光纖電流傳感器應(yīng)用中熱點(diǎn)問題解析

光纖電流傳感器應(yīng)用中熱點(diǎn)問題解析航天科技服務(wù)電力1、電子式互感器的分類及發(fā)展趨勢2、全光纖電流互感器兩大難題解決現(xiàn)狀3、全光纖電流互感器噪聲的影響及測試方法4、超過1000臺(tái)產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)介紹目錄智能電網(wǎng)對互感器基本要求電磁式互感器電子式羅氏線圈+LPCT光學(xué)式磁光玻璃式全光纖式（FOCT）測量原理電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)法拉第效應(yīng)法拉第效應(yīng)安全隱患爆炸、二次開路采集模塊擊穿暫無暫無暫態(tài)特性差較差較好好可交互性無無無具備數(shù)字化可實(shí)現(xiàn)是是是自診斷監(jiān)測無無無具備抗干擾能力好很差較好好綠色、低碳很差好好好1、

電子式互感器的分類及發(fā)展趨勢困擾羅氏線圈的難題——電磁干擾

目前，市場上ECT主要以羅氏線圈+LPCT方案為主，羅氏線圈屬于有源工作方式（即一次側(cè)電路需要電源）。

羅氏線圈電子式互感器的敏感元件是電磁線圈，與采集電路之間無任何隔離，是傳統(tǒng)“互感器”的變異。有源ECT是電信號(hào)敏感，抗干擾性能較差無源FOCT是光電隔離，抗干擾能力好有源ECT引起誤動(dòng)的機(jī)理分析FOCT：拒絕干擾，數(shù)據(jù)可靠電信號(hào)直連，容易感受外界干擾信號(hào)；注：在變電站故障發(fā)生或者開關(guān)、斷路器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的快速暫態(tài)過電壓引起較強(qiáng)的暫態(tài)電磁場，導(dǎo)致有源ECT不能正常運(yùn)行。有源工作，高壓側(cè)供電電壓不穩(wěn)，容易造成AD誤采樣；先微分后積分，引起直流飄移誤差。FOCT安全準(zhǔn)確智能可靠低碳節(jié)約占地，節(jié)省耗材,低碳環(huán)保非介入式測量，無爆炸、二次開路危險(xiǎn)能測直流，暫態(tài)精度高，全量程范圍無飽和特有的智能自診斷，對每個(gè)采樣的有效性進(jìn)行診斷一次側(cè)無源，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高FOCT代表未來的發(fā)展方向2、

全光纖電流互感器兩大難題解決現(xiàn)狀溫度和振動(dòng)——曾經(jīng)的技術(shù)難題

“光纖電流傳感器技術(shù)先進(jìn)，是未來的發(fā)展方向，但是目前材料、工藝均沒有解決，受溫度影響大，穩(wěn)定性差，容易受振動(dòng)的影響，國外廠家解決的比較好”——這一說法已經(jīng)持續(xù)了十余年，對還是錯(cuò)。

南瑞航天（2007年底）國內(nèi)首次通過型式試驗(yàn)，“難題”被打破，但現(xiàn)在還能聽到大量的這種聲音。溫度穩(wěn)定性和長期工作穩(wěn)定性

①武高完成了超過5次的型式試驗(yàn)檢測；

②現(xiàn)場超過1000臺(tái)產(chǎn)品的運(yùn)行，蒙自變電站超過兩年的校驗(yàn)精度符合要求。NAE產(chǎn)品抗震性能

①武高比武測試，抗震性能良好；

②振動(dòng)臺(tái)模擬沖擊振動(dòng)試驗(yàn)， 0.04g2/Hz隨機(jī)振動(dòng)，400g沖擊，無任何影響；

③GIS斷路器疲勞試驗(yàn)。現(xiàn)狀：武高比武結(jié)果表明，不是所有企業(yè)能夠解決好以上兩個(gè)難題絕大部分廠家溫度和振動(dòng)性能超差。注：實(shí)際運(yùn)行錄波數(shù)據(jù)對比3、

全光纖電流互感器噪聲的影響及測試方法

4kHz采樣頻率下的輸出曲線如下圖：

小電流下的輸出波形

600A輸入電流下的輸出波形噪聲來源：

光學(xué)散粒噪聲，是隨機(jī)過程，服從泊松分布?？梢宰C明信噪比與所需的時(shí)間平方根成正比。白噪音特性：（1）在一定帶寬范圍內(nèi)，噪音是恒定的。不隨一次電流變化而變化，均值趨近于零。（2）國標(biāo)20840.8中的E.6中提到，在校驗(yàn)時(shí)，可以增加采樣周期獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

（3）噪音對繼電保護(hù)、電能計(jì)量均無影響。

（4）可以通過濾波的方法降低噪聲，僅僅改善了視覺效果，不能提高互感器真實(shí)精度，反而影響了光學(xué)互感器的響應(yīng)帶寬，從保護(hù)角度嚴(yán)禁采取濾波處理。小電流測試方法研究，F(xiàn)OCT測量精度更具優(yōu)勢這一噪聲均值為零，呈高斯分布，在小電流下看上去毛糙；因?yàn)樵肼暫托盘?hào)是不相關(guān)的，通過濾波器可以將噪聲的影響消除，達(dá)到預(yù)期的水平；對于一個(gè)30mA/√Hz噪聲水平來說，要想在1A測量電流情況下達(dá)到0.1%的測量精度，需要450s的時(shí)間來濾除噪聲；對測試來說，等待這么長時(shí)間是不值得的；而對于電能計(jì)量來說，典型的計(jì)量周期是15分鐘（900s），所以實(shí)際使用時(shí)噪聲不會(huì)對計(jì)量產(chǎn)生大的影響。慎用濾波技術(shù)4、超過1000臺(tái)產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)介紹NAE-GL系列FOCT組成敏感環(huán)連接光纜電氣箱體應(yīng)用于從10kV~750kV電壓等級(jí)。NAE系列產(chǎn)品的型譜設(shè)計(jì)NAE-GL系列FOCT組成

敏感環(huán)連接光纜（護(hù)套/絕緣子）電氣單元FOCT的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)敏感頭安裝靈活，方便與其它設(shè)備集成；敏感頭嚴(yán)格遵循安培回路定律，抗干擾能力強(qiáng)。全光纖互感器應(yīng)用典型工程——上海封周110kV變電站

國內(nèi)首座全站采用全光纖電流互感器，2009年9月29日投運(yùn)，目前運(yùn)行時(shí)間近3年。全光纖電流互感器運(yùn)行情況良好。全光纖互感器應(yīng)用典型工程——上海蒙自110kV變電站

上海蒙自110kV智能變電站是2010年上海世博會(huì)重點(diǎn)配套工程。110kV間隔全部采用本項(xiàng)目電流互感器產(chǎn)品，2009年12月正式投運(yùn)。運(yùn)行時(shí)間2年半。全光纖互感器應(yīng)用典型工程——無錫西涇220kV變電站

江蘇無錫西涇220kV智能變電站是物聯(lián)網(wǎng)示范工程，全部采用本項(xiàng)目全光纖電流互感器共210相。江蘇蘇州東500kV玉山變電站作為2010年世博會(huì)保電工程，為國內(nèi)500kV首次應(yīng)用。全光纖互感器應(yīng)用典型工程——江蘇玉山500kV變電站全光纖互感器應(yīng)用典型工程——陜西洛川750kV變電站陜西洛川750kV智能變電站是全光纖