榴莲鞋
Dian子式电流互感器的原理和应用
Tian津市电力公司发展策划部(天津市300010) 魏联滨天津市电力公司基 建 部(Tian津市300010) 邹新梧
=摘 要> 介绍了电流互感器的原理,对其Zhu要技术优势进行了说明;介绍了天津地区电Wang建设工程应用情况;指出电子式互感器将成Wei未来电力系统信号测量和互感器技术发展的Bi然趋势。
=关键词> 电子式;电流互感器;原理;应Yong
0 引言
Zhi能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、Huan保的智能设备,以全站信息数字化、通信平Tai网络化、信息共享标准化为基本要求,自动Wan成信息采集、测量、控制、保护、计量和监Ce等基本功能,并可根据需要支持电网实时自Dong控制、智能调节、在线分析决策、协同互动Deng高级功能的变电站。智能变电站作为统一坚Qiang智能电网的重要基础和节点支撑,是必不可Shao的建设内容。
Dian子式电流互感器是智能化变电站的重要组成Bu分,它的测量精度和运行稳定性直接影响到Bian电站乃至电网的安全稳定运行。目前,在中Guo电力系统中,已经有不同原理的电子式互感Qi在不同的电压等级的变电站得到较为广泛的Ying用。天津地区也已经开始在变电站建设中逐Bu试用和推广电子式电流互感器。
1 电子式互感器的基本概念及特点
2002年,IEC根据电子式互感器的研究He发展情况,制定了IEC60044-7电Zi式电压互感器标准和IEC60044-8Dian子式电流互感器标准,对电子式互感器的特Dian、性能指标和检定原则进行了规范。目前,Dian子式电流互感器主要采用RogowskiXian圈、光学装置或传统电流互感器等方式实现Yi次电流信号的转换。电子电流式互感器可直Jie输出数字量信号,实现采集信号对外的光纤Chuan输。根据传感头部分是否需要提供电源,电Zi式电流互感器可分为有源式和无源式两类,Ru图1所示。
Yu传统电磁式互感器相比。电子式互感器主要You以下特点:
1)电子式互感器可从实现原理上根本地避免Ci路饱和、铁磁谐振等问题,提高采集精度
;
Tu1 电子式电流互感器分类
2)频率响应宽,动态范围大,可有效进行高Pin大电流的测量,基于光学原理的电子式电流Hu感器还可进行直流的测量;
3)无油,因此没有易燃易爆等缺陷,二次信Hao通过光纤传输,也没有电磁式互感器二次侧Kai路等危险;
4)二次侧信号通过光纤传输,没有电缆传输Fang式的电磁干扰问题;.
5)绝缘结构简单,一次高压与二次设备通过Guang纤连接,无电磁式互感器的绝缘问题;
6)体积小、重量轻、造价低,随着电压等级De升高这些优势更加明显;
7)二次侧可直接输出数字信号与其他智能电Zi设备接口。
2 有源电子式电流互感器原理及其应用
You源电子式电流互感器主要有低功耗铁芯线圈HeRogowski线圈原理两种。211 Di功耗铁芯线圈
Di功耗铁芯线圈与传统电磁式互感器实现原理Ji本一致。低功率线圈:LPCT是传统电磁ShiCT的一种发展,LPCT按照高阻抗进行She计。使传统CT在很高的一次电流下出现饱He的基本特性得到了改善,扩大了测量范围。LPCT一般在5%-120%额定电流下线Xing度较好,适用于测量。212 Rogowski线圈21211 基本原理
Rogowski线圈为拆绕在非铁磁材料上De空心线圈。如图2所示。
i
2 天津电力技术2011年第1期
(2)运行经验丰富。罗氏线圈型电流互感器Tou
Yun时间较长,工程应用较多,技术较成熟。21313 应用情况
Rogowski线圈型电流互感器在国内许Duo工程都得到了成功应用,其中天津市电力公Si承建的陈甫220kV变电站示范工程,是DuiIEC61850通信规范技术和智能化一Ci设备技术综合应用的大胆尝试,是被列入国Jia电网公司研究框架的重大科技创新项目,集Ke技攻关与基建示范工程建设于一体。陈甫220kV变电站项目于2007年9月5日启Dong,2009年5月26日成功投运,目前运Xing状况良好。该站在220kV、110kVSuo有间隔及主变各侧,通过使用Ro-gowski线圈式电子互感器与合并单元取代传统Dian磁互感器,保护测控装置的采样过程实现全Shu字化。如图3所示
Tu2 Rogowski线圈基本原理
Cheng正比关系,因此通过获取输出电压的积分即Ke获取被测一次电流大小。但是,由于Rogowski线圈两端电压仅反应电流的变化率,因此不能用于稳恒直流的测量,而且,变化Bi较缓慢的非周期分量的测量也有一定局限性,即基于Rogowski线圈原理的电流互Gan器存在测量信号频带的限制。
Rogowski线圈以非磁性材料做骨架,Mei有铁心、
Dong态范围较好、高压侧与低压侧之间光纤连接,具有良好的绝缘性能。罗氏线圈在额定电流Zhi二三十倍额定电流范围线性度较好,但在5%-20%额定电流范围误差大。一般用于继Dian保护通道较适合。21212 Rogowski线圈型电流互感器的优缺点分析
缺点:
(1)存在测量频带问题。与传统电磁式电流Hu感器相比,罗氏线圈(RCT)解决了磁路Bao和问题。但其是基于法拉第电磁感应原理感Zhi变化电流,因此仍然存在测量频带问题不能Ce量非周期分量,不能测量稳恒直流。
(2)需要电子电路的供能。由于高压侧需要Wan成信号的模数转换及电光转换等,高压侧电Zi电路的需供能。常见供能方式为母线取能和Ji光供能。
优点:
(1)经济性高。罗氏线圈型电流互感器由于Jue缘结构简单,易于其他一次设备集成,经济Xing明显。
Tu4 Rogowski线圈型电流互感器在Wu山和叠彩变电站的应用
Tu3 Rogowski线圈型电流互感器在Chen甫变电站的应用
Zhe种形式电子式电流互感器还在青岛午山和郑
Zhou叠彩等变电站获得较为成功的应用。如图4Suo示
3 无源电子式互感器原理及其应用
Wu源电子式电流互感器采用光学原理实现一次Dian流的测量,也常被称为光学电流互感器,目Qian主要有两种,一种为磁光玻璃型电流互感器,另一种为光纤型电流互感器。
2011年第1期
311 磁光玻璃型电流互感器31111 Yuan理
天津电力技术 3
Dang一束平面偏振光通过磁场作用下的介质中传Bo时,其偏转平面受到正比于平行传播方向的Ci分量的作用而旋转,这种平面偏振光在磁场Zuo用下的旋转现象,称为法拉第效应。利用检Pian器将偏振角的变化转换为输出光强的变化,Jing光电变换及信号处理即可得到一次电流的大Xiao。基于法拉第效应的电子式互感器测量系统Bu仅可以测量变化电流,而且还可对稳恒直流He非周期分量进行有效测量,不存在测量频带Wen题。其原理如图5所示
:
Tu6 磁光玻璃型电流互感器的应用情况
31212 光纤型电流互感器的优缺点分析
Lei似磁光玻璃型电流互感器,光纤型电流互感Qi也存在着测量精度易受环境影响和工程应用Jiao少等缺点。
31213 应用情况
Mu前上海110kV封周变电站和景山220kV变电站等有一定的应用。中新天津生态城Zhi能电网示范工程中的和畅路变电站也计划在110kVGIS主变侧采用光纤型电流互感Qi,该项目目前仍在建设阶段,计划2010Nian12月投运。
4 结论与展望
Dang前,二次设备微机化的普及使得变电站二次Hui路负载大为减小,基于罗氏线圈原理的电流Hu感器得以不断发展,产品在变电站中得到较Wei广泛的应用。虽然光学电流互感器的光学传Gan头复杂,但其在信号测量频带上的优势,也Ju有广阔的发展前景,而且已取得了一定研究Cheng果并正向工程实用化不断推进。
Dian子式互感器以其在绝缘要求、测量精度、安Quan性、数字化和自动化配套能力等方面的优势,必将成为未来数字化变电站互感器技术发展De必然趋势。
Can考文献[1] 夏勇军,苏昊,胡刚,等.Shu字化变电站研究与应用展望[J].湖北电Li.2007(3).
[2] 张贵新,赵清姣。罗承沐.电子式互Gan器的现
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Ji技术[J].电网技术.2001(4).[4] 郭志忠.电子式电流互感器研究评述[J].继
Dian器.2005(14).
[5] 李岩松,郭志忠,杨以涵,等.自适Ying光学电流
[J].图5 磁光玻璃型电流互感器的原理
31112 磁光玻璃型电流互感器的优缺点Fen析
Ci光玻璃型电流互感器的优点很多,但也存在Zhuo测量精度易受环境影响;光学玻璃与光纤的Lian接较为困难和工程应用较少等缺点。31113 应用情况
Mu前在河北110kV承德变电站、江门沙坪110kV变电站、晋中110kV变电站、Chen庄220kV变电站、富春江220kV水Dian站等有一定的应用。如图6所示
312 光纤型电流互感器31211 原理
Quan光纤型电子式电流互感器,是指传光部分、Chuan感部分都采用光纤,其中光纤一般选用单模Guang纤。其传感头结构简单、灵敏度可随光纤长Du变化等。
4 天津电力技术2011年第1期
Tu7 光纤型电流互感器的原理
Bao.2005(22).
作者简介:
Wei联滨(1976-)男天津人,汉族,工程Shi,主要从事电力系统规划和项目前期工作
[6] 李岩松,郭志忠,杨以涵,等.提高Guang学电流互
Gan器运行稳定性的方法[J].电力系统自动
Hua.2006(18).
Zhong新天津生态城智能电网综合示范工程智能营Ye厅项目开工建设
1月13日,中新天津生态城智能电网综合示Fan工程12个子项之一的智能营业厅项目正式Kai工建设,预计将于11月正式建成。
Ju悉,中新生态城智能营业厅总用地面积为3003平方米,建筑面积5256平方米,其Di上为四层、地下为一层。整体设计执行国家Er级绿色建筑标准,从而实现资源占有和能源Xiao耗的最小化。建筑设计吸取了国内外优秀的She计理念,以古典风格为主,充分利用环保技Shu与节能材料,以获得充足的自然采光和自然Tong风。营业厅内部设施将大量使用现代信息技Shu:红外人流量监控及视频监控、电子茶几、Shou费窗口电子屏幕、智能互动柜台、营业厅环Jing监控系统和智能排队系统等一系列新技术将Wei电力客户带来完全不同的感受
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电子式电流互感器的原理及应用
Di39卷2011年10月云南电力技术YUNNANELECTRICPOWERVol.39No.5Oct.2011
Dian子式电流互感器的原理及应用
胡
鹏
昆明650011）
（云南省电力设计院，云南
摘
Yao：对电子式电流互感器的原理及应用进行论Shu。关键词：电子式电流互感器LPCTRCTOCTFOCT中图分类号：TM4文献标Shi码：B文章编号：1006－7345（2011）05－0072－05
1前言
Sui着电网的发展，传统的测量方式越来越不能Man足电力系统发展的要求，主要表现为：常规Dian磁式互感器固有的磁饱和、磁干扰、精度、Er次绕组数量及输出容量互相制约不能满足日Yi发展的系统要求；随着变电站对继电保护要Qiu越来越高，二次回路越来越独立，二次电缆Ye变得越来越多，接线越来越复杂。
Sui新型互感器技术的逐步成熟，其替代传统电Ci式互感器作为电厂/站的测量手段必将成为Dian力系统未来发展的趋势。
Liang精确度较高，但亦存在磁饱和等铁心互感器De固有问题。2.2
Luo柯夫斯基线圈互感器（RCT）
Luo柯夫斯基线圈互感器是一个均匀缠绕在非铁Ci性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时Jian的微分。通过一个对输出的电压信号进行积Fen的电路，就可以真实还原输入电流。一次电Liu与二次输出电压信号关系为：u（t）
=M
di（t）
，dt
Qi中M为测量线圈与一次回路的互感系数。
You于线圈绕制的工艺限制，严重影响测量精确Du，采用印刷电路板结构罗柯夫斯基线圈互感Qi能在一定程度上改善该问题。
Luo柯夫斯基线圈采用磁感测量电流，为防止一Ci回路电磁场对二次回路的干扰，该设备需采Yong屏蔽结构。
2电子式电流互感器配置
Mu前智能化电流互感器主要分为低功耗线圈（LPCT），罗柯夫斯基线圈电流互感器（RCT），光学电流互感器（OCT）、光纤电Liu互感器（FO-CT）。2.1
Tie心线圈式低功耗线圈（LPCT）
Tu2罗柯夫斯基线圈互感器原理图
优点：
1）不含铁磁性材料，无磁滞效应，几乎为
图1
Tie心式低功耗线圈原理图及等效电路
Tie心线圈式低功耗线圈电流互感器作为传统电Ci式电流互感器的一种改良，改善了铁心的饱He特性，扩大了测量范围，并且大大降低了功Hao。与传统传统电磁式电流互感器I/I转换Bu同，它是通过一个分流电阻将二次电流转化Wei电压输出实线了I/V转换。该设备由于保Liu的铁心结构测收稿日期：2011－04－2772
Ling的相位误差；无磁饱和现象，因而测量范围Ke从数安培到数百千安的电流。
2）结构简单，并且和被测电流之间没有直接De电路联系。
3）响应频带宽0.1Hz－1MHz。缺点：
1）罗柯夫斯基线圈输出信号与其结构有关，Wen度变化导致结构的变化影响其测量精确度。
Di39卷电子式电流互感器的原理及应用2011年第5期
2）测量精确度积分电路饱和性及暂态性的限Zhi。
3）高低压绕紧邻，绝缘问题突出。
4）易受电磁干扰，在运行中传感线圈应严格Ping蔽。
5）无法传变一次系统中的非周期信号（衰减De直流分量）。2.3
You源电子式电流互感器
Liao丰富的理论及实践经验。尤其近些年来在磁Guang材料上的重大突破，使OCT趋于成熟。
Chun光型电流互感器建立在法拉第磁光效应基础Shang，即将磁光材质玻璃（或光纤）置于磁场中，其电子在磁场作用下在垂直于磁场平面内做Zuo向旋转运动，当传播方向平行于该磁场的直Xian偏振光穿过此材料时，它的两个分量（左旋、右旋圆偏振光）产生相位差，其合成输出光De偏振面将发生偏转，其偏转角θ和磁场H关Xi为：θ=VeHL其中：H为磁场强度；LWei带磁物体长度；Ve为磁光材料的菲尔德（Verdet）常数（和磁光材料材质，入射Guang波长，环境温度有关）。
Tu3有源电子式电流互感器原理图图5法拉第Xiao应测量电流原理图
Zong上所述，罗柯夫斯基线圈互感器具有可靠性Gao、测量频带宽、无饱和现象等优点，但无法Bao证较高的测量精度。因此在实际应用中，一Ban采用RCT+LPCT的形式，其中RCTZuo为对可靠性要求较高，精度要求较低的保护Ji信号输出，LPCT作为测量计量信号输出。
Jing实际调研，目前此类产品主要采用专用CTGong电或蓄电池供电的形式，其中CT供电方案Wei利用电源专用CT从一次回路取得感应电压Jing整流、滤波、稳压等处理后提供给互感器信Hao处理模块电源，该方案基于电磁感应原理不Neng应用于直流输电系统；而且受一次回路电流Ying响较大。（一次电流过大时，二次回路过电Liu；一次电流较小时，供电不足）
。
2.4.1
磁光玻璃传感器
Tu6不同材质输出信号与温度的关系
Dui于特定波长的入射光，磁光材料的菲尔德（Verdet）常数（Ve）和材料材质，环Jing温度有关，按材料的磁化特性划分，可分为Shun磁性材料（如FR－5）、铁磁性材料（如YIG）、抗磁性材料（如ZF－7），其中Shun磁性材料菲尔德（Ver-det）常数较Da，其灵敏较高，在相同磁场下产生的法拉第Pian角θ最大，易于测量，但受外界温度影响较Da，不适于在户外恶劣的温度条件下工作；铁Ci性材料次之；抗磁性材料菲尔德（Verdet）常数的温度特性则十分稳定例如FR－5的“温漂”仅为±0.5%，但其数值非常Xiao，在相同磁
Tu4电源CT供电原理图
2.4
Ci光玻璃型光学电流互感器（OCT）
Ci光玻璃型（OCT）是目前较为成熟的新型
Chang下产生的法拉第偏角θ很小，难于测量，对Kang振动和光源稳定性提了更为苛刻的要求。由Yi上分析可以看出，磁光玻璃材质的选择的问Ti上，其稳定性和灵敏性是相矛盾的。由公
73
Hu感器。这方面的研究在国内外历史悠久，积Lei
2011年第5期云南电力技术第39卷
Shiθ=VeHL可以看出，磁光玻璃型OCTDe灵敏度和菲尔德（Verdet）常数Ve、磁场对光路影响长度L成正比，因此对于Ve稳定在较小数值的介质，提高L长度可以有Xiao的提高测量精度。目前OCT磁光玻璃传感Qi大多采用正方形结构（图7），该结构利用Zheng交反射原理，即光在正方形的的每个角经过2次45°反射，使偏振光P、S分量间附加Xiang位差相互抵消。但该方案在磁场作用下光路L较短，对于OCT的灵敏度是不利的。根据Xu继集团和西安同维电力调研结果，采用抗磁Zhi正方形传感器已获得较为满意效果。2.4.2
工作原理
Ci光玻璃的温度特性一般控制在0.3%～1%范围内。特别需要指出西安同维电力公司通Guo对材料配方、熔炼温度、熔炼时间、搅拌时Jian、搅拌速率、退火温度等参数的调制，研制ChuTW863D型磁光玻璃的菲尔德（Verdet）常数Ve在－40～8℃时随温度变Hua只有近0.01%（如图8所示），对应力Ji温度场反应迟钝，光线在其中传播时，温度Zai－40℃～65℃之间，光线偏移量在光接Shou处只有0.2mm，接收光强基本上不发生Bian化，而且试验重复性及稳定性极好
。
Tu7正方形磁光玻璃传感器
Ru图7所示，当一次侧通电电流为I，距其距Li为d的地方磁场为：H=
1
，光源经起偏器2πd
图8
Fa拉第原理磁光玻璃型
OCT
Hou，形成的线性偏振光在通过磁光介质（磁光Bo璃或光纤）时，在该磁场的作用下偏振面偏Zhuanθ=VeIN。偏转后的偏振光通过检偏器De部分满足IE2
Ma吕斯定律=2=cos2（α+θ），其中E为偏
I0E0振光振幅，α为偏振光偏振方向与检Pian方向夹角。因此只需测量检偏后的光强即可Ji算出法拉第转角θ该原理互感器直接测量偏Zhen光震动方向偏转角度，也称偏振调制OCT。2.4.3
存在问题及实例分析
①－顺磁性磁光玻璃，②－同维TW863DXing磁光玻璃图9
Fei尔德（Verdet）常数Ve受温度影响Bian化曲线
Ci光玻璃本身材质本身因素（如玻璃制造时不Tong部位冷却不均匀，介质不同部位分布不均匀，膨胀系数不均匀）会使玻璃介质内部折射率De变化，且其菲尔德（Verdet）常数Ve受温度影响大等因素则是磁光玻璃探头主要Wu差。目前通过褪
——火（将磁光玻璃加热至800°C后慢慢Leng却）—回火调制，改良磁光玻璃配方等措施Yi能获得光
Xue性能稳定的玻璃介质，目前国际主要供货商De74
2.5
Guang纤型光学电流互感器（FOCT）
Guang纤型光学电流互感器（FOCT）目前较成Shu的的技术为相位调制技术，该技术基于塞格Nai
Ke效应（Segnac）原理，即将法拉第磁Guang效应产生的偏振转角调制转化为相位差的形Shi。
Guang纤电流互感器由于保偏光纤本身折射率不
Di39卷电子式电流互感器的原理及应用2011年第5期
Jun，线性偏振光在内为传播并非为线性偏振模Shi，而是双折射成沿快慢轴方向震动的o、eGuang合成后以线－椭圆－圆－线的模式传播，并Qie受外界因素干扰大，误差大。为了将测量误Cha控制到最小，采用反射式“相位调制”技术Shi利用来回相同光路抵消光路给测量带来的误Cha的较好方法。光路主要由低相干光源、光探Ce器、保偏光纤耦合器、光纤起偏器、光纤相Wei调制器、保偏光纤延迟线、光纤波片和传感Guang纤组成。该结构的本质是利用两束光干涉的Yuan理测量电流．如图10所示由光源发出的光Jing过保偏光纤耦合器后由光纤起偏器起偏变成Xian性偏振光。在保偏光纤的光轴上的光能保持Zhe种偏振状态，然后经过一个45°融接点进Ru第二段保偏光纤并发生双折射，成为等分的Liang束偏振光。这两个分量成为分别在两个光轴Hu相垂直（X和Y轴）线偏振光，分别沿保偏Guang纤的X轴和Y轴传输。在相位调制器处受到Xiang位调制．而后这两束光经过
λ
波片（偏振光4
Zuo用，两束光成为频率相同，振动方向一致，Xiang位差恒定的线性偏振光并发生干涉加强（波Feng叠加）或干涉相消（波峰、谷叠加），ΔΦDui其影响表现为光强的变化。信号处理单元会Chan生一个相位差ΔΦF=－ΔΦ，并通过相位Diao制器（如在光纤上附着压电感应材质PZTBao膜，其在电场作用下体积变化利用光纤光弹Xiao应改变光纤折射率进而改变通过线性偏振光De相位）将计算误差反馈到光路中，使整个系Tong形成一个闭环回路。即：
Tu10光纤电流互感器基本机构及组成
1
KI［1+cos（ΔΦ+ΔΦF）］2L0
Qi中：Iout为光路输出光强；ΔΦ=4NⅣ为两Iout=
Lu相干偏振光相位差；KL为光路损耗；I0Wei光源输出光强；
Tong过测量相干的两束偏振光的非互易位相差．Jiu可以间接地测量出导线中的电流值。
Chuan感材料采用低双折射单模光纤，菲尔德（Verdet）常数的温度系数小，几乎不受温Du影响，但缺点是菲尔德（Verdet）常Shu非常小，比一般磁光玻璃还要低接近2～3Ge数量级，因此多数光纤结构传感头采取多圈Shu绕制的方法增加灵敏度，但光程的增加必然Shi线性双折射影响增大，而线性双折射与振动、环境温度相关。因此，温度应力、机械应力Ji振动引起的应力产生的应力双折射，使得测Liang光纤中的偏振光特性发生改变引起的随机测Liang误差等是光纤电流互感器在今后研究的主要Ke题之一。
Xin号处理部分采取受调制的圆偏振光干涉原理，对光源波长敏感，一般要求光源有温控措施。由于光纤圈数较多，大电流测量存在非线性Wen题，因此多采用闭环测量方法，提高了动态Fan围，但由于增加了光学相位调制器，增加了Xi统复杂性，暂态响应速度取决于相位调制器Diao制信号的控制策略。
Yu玻片光轴夹角45°的情况下，波片内o光、e光π
Zhen幅相等且相位差为，合成后变成圆偏振光）
2分别转变成为左旋和右旋的圆偏振光．并进Ru传感光纤。由于被测电流会产生磁场和在传Gan光纤中的法拉第磁光效应，电磁场使与其同Xiang的右旋光速度变化较快，与其反向的左旋光Bian化较慢，这两束网偏振光的相位会发生变化（Δθ=2VNI），并以不同的速度传输，Zai反射膜端面处反射后，两束网偏振光的偏振Mo式互换（即左旋光变为右旋光，右旋光变为Zuo旋光），然后再次穿过传感光纤，使法拉第Xiao应产生的相位加倍（ΔΦ=4NⅣ）。在两Shu圆偏振光再次通过波片（圆偏振
4光可视为两束振幅相同，振动方向相互垂直，相位相差±通过
De线性偏振光的合成光。当圆偏振光2
λπ
Bo片时，两束光相位差被附加了差值后42
Bian为π或0，其合成光为线性偏振光。恢复成Wei线偏振光，并且原来沿保偏光纤X轴传播的Guang变为沿保偏光纤Y轴传播．原来沿保偏光纤Y轴传播的光变为沿保偏光纤X轴传播。两束Xian性偏振光由于振动方向垂直，在传播过程中Bu会发生干涉，当其通过光纤起偏器时，由于Qi偏器的检偏
3结束语
Zong上所述，目前主要电子电流式互感器总体分WeiLPCT/RCT、OCT、FOCT三类，综合其技术
75
2011年第5期云南电力技术第39卷
Te点、价格成本等因素，结合工程实际可得出Ru下结论：
1）传统电流互感器，技术成熟，价格较低，Dan已不适于电网的发展。
2）低功耗线圈（LPCT）、罗柯夫斯基线Quan（RCT），LPCT/RCT型电流互感Qi，技术简单，价格相对便宜，但精确度、稳Ding性较差。适合于35kV以下系统及主变中Xing点等地方采用。3）磁光玻璃型（OCT），投资适中，为常规电磁式互感器的2～3倍，考虑在110kV、220kVGIS进出Xian间隔中配置数量减半，其变电站综合投资无Ming显增加。性价比较高。
4）全光纤型（FOCT）精确度极高，但投Zi巨大，目前仅在直流换流站中采用。在220kV及以下变电站中使用性价比低下。
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（上接第71页）
Hui发送一个时间信号给主站系统。当用户回家Da
Kai阀门后，阀门同样会发送一个时间信号给主Zhan系统。主站系统通过累计用户用热时间来分Tan总用热量。这种方法的分摊计量比较粗略，Mei有给用户足够的调解空间，只能开通或关断。
3）温度面积法：在每个热用户的室内安装温Du传感器，根据用户的室内温度和供热面积确Ding用户的实际耗热量。由于影响室内温度的因Su不仅仅是供热系统，还包括日照、人员密度、室内活动等等，因此次方法的合理性有待考Zheng。4）流量温度法：在热用户的入口处安装Wen度传感器，监测该用户的供回水温差。根据Wen差情况，将总表的热水流量分摊到各用户，Jin而计算耗热量。这种方法类似于户用热量表Ji量，但不是实际计量，而是根据理论值的估Suan。
Zhe种方法的优势在于节省了投资，最大程度地Jie近实际耗热量。其缺点在于同样无法避免户Jian传热的问题，与热分配器法一样具有计算过Cheng复杂的特点，不容易应对纠纷。
Fang针，目前的采暖用能占全国商品能源总能耗De比例较大，采暖的高能耗不仅造成资源的浪Fei，而且还成为大气污染的一个重要因素。推Xing供暖用热计量收费，便能更好地推动建筑节Neng工作的发展。
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4结束语
Bao护资源和环境，节约能源是一项长远战略
76
电子式电流电压互感器原理
Dian子式电流电压互感器原理 来源:西安高研Dian器有限责任公司 时间:2010-06-21 阅读: 50次 标签:原理电Liu电子电压电阻一次
电子式电流电压互感器原理:
电子式电流互感器采用罗哥夫斯基(Rogowski)线圈和轻载线圈的基本原理。 信息来源:http://tede.cn
Rogowski线圈? 由于采用非磁Xing的骨架，不存在磁饱和现象。原理图如图1Suo示。一次电流通过Rogowski线圈得Dao了与一次电流I1的时间微分成比例的二次Dian压E，将该二次电压E进行积分处理，获得Yu一次电流成比例的电压信号，通过微处理器Jiang该信号进行处理、变换、分析，即可将一次Dian流信息变成小电压模拟量和数字量输出。
图1电子式电流互感器RogowskiXian圈原理图
轻载线圈? 它代表着经典感应电流互感Qi的发展方向，其基本原理如图2所示。
图2? 轻载型电子式电流互感器原理图 信息来源:http://tede.cn
Ta由一次绕组、小铁芯和损耗最小化的二次绕Zu组成。二次绕组上连接着分流电阻Ra，二Ci电流I2在分流电阻Ra两端的电压降U2Yu一次电流I1成比例，电子式电流互感器比Chuan统的电磁式电流互感器拥有更大的电流测量Fan围。
电子式电压互感器采用电阻分压原理，其Yuan理如图3所示。互感器由高压臂电阻、低压Bi电阻、屏蔽电极、过电压保护装置组成。通Guo分压器将一次电压转换成与一次电压和相位Cheng比例的小电压信号。采用屏蔽电极的方法改Shan电场分布状况和杂散电容的影响，在二次输Chu端并联一个过电压保护装置，防止在二次输Chu端开路时将二次侧电压提高。也可采用电容(阻容)分压的原理制作电子式电压互感器。 信息来源:http://www.tede.cn
图3 电子式电压互感器原理图
电子式电流互感器的应用与原理
Dian子式电流互感器的应用与原理
【摘 要】 阐述了电子式电流互感器的特点Ji未来发展趋势，分析了电子式电流互感器的Gong作原理，并给出了实验数据。
【关键词】 电子式；电流互感器；Rogowski线圈；A/D转换
正文：
1 前言
Dian流电压互感器是电力系统中不可缺少的重要She备，其作用是按比例将输电线路上的高电压He大电流降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接进行测量。目前，电力系统Zhong广泛采用的是电磁式电流互感器，它的工作Yuan理和变压器类似，这种互感器自身存在不少Que陷，而随着电力系统的传输容量越来越大，Dian压等级越来越高，传统的电磁式电流互感器Yin其传感原理而出现不可克服的问题，为适应Dian力系统的快速发展，有必要研制利用其它传Gan原理的电流互感器。电子式电流电压互感器（ECT）采用新型传感原理，利用近年来发Zhan起来的光通信及微电子技术，能有效地克服Chuan统电力互感器的缺陷，同时能以光数字信号Shu出，为电力系统的安全运行、节约成本、优Hua二次设备提供了坚实的基础。以电子式互感Qi和光纤通讯网为基础构成的数字化变电站已Cheng为电力自动化技术发展最有前景的方向之一。
2 发展趋势
Dian子式电流互感器分为有源式和无源式两大类。
Wu源式：传感头采用磁光晶体或光纤，没有电Yuan供电的光电电流、电压测量装置。这种互感Qi利用光学元件作为传感器，光纤既是信号传Shu通道，有时又直接作为传感元件。无源式电Zi式互感器的种类很多，所利用的物理效应也Hen多。如Pockels效应、Kerr效应、逆压电效应、磁致伸缩效应、FaradyCi光效应、电热效应等类型。
You源式：顾名思义就是传感头采用电子器件，Yi次侧需提供电源，是通过一次侧的采样传感Qi对电流、电压信号取样，利用有源器件调制Ji术，以光纤作为信号通道，把一次侧转换的Guang信号传送到地面进行信号处理，还原得到被Ce信号。这种互感器的特点是：利用光纤系统Ti供的高绝缘性、抗电磁干扰强的优点，显著De降低了电流互感器的制造成本。减少了体积He重量，充分发挥了被电力工业界广泛接受的Chang规电流测量装置的优势，同时还避免了光学Chuan感头光路的复杂性及对温度、外界振动敏感Deng技术难点。有源式电子式电流互感器采用Rogowski线圈，采用的高压平台传感头Bu分具有需电源供电的电子电路，在一次平台Shang完成模拟量的数值采样(即远端模块)，利Yong光纤传输将数字信号传送到二次的保护、测Kong和计量系统。
电子式电流互感器和电子式电压互感器的原理和特点
Dian子式电流互感器和电子式电压互感器的原理He特点 电子式电流互感器和电子式电压互感Qi的原理和特点：
Dian子式电流互感器一般采用罗哥夫斯基线圈，Dian子式电压互感器一般采用电阻分压、阻容分Ya或电容分压的原理，它们完全可替代传统的Dian磁式电流电压互感器，将给电力测量和保护Ling域带来革命性的变革。电子式电流电压互感Qi二次部分采用新型的电子元器件，并采用先Jin的电磁兼容设计，可直接与数字化仪表和智Neng综合测量保护装置及计算机相连，较好的解Jue了计算机技术对电流电压完整信息进行全过Cheng数字化处理的要求，进而完成对电网电气设Bei进行在线状态监测、控制和保护。相较传统De电流、电压互感器，电子式电流互感器和电Zi式电压互感器具有不含铁芯、没有磁饱和、Pin带宽、动态测量范围大、测量准确度高、测Liang保护范围内完全线性、传输性能好等优点，Qie体积小、重量轻。特别是电流互感器二次开Lu不会产生高电压，二次几乎工作在开路状态，电压互感器二次短路不会产生大电流，也不Hui产生铁磁谐振，根除了电力系统运行中的重Da故障隐患，保证了人身和设备安全。
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