电子式电流互感器技术

2011-05-22 07:46:37来源: 互联网

电流互感器是电力系统中较重要的高压设备之一,它被广泛地应用于继电保护、电流测量和电力系统分析之中。传统的电流互感器是电磁感应式的,它的主要优点在于性能比较稳定,适合长期运行。但是随着电力系统的发展,由于继电保护、电气设备自动化程度及电力系统绝缘等级的提高,以及超高压输电网络的建设,电磁式电流互感器的缺点也越来越明显。因此,一种基于现代光电、半导体技术和计算机技术成就而发展的电气测量的新方法应运而生,采用此方法的电流互感器即为电子式电流互感器,其具有测量精度高、动态电流范围大和频率测量特性宽等特点,能够满足表计和继电保护的数字化。
 
    1 专利
    申请电子式电流互感器专利的国家主要有日本、美国及部分欧洲的发达国家。日本从20世纪80年代就已有专利报道,并持续至今。如:日本MATSUSHITA电子有限公司2000年申请的日本专利JP2001264364提供了一种可高精度测试电流值的光学电流互感器。其方法是采用具有法拉第效果的磁光传感器,该方法能不受外部磁场影响精确测量电流。1983年HITACHI SEISAKUSHO KK 公开的日本专利JP58083273中介绍了一种光学电流互感器,其为了在不增加尺寸的同时增加磁场灵敏度,在导体的周围缠绕了具有法拉第效应的光纤,此外,也可以增加光纤长度以增强磁场的灵敏度。
 
    国内的专利申请较少,主要为实用新型专利,其中主要的专利权人为广东顺德特种变压器厂。2002年,顺德特种变压器厂公开了中国专利CN 2510871——500kV无源光纤电流互感器。其由光学电流传感头模块和悬挂式光纤复合绝缘子组成。使用时电流母线与导电杆两端连接,传感头的引出光缆在绝缘子的光缆转接盒处转接,把信号光从地端光源经绝缘子引入传感头。该光纤电流互感器抗干扰性强、温度特性稳定,绝缘结构简单、绝缘性能好、体积小、重量轻、成本低、易于安装、拆卸和维护,能够安全可靠的运行

    2 产品
    20世纪70年代起,大部分国家就已集中精力进行无源式电子电流互感器的研制工作,著名公司有美国西屋、ABB、Trench等;近年来,各国也非常重视有源式电子电流互感器研究,特别是RITZ、ABB等公司。
 
    其中,Trench公司开发出了适用于中压开关设备的低功率电子互感器。其产品符合IEC60044-8电子电流互感器标准,能满足所有测量和保护的要求,无二次回路问题,采用金属外壳,运行时接地,此外还具有体积小,重量轻,环保,高可靠性等特点。
 
    加拿大NxtPHASE公司设计的电流传感技术基于法拉第效应,在动态范围内也具有超高精度。其设计的光发射二极管发射光电转换信号至线性极化信号,此后循环。并将此传感器技术应用于光学电流互感器中。
 
    国内目前能进行电子式电流互感器大生产的厂家较少,多数仍处于研制阶段。已进行生产的为西安同维电力技术有限责任公司,其开发设计制造的磁光电流互感器具有体积小,重量轻,可靠性好,维护简单;结构中无铁芯,无剩磁影响,在故障电流条件下不会产生磁饱和;设备内无需充油,没有SF6绝缘气体;绝缘性能优异;安装简便,可直接挂网,无需大规模线路施工;二次输出可开路,本身无须保护装置保护,具备绝对安全性;而年华中科技大学于2004年设计了电子式低功耗电流互感器(电子式LPCT)。针对额定电流60A的LPCT进行了相关误差实验,结果表明:LPCT具有较宽的测量范围,一个二次绕组即可同时满足0.2级计量及5P20保护的要求,使得LPCT的尺寸较传统电流互感器(CT)大为降低。
 
    3 标准
     电流互感器作为电力设备中较关键设备,目前已有较明确的标准规范。如:国际IEC标准的IEC60044系列标准就是就针对各种互感器而制订的,其中IEC60044-8-2002则适用于电子式电流互感器,此外欧洲标准等效采用了此标准。

关键字:技术

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0522/article_8918.html
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