光纤电流传感器应用中热点问题

1、数字科技 引领未来电力航天科技 服务电力数字科技 引领未来电力1 1、电子式互感器的分类及发展趋势、电子式互感器的分类及发展趋势2 2、全光纤电流互感器两大难题解决现状、全光纤电流互感器两大难题解决现状3 3、全光纤电流互感器噪声的影响及测试方法、全光纤电流互感器噪声的影响及测试方法4 4、超过、超过10001000台产品实际运行经验介绍台产品实际运行经验介绍目目 录录数字科技 引领未来电力数字科技 引领未来电力智能电网智能电网对互感器基本要求对互感器基本要求电磁式电磁式互感器互感器电子式电子式罗氏线圈罗氏线圈+LPCT光学式光学式磁光玻璃式磁光玻璃式全光纤式全光纤式（FOCT）测量原理测量原

2、理电磁感应电磁感应法拉第效应法拉第效应安全隐患安全隐患爆炸、二次开路采集模块击穿暂无暂无暂态特性暂态特性差较差较好好可交互性可交互性无无无具备数字化数字化可实现是是是自诊断监测自诊断监测无无无具备抗干扰能力抗干扰能力好很差较好好绿色、低碳绿色、低碳很差好好好数字科技 引领未来电力目前，市场上ECT主要以罗氏线圈+LPCT方案为主，罗氏线圈属于有源工作方式（即一次侧电路需要电源）。罗氏线圈电子式互感器的敏感元件是电磁线圈，与采集电路之间无任何隔离，是传统“互感器”的变异。数字科技 引领未来电力有源有源ECTECT是电信号敏感，抗干扰性能较差是电信号敏感，抗干扰性能较差无源无源FOCTFOCT是光

3、电隔离，抗干扰能力好是光电隔离，抗干扰能力好数字科技 引领未来电力有源ECT引起误动的机理分析FOCTFOCT：拒绝干扰，数据可靠拒绝干扰，数据可靠 电信号直连，容易感受外界干扰信号；注：在变电站故障发生或者开关、断路器动作时产生的快速暂态过电压引起较强的暂态电磁场，导致有源ECT不能正常运行。 有源工作，高压侧供电电压不稳，容易造成AD误采样； 先微分后积分，引起直流飘移误差。数字科技 引领未来电力FOCT安全安全准确准确智能智能可靠可靠低碳低碳节约占地，节约占地，节省耗材节省耗材, ,低碳环保低碳环保非介入式测量，非介入式测量，无爆炸、二次开路危险无爆炸、二次开路危险 能测直流，暂态能测直

4、流，暂态精度高，精度高，全量程范围全量程范围无饱和无饱和特有的智能自诊断，特有的智能自诊断，对每个采样的有效性进行诊断对每个采样的有效性进行诊断一次侧无源一次侧无源，抗干扰能力强，抗干扰能力强，可靠性高可靠性高数字科技 引领未来电力数字科技 引领未来电力“光纤电流传感器技术先进，是未来的发展方向，但是目前材料、工艺均没有解决，受温度影响大，稳定性差，容易受振动的影响，国外厂家解决的比较好”这一说法已经持续了十余年，对还是错。 南瑞航天（2007年底）国内首次通过型式试验，“难题” 被打破，但现在还能听到大量的这种声音。数字科技 引领未来电力数字科技 引领未来电力数字科技 引领未来电力武高比武结

5、果表明，不是所有企业能够解决好以上两个难题绝大部分厂家温度和振动性能超差。注：实际运行录波数据对比数字科技 引领未来电力 4kHz4kHz采样频率下的输出曲线如下图：采样频率下的输出曲线如下图： 小电流下的输出波形小电流下的输出波形 600A输入电流下的输出波形输入电流下的输出波形 数字科技 引领未来电力222NS光学散粒噪声，是随机过程，服从泊松分布。可以证明信噪比与所需的时间平方根成正比。TSNR/1数字科技 引领未来电力 （1）在一定带宽范围内，噪音是恒定的。不随一次电流变化而变化，均值趋近于零 。 （2）国标20840.8中的E.6中提到，在校验时，可以增加采样周期获得准确的结果。（3

6、）噪音对继电保护、电能计量均无影响。 （4）可以通过滤波的方法降低噪声，仅仅改善了视觉效果，不能提高互感器真实精度，反而影响了光学互感器的响应带宽，从保护角度严禁采取滤波处理。数字科技 引领未来电力这一噪声均值为零，呈高斯分布，在小电流下看上去毛糙；因为噪声和信号是不相关的，通过滤波器可以将噪声的影响消除，达到预期的水平；对于一个30mA/Hz噪声水平来说，要想在1A测量电流情况下达到0.1%的测量精度，需要450s的时间来滤除噪声；对测试来说，等待这么长时间是不值得的；而对于电能计量来说，典型的计量周期是15分钟（900s），所以实际使用时噪声不会对计量产生大的影响。数字科技 引领未来电力数

7、字科技 引领未来电力 敏感环敏感环 连接光缆连接光缆 电气箱体电气箱体数字科技 引领未来电力 敏感环敏感环 连接光缆（护套连接光缆（护套/ /绝缘子）绝缘子） 电气单元电气单元敏感头安装灵活，方便与敏感头安装灵活，方便与其它设备集成；其它设备集成；敏感头严格遵循安培回路敏感头严格遵循安培回路定律，抗干扰能力强。定律，抗干扰能力强。数字科技 引领未来电力数字科技 引领未来电力全光纤互感器应用典型工程全光纤互感器应用典型工程上海封周上海封周110kV110kV变电站变电站 国内首座全站采用全光纤电流互感器，国内首座全站采用全光纤电流互感器，20092009年年9 9月月2929日投运，目日投运，目

8、前运行时间近前运行时间近3 3年年。全光纤电流互感器运行情况良好。全光纤电流互感器运行情况良好。数字科技 引领未来电力全光纤互感器应用典型工程全光纤互感器应用典型工程上海蒙自上海蒙自110kV110kV变电站变电站 上海蒙自上海蒙自110kV110kV智能变电站是智能变电站是20102010年上海世博会重点配套工程。年上海世博会重点配套工程。110kV110kV间隔全部采用本项目电流互感器产品，间隔全部采用本项目电流互感器产品，20092009年年1212月正式投运。月正式投运。运行时间运行时间2 2年半。年半。数字科技 引领未来电力全光纤互感器应用典型工程全光纤互感器应用典型工程无锡西泾无锡

9、西泾220kV220kV变电站变电站 江苏无锡西泾江苏无锡西泾220kV220kV智能变电站是物联网示范工程，全部采用本智能变电站是物联网示范工程，全部采用本项目全光纤电流互感器共项目全光纤电流互感器共210210相相。数字科技 引领未来电力 江苏苏州东江苏苏州东500kV500kV玉山变电站作为玉山变电站作为20102010年世博会保电工程，年世博会保电工程，为国内为国内500kV500kV首次应用。首次应用。全光纤互感器应用典型工程全光纤互感器应用典型工程江苏玉山江苏玉山500kV500kV变电站变电站 数字科技 引领未来电力全光纤互感器应用典型工程全光纤互感器应用典型工程陕西洛川陕西洛川750kV750kV变电站变电站 陕西洛川陕西洛川750kV750kV智能变电站是全光纤电流互感器在智能变电站是全光纤电流互感器在750kV750kV电压等级的首次应用。电压