數(shù)字互感器設(shè)備概述
數(shù)字式互感器,可以廣泛應(yīng)用于GIS、IIGIS的普遍應(yīng)用和特高壓變電站的建設(shè)。與目前電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的常規(guī)電磁式電流、電容式電壓互感器相比,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、不怕電磁干擾、不飽和及易于數(shù)字信號傳輸?shù)奶攸c。
避免了原有設(shè)備互感器的絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積增大、造價偏高的缺點,故此高能數(shù)字式互感器在工程應(yīng)用的領(lǐng)域極為廣闊。
數(shù)字互感器分類
光電互感器:包括有源型電子式電流互感器、無源磁光玻璃電子式電流互感器兩種。
有源型電子式電流互感器特點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。其原理如圖1所示:
無源磁光玻璃型電子式電流互感器特點是一次傳感器為磁光玻璃,無需電源供電。其原理如圖2所示:
優(yōu)點:與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式電流互感器相比,光電式電流互感器具有以下優(yōu)點:
(1)優(yōu)良的絕緣性能,造價低。電磁感應(yīng)式電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其造價隨電壓等級呈指數(shù)關(guān)系上升。在光電式電流互感器中,高壓側(cè)信息是通過由絕緣材料做成的玻璃光纖而傳輸?shù)降蛪簜?cè)的,其絕緣結(jié)構(gòu)簡單,造價一般隨電壓等級升高呈線性地增加。
(2)不含鐵心,不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。光電式電流互感器運行暫態(tài)響應(yīng)好、穩(wěn)定性好,保證了系統(tǒng)運行的高可靠性。
(3)電磁感應(yīng)式電流互感器二次回路不能開路,低壓側(cè)存在開路高電壓危險。由于光電式電流互感器的高壓與低壓之間只存在光纖聯(lián)系,而光纖具有良好的絕緣性能,因此可保證高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離,低壓側(cè)沒有因開路而產(chǎn)生高壓的危險,同時因沒有磁耦合,消除了電磁干擾對互感器性能的影響。
(4)暫態(tài)響應(yīng)范圍大,測量精度高。電網(wǎng)正常運行時,電流互感器流過的電流并不大,但短路電流越來越大。電磁感應(yīng)式電流互感器因存在磁飽和問題,難以實現(xiàn)大范圍測量,并在一個通道同時滿足高精度計量和繼電保護(hù)的需要。光電式電流互感器有很寬的動態(tài)范圍,一個測量通道額定電流可測到幾十安培至幾千安培,過電流范圍可達(dá)幾萬安培。因此既可同時滿足計量和繼電保護(hù)的需要,又可免除電磁感應(yīng)式電流互感器多個測量通道的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
(5)頻率響應(yīng)范圍寬。光電式電流互感器傳感頭部分的頻率響應(yīng)取決于光纖在傳感頭上的渡越時間,實際能測量的頻率范圍主要決定于電子線路部分?,F(xiàn)代光電式電流互感器的結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以測出高壓電力線路上的諧波。而電磁感應(yīng)式電流互感器是難以進(jìn)行這諸多方面工作的。
(6)沒有因充油而產(chǎn)生的易燃、易爆炸等危險。光電式電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)簡單,可以不采用油絕緣,在結(jié)構(gòu)設(shè)計上就可避免這方面的危險。
(7)體積小、重量輕。光電式互感器的傳感頭本身的重量一般小于1KG。
(8)適應(yīng)了電力計量與保護(hù)數(shù)字化、微機化和自動化發(fā)展的潮流。光電式電流互感器一般以數(shù)字量輸出,這將最佳地適應(yīng)日趨廣泛采用的微機保護(hù)、電力計量數(shù)字化及自動化發(fā)展的潮流。
國際上德國的數(shù)字互感器發(fā)展的比較成熟。近幾年來,隨著國外光電互感器產(chǎn)品的出現(xiàn),以及國內(nèi)陸續(xù)安裝試用國外光電互感器,光電互感器的開發(fā)受到了產(chǎn)業(yè)部門和企業(yè)的重視。據(jù)有關(guān)資料分析,我國的光電互感器產(chǎn)業(yè)的市場潛力可達(dá)每年20億元以上,但目前國內(nèi)還沒有能夠提供正規(guī)產(chǎn)品的企業(yè),但是隨著中國電谷等地的電力發(fā)展我們必定能夠趕超世界電力技術(shù)尖峰。
傳統(tǒng)的電流互感器原理是電磁感應(yīng),一次繞組串聯(lián)在電力線路中,二次繞組外部回路接有測量儀器或繼電保護(hù)及自動控制裝置,利用高、低壓繞組之間的電磁耦合,將信息從一次側(cè)傳到二次側(cè)。這種結(jié)構(gòu)要求在鐵芯與繞組間以及一、二次繞組之間有足夠耐壓強度的絕緣層,以保證所有的低壓設(shè)備與高電壓相隔離。隨著電力系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏θ萘康脑黾樱妷旱燃壴絹碓礁?,這樣互感器的絕緣結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,體積和重量加大,產(chǎn)品的造價也越來越高。例如,常規(guī)的油浸式電流互感器,500kV產(chǎn)品的價格要比300kV的價格增加一倍。又因電磁型電流互感器的鐵心具有飽和非線性,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,高幅值的短路電流使互感器飽和、輸出的二次電流嚴(yán)重畸變,造成保護(hù)拒動,使電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故?;ジ衅鞯娘柡鸵鸩ㄐ位儯移漕l帶響應(yīng)特性較差,頻帶窄,系統(tǒng)高頻響應(yīng)差,而導(dǎo)致新型的基于高頻暫態(tài)分量的快速保護(hù)的實現(xiàn)存在困難等一系列隱患。隨著光電子技術(shù)的迅速發(fā)展,科技人員已研制出利用光學(xué)傳感技術(shù)和電子學(xué)原理相結(jié)合的電子式電流互感器,簡稱數(shù)字互感器或光電互感器。
數(shù)字互感器在原理與傳統(tǒng)的互感器完全不同,數(shù)字互感器是利用光電子技術(shù)和光纖傳感技術(shù)來實現(xiàn)電力系統(tǒng)電壓、電流測量的新型互感器。它是光學(xué)電壓互感器(OVT)、光學(xué)電流互感器(OCT)、組合式光學(xué)互感器等各種光學(xué)互感器的通稱?;诰w材料光電效應(yīng)的教字式光電互感器,將取代現(xiàn)有基于銅材電磁效應(yīng)的鐵磁式互感器,已經(jīng)成為業(yè)界的共識。我國研制已出220KV全電壓、單晶體、縱向調(diào)制結(jié)構(gòu)模式的光電互感器原理性樣機,為產(chǎn)業(yè)化開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。
依據(jù) 關(guān)于發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)工程計價設(shè)備材料劃分標(biāo)準(zhǔn)》的公告 GB/T50531-2009住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部第387號互感器屬于設(shè)備
標(biāo)準(zhǔn)電流互感器標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器全自動電流互感器綜合測試儀全自動互感器校驗臺電流互感器現(xiàn)場校驗裝置智能互感器校驗儀多功能相位計電子式互感器校驗儀電力變壓器互感器消磁儀 武漢國儀 提供 僅供參考