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电子式互感器的原理与比较

2010-11-03 17:17
蓝林笑生
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  2010年11月3日消息,随着光纤传感技术、光纤通信技术的飞速发展,光电技术在电力系统中的应用越来越广泛。电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点,将在数字化变电站中广泛应用。

  电子式互感器的诞生是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然结果。电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。传感方法对电子式互感器的结构体系有很大影响。光学原理的电子式互感器结构体系简单,是无源的电子式互感器。电磁测量原理的电子式互感器是有源电子式互感器。 

1电子互感器的优点 

1.1高低压完全隔离,安全性高,具有优良的绝缘性能,不含铁芯,消除了磁饱和及铁磁谐振等问题 

  电磁式互感器的被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合,绝缘结构复杂,其造价随电压等级呈指数关系上升。非常规互感器将高压侧信号通过绝缘性能很好的光纤传输到二次设备,这使得其绝缘结构大大简化,电压等级越高其性价比优势越明显。非常规互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具,实现了高低压的彻底隔离,不存在电压互感器二次回路短路或电流互感器二次回路开路给设备和人身造成的危害,安全性和可靠性大大提高。 

  电磁式互感器由于使用了铁芯,不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题。非常规互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别,一般不用铁芯做磁耦合,因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象,从而使互感器运行暂态响应好、稳定性好,保证了系统运行的高可靠性。 

1.2抗电磁干扰性能好,低压侧无开路高压危险 

  电磁式电流互感器二次回路不能开路,低压侧存在开路危险。非常规互感器的高压侧和低压侧之间只存在光纤联系,信号通过光纤传输,高压回路与二次回路在电气上完全隔离,互感器具有较好的抗电磁干扰能力,低压侧无开路引起的高电压危险。

1.3动态范围大,测量精度高,频率响应范围宽 

  电网正常运行时电流互感器流过的电流不大,但短路电流一般很大,而且随着电网容量的增加,短路电流越来越大。电磁式电流互感器因存在磁饱和问题,难以实现大范围测量,同一互感器很难同时满足测量和继电保护的需要。非常规互感器有很宽的动态范围,可同时满足测量和继电保护的需要。 

  非常规互感器的频率范围主要取决于相关的电子线路部分,频率响应范围较宽。非常规互感器可以测出高压电力线上的谐波,还可以进行电网电流暂态、高频大电流与直流的测量,而电磁式互感器是难以进行这方面工作的。 

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