光電式電流互感器

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。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"電磁式電流互感器 -3-\o"CurrentDocument"1.電流互感器穩(wěn)態(tài)仿真分析 -3-\o"CurrentDocument"1.2電流互感器暫態(tài)仿真分析 -4-2電子式電流互感器 -5-\o"CurrentDocument"2.1有源型電子式電流互感器 -5-\o"CurrentDocument"2.2無源磁光玻璃型電子式電流互感器 -5-3工作原理： -6-\o"CurrentDocument"3.1法拉第磁光效應(yīng) -6-\o"CurrentDocument"3.2法拉第磁光效應(yīng)在產(chǎn)品中的應(yīng)用 -7-4二次控制系統(tǒng)和接口連接形式 -8-\o"CurrentDocument"4.1二次處理系統(tǒng) -8-\o"CurrentDocument"4.2接口連接形式 -8-\o"CurrentDocument"4.2.1模擬接口連接形式 -8-\o"CurrentDocument"4.2.2數(shù)字接口連接形式 -9-5、特點(diǎn) -10-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。現(xiàn)僅對(duì)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。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嬖?，進(jìn)入電流互感器飽和區(qū)域。1■電流互感器穩(wěn)態(tài)仿真分析cXZHJ在ATP中搭建的電流互感器模FWrik&d[Wb-T|Q8FAdd[0.01屮IIj?. MonliTioarily廠logKaitemstc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0.5-0.5-10005FWrik&d[Wb-T|Q8FAdd[0.01屮IIj?. MonliTioarily廠logKaitemstc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0.5-0.5-100050.2■：)打.粧CU 0.15 0.2 0.251!-1Hi〕t二次負(fù)載為電阻的暫態(tài)飽和波形(R=5)21.5I<虛0.S00.250.1 0.150.25時(shí)刖/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(shì)。2電子式電流互感器2.1有源型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：Rogowski銭■光源二次處理系統(tǒng)圖1有源型電子式電流互感器原理示意圖2.2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(chǎng)強(qiáng)度為H,當(dāng)一束線偏陣光通過該磁場(chǎng)時(shí)，線偏陣光的偏振角度會(huì)發(fā)生偏振，其偏振角。的計(jì)算公式為：0=VIHdl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:0=V￡Hdl根據(jù)安培環(huán)路定律，在環(huán)路中I=V1HdlL可推出： 0=VI根據(jù)馬呂斯定律，在本產(chǎn)品中：J=aJsin2(申+0)10J-aJcos2(<p+0)20式中：j0為輸入光強(qiáng)J、J為經(jīng)檢偏器分出的兩條光強(qiáng)12a為光路中的光強(qiáng)衰減系數(shù)申為起偏器與檢偏器夾角(在本系統(tǒng)中為常數(shù))則：(J-J)/(J+J)1212=-cos2G+0)=sin(20)=sin(2VI)沁2VI則可得出：

J-J2V(J+J)124二次控制系統(tǒng)和接口連接形式4.1二次處理系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換(O/E)模擬接口模塊信號(hào)輸出電信號(hào)數(shù)據(jù)處理數(shù)字信號(hào)數(shù)字接口模塊光電轉(zhuǎn)換(O/E)模擬接口模塊信號(hào)輸出電信號(hào)數(shù)據(jù)處理數(shù)字信號(hào)數(shù)字接口模塊4.24.2接口連接形式4.2.1模擬接口連接形式ECTT其它設(shè)備繼電保護(hù)4故障錄波fv電能表斗功率表電流表ECTT其它設(shè)備繼電保護(hù)4故障錄波fv電能表斗功率表電流表W相-其它設(shè)備?繼電保護(hù)■故障錄波匸能表?功率表■電流表V相其它設(shè)備■繼電保護(hù)-故障錄波-電能表功率表電流表U相圖8圖8模擬接口電纜連接形式示意圖4.2.2數(shù)字接口連接形式中控室測(cè)量系統(tǒng) <> SCADA系統(tǒng)合扌午單元J14.2.2數(shù)字接口連接形式中控室測(cè)量系統(tǒng) <> SCADA系統(tǒng)合扌午單元J1合井單元合并單元其他系統(tǒng);以太網(wǎng)

?-TEC61850—點(diǎn)對(duì)點(diǎn)IEC60044-8ECT：電子式電流互感器EVT：電子式電壓互感器ect||bct| |evt|u相vffiw相 w相|b6t| [Wr]U相V相w相 w相ECT] 國CTEVTU相V相w相wffi圖9數(shù)字接口光纜連接形式示意圖5、特點(diǎn)⑴不充油