光電式電流互感器原理及應(yīng)用

1、光電式電流互感器原理及應(yīng)用光電式電流互感器高壓電流互感器是電力系統(tǒng)將電網(wǎng)中的高壓信號(hào)變換傳遞為低壓小電 流信號(hào)，從而為系統(tǒng)的計(jì)量、監(jiān)控、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等提供統(tǒng)一、規(guī) 范的電流信號(hào)（傳統(tǒng)為模擬量，現(xiàn)代為數(shù)字量）的裝置；同時(shí)滿足電氣隔離， 確保人身和電器安全的重要設(shè)備。高壓電流互感器按原理可分為電磁式電流互感器和電子式電流互感 器。電子式電流互感器按一次傳感器的工作方式，又可分為有源型和無源 磁光玻璃型。1電磁式電流互感器電磁式電流互感器即通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電流變換的互感器。由于其在電力系統(tǒng)中已被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)僅對主要的飽和問題作一下分 析。常見的電流互感器飽和主要有兩種：穩(wěn)態(tài)飽和與暫態(tài)飽和。

2、其中穩(wěn)態(tài) 飽和主要是因?yàn)橐淮坞娏髦堤?，進(jìn)入電流互感器飽和區(qū)域，導(dǎo)致二次電 流不能正確的傳變一次電流。暫態(tài)飽和，則是因?yàn)榇罅康姆侵芷诜至康拇?在，進(jìn)入電流互感器飽和區(qū)域。1.1電流互感器穩(wěn)態(tài)仿真分析在ATP中搭建的電流互感器模非線性元件的勵(lì)磁曲線1.2電流互感器暫態(tài)仿真分析0.05 O.t 0.150.20.25時(shí)間t二次負(fù)載為電阻的暫態(tài)飽和波形(R=5)二次側(cè)負(fù)載為電感的暫態(tài)飽和波形從系統(tǒng)仿真軟件ATP中，利用其不同的勵(lì)磁元件仿真電流互感器的穩(wěn) 態(tài)和暫態(tài)的波形知，在鐵心未飽和前，一次電流和二次電流完全成正比例， 當(dāng)達(dá)到飽和后，勵(lì)磁不再增加，飽和后，不產(chǎn)生電動(dòng)勢。2電子式電流互感器2.1有源型

3、電子式電流互感器有源型電子式電流互感器特點(diǎn)是一次傳感器為空心線圈，高壓側(cè)電子 器件需要由電源供電方能工作。其原理如下圖所示：酒I利源g子式凱凱互星器原理示意倒WU1MI一世學(xué)苗,.- . .*ESfl2.2無源磁光玻璃型電子式電流互感器無源磁光玻璃型電子式電流互感器特點(diǎn)是一次傳感器為磁光玻璃，無需電源供電。其原理如下圖所示：3工作原理3.1法拉第磁光效應(yīng)法拉第磁光效應(yīng)：如果通過一次導(dǎo)線的電流為i,導(dǎo)線周圍所產(chǎn)生的磁 場強(qiáng)度為H，當(dāng)一束線偏陣光通過該磁場時(shí)，線偏陣光的偏振角度會(huì)發(fā)生偏 振，其偏振角e的計(jì)算公式為：式中：V為磁光玻璃的verdet常數(shù)，L為光線在磁光玻璃中的通光路 徑長度。3.2法

4、拉第磁光效應(yīng)在產(chǎn)品中的應(yīng)用在電子式電流互感器中將L設(shè)計(jì)為環(huán)路，由法拉第磁光效應(yīng)原理，則:根據(jù)安培環(huán)路定律，在環(huán)路中可推出：o = vi根據(jù)馬呂斯定律，在本產(chǎn)品中：J1 =sin2 ( 9)J2 -cos2式中：,口為輸入光強(qiáng)氣為經(jīng)校偏器分出的兩條光強(qiáng)為光路中的光強(qiáng)衰減系數(shù)猝為起偏器與檢偏器夾角(在本系統(tǒng)中為常數(shù)) 則：-cos 2(9+0sin 2 僅)則可得出：/=JJ2一 2T0+Z)4二次控制系統(tǒng)和接口連接形式4.1二次處理系統(tǒng)4.2接口連接形式4.2.1模擬接口連接形式ECT妙I(lǐng)U1K護(hù)或陣氓波ECT電嫌表f功率表電席親V和土.曲.1I.U !:;逐第Vij - 土.w.lt.國L.J圖8模敝接口電纜通接形式示意圖4.2.2數(shù)字接口連接形式制點(diǎn) ：60044-SECT：電予武電嘴互恩者Em電子司電怪互盛告lEcgiasoU相vffl咐 郵固9踐字接口光琉篇撞形式示煮圖Kf kt m 麗| !ss!F 1 fl!J!l!II!I!”圳 脂以蝴5特點(diǎn)不充油不充氣，安全可*,免維修。傳感器無鐵磁材料，不存在磁滯、剩磁和磁飽和現(xiàn)象。一次、二次間傳感信號(hào)由光纜連接，絕緣性能優(yōu)異，且具有較強(qiáng)的