电路的限制：传感头的测量频带宽，但是仍需要后续电路进行信号的分离、滤波等信号处理，为了提高测量准确度，降低噪声，需要压缩频带。第25页，共45页，星期日，2025年，2月5日FOCT实用化存在的问题反射式光纤电流互感器实质上是一种偏振干涉仪，要求光在传播过程中保持特定的偏振态，而非理想的光学器件会造成偏振光之问的串扰，影响测量准确度。FOCT的户外部分为全光学器件，光学器件工作在变电站恶劣的环境下，因此FOCT同样存在所有干涉检测型传感器的偏振态变化和相位随机漂移而导致的信号衰落问题。虽然和FOCT技术类似的光学陀螺已经有产品面世，但这两种产品相比较，从运行环境、稳定性来看，显然FOCT具有更加严格的要求。变电站一次额定电流较小，同时被测电流的变化范围较大，当电流较小时，信噪比较低，对FOCT的信号调制和解调均提出了更高的要求。构成FOCT的关键光学器件（如激光器、保偏光纤等），甚至高性能的保偏光纤熔接机，都需要从国外进口，不但价格高，而且受制于人。第26页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之一

空芯线圈的制作原则实现对电流的准确测量取决于一个稳定的互感系数。为了获得高测量准确度，空芯线圈绕制时必须遵循以下原则：二次绕组在一定大小的非铁磁材料骨架上对称均匀分布；每一匝绕组的形状完全相同；每一匝绕组所在平面与骨架所在的圆周的中心轴垂直。几何尺寸在微米量级均匀第27页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之二

积分器的性能优化输出必须采用积分器还原被测电流信号。由运算放大器本身的增益带宽积决定第28页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之二

积分器的性能优化输出必须采用积分器还原被测电流信号，而积分器的时间常数有限，当系统短路、有大的衰减直流分量的时候，其暂态误差特性取决于测量的下限频率。第29页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之三

高压侧供电技术以空芯线圈为传感单元，将高压侧的含有被测电流信息的电压信号转换成数字信号驱动发光二极管，通过信号传输光纤以光脉冲的形式传输至低压侧。因此，高压侧需要供电。第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之三

高压侧供电技术高压侧电路的功耗过大。已经达到的最低功耗（国外的报道），一般在70mW左右。一般光电转换的效率较高时为30%，这就要求光源（半导体激光器）的出纤功率至少达到200mW以上。出纤功率在这种数量级的光源，其寿命较短。高压侧的光电转换单元长期工作在户外环境，转换效率会逐渐衰减。第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日空芯电流互感器关键技术之三

高压侧供电技术如果采用一个CT供电+两个大功率激光器供电的方案成本较高：（＄900x1.17)/只可靠性：缺乏长期实际运行的经验和数据。第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日电子式互感器的关键技术及应用第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日目录定义及分类基本原理关键技术几点思考结论第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日电子式电流互感器的定义及分类根据IEC60044-8?Electroniccurrenttransformers?(2002)的定义：光学电流互感器（光学玻璃、全光纤、光栅）空芯电流互感器（传光型）铁心线圈式低功率互感器（传光型）第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日电子式电压互感器的定义及分类根据IEC60044-7?Electronicvoltagetransformers?(1999)的定义：光学电压互感器（传感型）阻容分压型电压互感器（传光型）第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日光学电流互感器的基本原理根据Faraday磁光效应,线偏振光在磁场的作用下,其偏振面会发生旋转。BLoptF第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日光学电流互感器的基本原理光学玻璃型全光纤型（FOCT)偏振检测方法干涉检测方法双折射是指光纤中传输的两个模式的传播常数或相速随着模式偏振不同而不同的现象，反映了由线性双折射在两个偏振本征模之间引入的相位延迟。（形状双折射、应力双折射）无双折射有双折射第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日光学电流互感器的基本原理由于线性双折射的存在，将使得电流测量灵敏度减小，并且不稳定。减小了电流