電流互感器 國外裝備

Presentationtitle-01/01/2010-P1NXCT數(shù)字純光纖電流互感器無源純光纖電流互感器應用案例無源純光纖電流互感器原理簡介無源純光纖電流互感器接口說明無源純光纖電流互感器軟件維護無源純光纖電流互感器技術(shù)總結(jié)無源純光纖電流互感器試驗和證書無源純光纖電流互感器部分業(yè)績Presentationtitle-01/01/2010-P2NXCT無源純光纖電流互感器應用案例Presentationtitle-01/01/2010-P32010年，青島220kV午山變電站黃午線進行智能化改造,要求在原運行的GIS本體上新安裝純光纖電流互感器，GIS無需開殼改造。青島午山220kVOCT項目采用F3柔性光纖電流互感器技術(shù)環(huán)繞在導線周圍同樣的測量精度Presentationtitle-01/01/2010-P52010年5月28日就青島午山220kV變電站智能化改造項目與山東省電力集團公司簽訂技術(shù)協(xié)議，提供3相雙重冗余配置NXCT－F3各一組（NXCT－F3應用原則：除現(xiàn)場GIS瓷套外，還可在無回流的金屬外殼外，單相使用）青島午山220kVOCT項目Presentationtitle-01/01/2010-P6阿爾斯通提供的NXCT在戶外分支母線套管下方直接纏繞的方式獲取一次電流值。該項目已經(jīng)于2010年11月份順利通過國網(wǎng)、山東省局專家的驗收。目前運行良好，數(shù)據(jù)達到運行要求。青島午山220kVOCT項目直接纏繞套管（09/08/2010）以上方案適用于已投運GIS站改造，可大大降低設(shè)備成本和施工費用。Presentationtitle-01/01/2010-P7青島午山220kVOCT項目加裝法蘭環(huán)（03/01/2011）GIS應用整體結(jié)構(gòu)緊湊精度高，同時滿足計量和保護的要求光纖測量和通信，抗干擾能力強GIS配套用純光纖電流互感器Presentationtitle-01/01/2010-P10420kVGIS中的常規(guī)CT420kVGIS中的NXCT應用現(xiàn)場（國外）Presentationtitle-01/01/2010-P11126kV三相同體的GISNXCT應用現(xiàn)場（國外）Presentationtitle-01/01/2010-P12西開GIS用220kV純光纖電流互感器2010年，西開向阿爾斯通定購了220kV的NXCT純光纖電流互感器，現(xiàn)在已經(jīng)通過各項測試，測試結(jié)果非常令人滿意。以上項目大大豐富了我們跟GIS廠家配合的工程經(jīng)驗，為今后跟各大GIS廠家合作奠定了堅實基礎(chǔ)。OCTGISinChina在國內(nèi)數(shù)字式變電站開始試點WholeGISAssembleandControlpanel

OCT集成到GIS的整體裝置和智能監(jiān)控屏Presentationtitle-01/01/2010-P15NXCT測量穩(wěn)定性試驗

其他廠家OCT測量穩(wěn)定性試驗西開GIS用220kV純光纖電流互感器穩(wěn)定性比對試驗試驗結(jié)果表明，NXCT的穩(wěn)定性大大優(yōu)于競爭廠家設(shè)備。Presentationtitle-01/01/2010-P16PortlandGeneralElectricPortableSubstation200mVProtection-40to+50CIEC5Pclass用于變壓器套管的NXCT-F3（國外）安裝于室外變壓器三相套管，簡單、快捷。Presentationtitle-01/01/2010-P17應用現(xiàn)場（國外）69kV,GulfRichSub.,nearBeaumont,TX2004Hurricanedamagerepairandupgrade2008115kV,AmiteSub.,La 2004用于敞開式變電站Presentationtitle-01/01/2010-P18加拿大420kV變電站CANDIAEnelTernaSubstation420kV應用現(xiàn)場（國外）Presentationtitle-01/01/2010-P19英國國家電網(wǎng)NXCT實例,420kV變電站（敞開式）應用現(xiàn)場（國外）Presentationtitle-01/01/2010-P20NXCT-F3應用LongDistanceProtectionforundergroudCable

長距離底下電纜保護應用NXCT-F3長距離測量電流互感器Application(NewYork)應用案例(紐約地鐵)DifferentialProtection地下線路的有效差動保護NoPowerRequirement,SimpleInstall,LowCost

遠端無需工作電源,系統(tǒng)部署簡單,成本低F3測量頭Relay保護產(chǎn)品:ERLPhase或SELOneChassisSupport6phase一個光電單元通過低功率模擬接口輸出6相電流測量值CalculateCurrentdifference保護監(jiān)控兩端三相電流的差Triponpre-definedsetpoint如果電流差大約預先設(shè)定的域值,預示著底下電纜出現(xiàn)故障,段路器動作,將故障線路進行隔離.NoPowerSupply遠端互感器無需電源,兩端無需同步,節(jié)省空間F3sensingheads6Phase200mV6CBApplicationPrinciple系統(tǒng)原理DCT-A:WallBushingOpticalSensorWallBushing(穿墻套管上電流互感器應用)NeutualBus(直流光電流互感器)海底直流電纜(更換失效電流互感器)OCT-F3應用于直流大電流

Presentationtitle-01/01/2010-P27NXCT無源純光纖電流互感器原理簡介Presentationtitle-01/01/2010-P28數(shù)字純光纖電流互感器、電子式電流互感器、傳統(tǒng)電磁式電流互感器概述電流互感器電磁式電流互感器（材料耗用大，絕緣復雜）光電互感器有源式光電互感器（頭部高壓側(cè)有無鐵心的羅高夫斯基線圈，由電子裝置轉(zhuǎn)換成光信號，送到底部，再再底部轉(zhuǎn)換成電信號。高壓側(cè)電子裝置電源由鋰電池供給，或底部送強光束，由光電池產(chǎn)生電源，也有由高壓電、磁場激勵感應供電）磁光玻璃光電互感器（采用法拉第磁光效應，應用，根據(jù)光波行進中，在由一次電流形成的磁場中引起的光偏轉(zhuǎn)，由底部的電子裝置檢測原光信和偏轉(zhuǎn)后的光信號差異，計算出一次電流值。頭部無需電源，但匝數(shù)受限，磁光玻璃尺寸受限，使測量靈敏度不高）NXCT全光纖光電互感器（全光纖代替了磁光玻璃，結(jié)構(gòu)簡單，采用高靈敏度不受干擾的Sagnac干涉原理，導致NXCT可靠性好，靈敏度高，應用靈活，穩(wěn)定性高）磁光式互感器光電電流互感器性能比較羅氏線圈光電CT純光vs.高壓端有電源故障率較高磁光玻璃光纖vs.磁光玻璃生產(chǎn)困難，輸入輸出偏振光分路進出，傳感匝數(shù)有限制，測量范圍受限制，接口多易碎偏振光相角移測量(偏振光角移測量)Sagnac偏振光干涉儀原理(偏振光速度檢測)vs.對震動敏感，測量直流電流困難，測量難度大，噪聲高，傳感光纖特殊，易碎目前技術(shù)進步和發(fā)展的最高程度普通光偏振器偏振光法拉第材料電磁場檢偏器旋光角

NXCT–法拉第磁光效應同光程原理ReciprocityNXCT–Anpere’sLaw安培定理Presentationtitle-01/01/2010-P33NXCT無源純光纖電流互感器組成傳感光纖SensorFiberLED

紅外發(fā)光源導體光探測器?波片調(diào)制器偏振器Mirror鏡子模擬/數(shù)字接口Analog/Digitalinterface保護測控裝置OpticElectronics

ModulatorPM保偏光纖HEA

1or5A計量電流LEA

200mV保護電壓放大器電子裝置Applifier調(diào)制器盒BusbarSensorfiber傳感光纖Presentationtitle-01/01/2010-P34

電流傳感器電源供應和放大器(2U)轉(zhuǎn)換單元(3U)光纜連接盒傳送纜(管道中)連接盒6模量輸出－可以1A或or5A(僅供測量)－或or200mV(保護)地埋中間纜數(shù)字輸出時不用Sagnac干涉儀由一個相調(diào)制器控制電流信號由調(diào)節(jié)器的83kHz載波頻率攜帶原始輸出是數(shù)字信號，采樣間隔6μsAC和DC均可使用NXCT無源純光纖電流互感器組件光纖調(diào)制盒Presentationtitle-01/01/2010-P35NXCT無源純光纖電流互感器接口Presentationtitle-01/01/2010-P36低能量模量接口：4Vrms（測量）200mVrms（保護）動態(tài)范圍：<0.2%誤差（額定電流、4V輸出），<0.5%誤差（額定電流、200mV輸出）<2%誤差（108kApeak、使用保護傳感器）帶寬:0.5Hzto6kHz高能量模量接口1:1Arms或

5Arms(名義),B-0.1負載、功率因素

0.9測量用動態(tài)范圍：

<0.2%誤差1A到

4000A(使用擴展測量范圍傳感器)帶寬：

10Hz到6kHz（1A測量輸出）輸入功率需求：DC110V/220V(+/-35%)，或AC220V

典型功率：

50W電氣性能TypeI3:測量精度

IECClass0.2S，IEEEClass0.3；保護精度

IECClass5P，IEEE10%TypeII3:擴展范圍0.2%(0.2%到

150%額定電流)2，標準測量精度TypeIII3:擴展范圍

0.15%(0.2%to150%額定電流)2，高測量精度持續(xù)電流

4000AMax(4000A,RF=1；或

3000A,RF=1.33；或

2500,RF=1.5)NXCT接口參數(shù)Presentationtitle-01/01/2010-P37幾匝～十幾匝NXCT與一次、二次設(shè)備接口示意Presentationtitle-01/01/2010-P38M2R1R2R3R4M1繼電房現(xiàn)場3NXCT

傳感器3or6

光纜2光電轉(zhuǎn)換

+2放大器數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)圖Presentationtitle-01/01/2010-P39放大器：高能模量輸出,1A/5A,6通道（2×3相）低能模量輸出,200mV/4V,6通道（2×3相）電子裝置：ST或MTRJ多模光插口，（光纜接口4個），符合IEC61850-9-2LE或基于FT3的60044-8規(guī)約，光纖數(shù)字輸出帶2個RS232接口，在線計算機工況檢測，診斷和現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置NXCT接口配置

OCT互感器三重化結(jié)構(gòu)保偏光纖傳感光纖環(huán)

PCP-ATFTAPCP-BTFTB1212PCP-CTFTC12光電單元光電單元光電單元光電單元特性尺寸:3U輸入:6個DCCT測量點輸出:12模擬輸出4數(shù)字輸出功耗:45W(6輸入)24W(3輸入)通信光纖OCT主要技術(shù)特點從傳感頭開始實現(xiàn)完整的三重化高壓側(cè)無電子元器件外部無源設(shè)計,無需激光供能光電單元低功耗,故障率低采用LED光源,長壽命(>25年)高精度(<0.1%)維護方便(無需停電)配置及標準ThreeOCTsperinsulator每個絕緣子三套冗余OCTEachcapableofmeteringandprotectionfunctions每個都可適應計量和保護IEC61850-9-2LEdigitaloutputUpto4separateEthernetconnectionsper3phasesforpoint-to-pointarchitecture多達4路IEC61850-9-2LE冗余輸出，可支持點對點連接IEC60044-8Cansubstitutefor9-2LEoutputsCommunicationRatecanbesetashighas10Mbit/s支持高速數(shù)據(jù)傳輸Mixed44-8and9-2LEoutputs可混合60044-8和-9-2LE輸出Canmerge44-8into9-2LE可合并60044-8輸入共同組成-9-2LE輸出1PPS、IRIG-BorinternalclockMergingofanalogvoltageintodigitaloutputAnalogoutputforconventionalmetering(1Aor5A)Presentationtitle-01/01/2010-P42

1A2A3A計算機接口板3B2B1B1A，1B

：光解碼板，各可接受1，2，或3相Sensor信號，各可送到相鄰的2A或2B。其中一個也可為PSU（電源單元）2A，2B：可選裝IEC61850板（帶2個ST光輸出，一個同步信號口，可接受IEC60044-8電壓信號，進行合并處理），或LEA（200mV額定電流時，短路最大11.3Vpeak，每個LEA有3個模量送出插口）。2B也可為AnalogVT或CVT送入電壓接口（電壓可設(shè)置），再送到2A，2A有MU功能，以9-2LE規(guī)約送出，也可按IEC60044-8規(guī)約送出。3A，3B：可選裝LEA，或為送CAPSU接口板（此時電源可由CAPSU反送，本機不再需要PSU）。（CAPSU為1A/5A高精度電流放大器＋電源）本電子裝置電源：120VDC,120VAC,220VDC,或220VAC在合同中可選*當1A，1B各接入3相sensor時，使用一個機盒時，PSU（2U）電源必須外供，由3A或3B送入，此時，3A或3B可兼任LEA功能，總厚度2U＋1U（空隔）＋機盒（3U）＝6U。如采用兩個機盒方案，總厚度一樣為6U。Electronicsdevice電子單元NXCT電子單元配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P43

Dem61850LEA計算機接口板CVTA/D(MU)3相電流模量1A/5A輸出（計量用）200mV保護輸出ST61850輸出三相光信號輸入CVT三相模量電壓輸入（57~100V）NXCT電子單元接口配置方案放大器CAPSU（=HEA+PSU）Presentationtitle-01/01/2010-P44

Dem61850LEA計算機接口板LEA61850Dem(MU)放大器CAPSU（=HEA+PSU）

2*3相電流模量1A/5A輸出（計量用）

2*3相200mV保護輸出

2*2STIEC61850輸出三相光信號輸入NXCT電子單元接口配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P45NXCT電子單元接口配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P46NXCT軟件維護Presentationtitle-01/01/2010-P47NXCT自檢功能：NXCT全光纖電流互感器技術(shù)的全自檢功能能夠提供設(shè)備在線監(jiān)測功能，通過數(shù)字通信接口(RS232接口)，將電流互感器的運行狀況如光源強度、光纖通道狀況、光電單元功耗、系統(tǒng)溫度等參數(shù)發(fā)送到后臺，并提供報警和日志查詢功能。如圖是全光纖電流互感器的診斷界面:NXCT軟件維護Presentationtitle-01/01/2010-P48NXCT軟件維護Presentationtitle-01/01/2010-P49NXCT軟件維護Presentationtitle-01/01/2010-P50NXCT軟件維護參數(shù)設(shè)定Presentationtitle-01/01/2010-P51NXCT無源純光纖電流互感器技術(shù)總結(jié)Presentationtitle-01/01/2010-P52NxtPhase光電互感器技術(shù)Nxtphase2009年1月起成為ArevaT&D的一員1991-1999美國德州A&M大學聯(lián)合Honeywell開發(fā)光電技術(shù);商用光陀螺儀gyroscope技術(shù)（用于Boeing777&other飛行器)1999成立NxtPhaseT&DInc.使用Honeywell電流傳感器技術(shù)，開發(fā)NXCT電流互感器。是世界公認的全光纖電流互感器的開創(chuàng)者，并成功投入電網(wǎng)運行。

至今，有19國家使用了NxtPhase近千臺NXCT電流互感器：包括HVAC高壓交流系統(tǒng)69kV～550kV系統(tǒng)和HVDC高壓直流輸電系統(tǒng)25kV～800kV系統(tǒng)NXCT擴展應用：（工業(yè)電解）大電流直流Presentationtitle-01/01/2010-P53NxtPhase全光纖電流互感器技術(shù)GISCT測量技術(shù)基于法拉第（Faraday）效應

，Sagnacinterferometer檢測原理，Ampere環(huán)路原理適用于交直流信號，有相同的靈敏度，最大的測量動態(tài)范圍全光纖設(shè)計技術(shù)高壓端沒有電子器件使用標準線路合成絕緣子，僅植入光纖一根重量輕，抗地震一臺性能優(yōu)良的產(chǎn)品，其實除了正確的工作原理外，更重要的是體現(xiàn)在使用材料的優(yōu)秀和工藝過程的先進穩(wěn)定Presentationtitle-01/01/2010-P54產(chǎn)品名稱功能應用測量范圍NXCT－ACAC電流測量諧波測量計量保護最高1100kVNXCT－F3AC電流測量DC電流測量諧波測量計量保護現(xiàn)場校驗LKCO極大極寬DC電流測量化工電解工業(yè)DC25kA－500kANXCT－DCDC電流測量諧波測量最高800kV地下電纜NXCT－F310km距離的地埋電纜故障檢測保護NxtPhase主要純光纖電流互感器產(chǎn)品Presentationtitle-01/01/2010-P55為什么NXCT是綠色、安全、環(huán)保的電氣設(shè)備NXCT無爆炸可能無油無SF6，無壓力過壓危險，無火災危險本體全身無導電材料，無絕緣套管，無二次接線抗震性能極佳不存在二次開路危險不會傳遞任何過電壓危險到控制室，危及人身安全不存在互感器鐵心飽和問題不存在斷路器重合閘過程的鐵心剩磁問題環(huán)境友好型設(shè)備無油，所以運輸和運行中均不存在漏油問題無SF6所以也沒有漏氣問題見縫插針似的在變電站中應用，允許靠在斷路器，隔離開關(guān)，CVT等設(shè)備上，也允許倒吊著使用，大幅度降低變電站用地綠色、安全、環(huán)保的NXCTPresentationtitle-01/01/2010-P56測量范圍覆蓋1Arms～63kArms；

輕巧的干式絕緣套和窗口狀頭部設(shè)計可滿足基座安裝或者硬母線懸吊安裝；與油紙絕緣互感器相比，外形尺寸和重量大大降低，更適應緊湊型變電站的需求，和原有設(shè)備的更換；更好地滿足獨立的商用發(fā)電廠滿容量發(fā)電送出電量和電廠用電的精確測量要求；對測量和保護的精度要求，可完全滿足IECClass0.2SandIEEEClass0.3(optional0.15S)；動