电子式互感器技术讲座0911-1001

电子式互感器技术讲座

珠海华伟公司产品介绍

2009年11月

?公司介绍?工作原理?产品特点?产品介绍?应用业绩

交流内容

公司介绍?珠海华伟电气科技股份有限公司是按照股

份公司治理结构和管理体系建立的高新技

术创新企业。以智能电网为主要行业定

位，围绕发电、供电、用电等各类用户，

集科研、制造、营销于一体，运用先进的

电力电子和自动控制技术，解决数字化变

电站一体化的需求，通过技术创新和新技

术新产品的推广应用取得企业的发展。?总部设在风景优雅的珠海市高新区南方软件园，公司拥有专业化、高素质的员工团

队和雄厚的研发实力，以及覆盖全国的营

销和技术服务网络，建立了战略决策、科

研开发、质量控制、业务信息、财务内控、人力资源等多方面的管理体系。

公司介绍

?下属的全资子公司--西安华伟光电技术有限公司成立于2002年，位于西安国家级高新技术产业开发区，注册资本1000万元，现有员工136人，中、高级研发人员38人，生产设施、高压试验设备（如600kV高压试验室等）齐全，是国内专业生产研发新型电子式互感器的重点企业，是珠海华伟电气科技股份有限公司重要研发与生产基地之一。是国内唯一在电子式电流、电压互感器两大类产品核心新技术上双获发明专利的厂家。?西安华伟光电技术有限公司独创的“自励源”取能装置，是有源电子式互感器的核心技术，为电子式互感器进入实用化奠定了技术基础，于

2005年注册并获得国家发明专利（发明专利:CN1909327），应用此技术的“光隔离电子式电流互感器”项目已列入2006年“国家级重点新产品”

计划和科技部2006年度科技创新基金资助项目，2007年被列为陕西省重大科技项目计划。

公司介绍

?02年组建西安华伟

?04年首批通过国家级型式试验并小批量投产?05年通过（专家）技术奠定并入网试运行?06年列入国家科技创新资助项目

?07年国家四部委联合推荐《国家重点新产品》?09年8月组建“珠海华伟科技股份公司”

公司介绍

型式试验报告

公司介绍CMC认证高新证书

公司介绍

专利证书

专利技术一览表

序号专利名称专利特征专利号备注1从电力线磁场获取能量的自励源装置发明ZL2005 1 0043060.2

2电子式电压互感器实用新型ZL 2007 2 0126113.1

3等势腔精密高电压传感器发明200810231719.0公布中

一种射频介导送能方法及其装置发明200910022369.1公布中

5实用新型200920032965.3公布中

一种电子式电压互感器发明200910022703.3公布中

7实用新型200920033308.0公布中8一种电子式互感器校验装置实用新型200920033579.6公布中

9同心度自动补偿型同轴电容分压电子式电压互感器及其补偿方法发明200910022702.9公布中

10实用新型200920033309.5公布中11电子式电流互感器自动量程切换装置发明200910254555.8公布中

公司介绍〈专业设备〉

600kV特高压试验室

公司介绍〈专业设备〉电子组装间

公司介绍电子检验间

公司介绍

元器件老化试验室

工作原理

一、电子式电流互感器（ECT ）

类别：

有源式ECT ——高压端

（或高电位部分）在结构上有电子电路，需要电“源” 。

无源式ECT ——高压端

（或高电位部分）在结构上无电子电路。

ECT

通用原理图

工作原理

有源式ECT工作原理

技术难点：

传感器型式选择；

一次电源结构；

低功耗电子电路设计；

电磁防护（EMC设计）。

工作原理

有源式ECT 结构原理：完全自励电源LPCT+ROG 传感器A/D+E/O 模块(抽屉)绝缘子（光纤微波通道)底座（数字远传接口）

传感线圈

引线（及接线端子盘）

数字采集器

传输光纤

?无缝量程切换?自适应采集率

GIS 用ECT

独立支柱式

?完全自励源?双传感器

工作原理

EVT 通用框图

二、电子式电压互感器（EVT ）

类别：

有源式EVT ——采用分压器

分压得到电压“信号”。

无源式EVT ——采用光学传

感元件得到电压“信号”

。

工作原理

有源式EVT工作原理

技术难点：

传感器型式选择；

传感器温度补偿；

电子电路设计；

电磁防护（EMC设计）。

工作原理

有源EVT结构原理

同轴电容分压EVT结构原理等势腔分压EVT结构原理

产品特点

一、ECT

1、传感器：LPCT+ROGOWSKI双传感器

# 纳米晶LPCT传感器---额定区高精度

（0.2/0.2S/0.1）

# ROGOWSKI传感器---超大的保护范围

(5P25,5P50,5TPE)

电流互感器分类及原理

1、电流互感器(Current Transformer，CT) 电力系统电能计量和保护控制的重要设备，是电力系统电能计量、继电保护、系统诊断与监测分析的重要组成部分，其测量精度、运行可靠性是实现电力系统安全、经济运行的前提。目前在电力系统中广泛应用的是电磁式电流互感器。 2、电流互感器国标(GB 1208-87S) 1）准确级：以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差百分数标称。 2）测量用电流互感器的标准准确级有：0.1、0.2、0.5、1、3、5；特殊要求的电流互感器的准确级有：0.2S和0.5S；保护用电流互感器准确级有：5P和10P两级。 3、电磁式电流互感器 1）原理：一次线圈串联于被测电流线路中，二次线圈串接电流测量设备，一二次侧线圈绕在同一铁芯上，通过铁芯的磁耦合实现一次二次侧之间的电流传感过程。一二次侧线圈之间以及线圈与铁芯之间要采取一定的绝缘措施，以保证一次侧与二次侧之间的电气隔离。根据应用场合以及被测电流大小的不同，通过合理改变一二次侧线圈匝数比可以将一次侧电流值按比例变换成标准的1A或5A电流值，用于驱动二次侧电器设备或供测量仪表使用。 2）缺点： ①.绝缘要求复杂，体积大，造价高，维护工作量大； ②.输出端开路产生的高电压对周围人员和设备存在潜在的威胁； ③.固有的磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频率响应范围窄； ④.输出信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化的发展趋势。 4、电子式电流互感器 1）特征： ①.可以采用传统电流互感器、霍尔传感器、空心线圈（或称为Rogowski coils）或光学装置作为一次电流传感器，产生与一次电流相对应的信号； ②.可以利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的信号传输介质； ③.二次转换器的输出可以是模拟量电压信号或数字量。 2）分类（1）按传感原理的不同划分：光学电流互感器和光电式电流互感器 I、光学电流互感器(Optical Current Transformer，简称OCT) 原理：传感器完全基于光学技术和光学器件来实现。 II、光电式电流互感器(Opto-Electronic Current Transformer，简称OECT) 原理：传感部分采用电子器件而信号的传输采用光学器件和光学技术，是光电子技术的结合。（2）按传感侧是否需要电源划分：无源型电流互感器和有源型电流互感器 I、无源型电流互感器：光学电流互感器的传感和传输部分均采用无源光学器件，其利用Farady 磁光效应，传感和传输信号都是来自二次侧的光信号，一次侧不需要额外能量供给。因此光学电流互感器属于无源型电流互感器。 II、有源型电流互感器：一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术、由光纤将高压端转换得到的光信号传送到低压端解调处理并得到被测电流信号的新型电流互感器、由于其电路

电子式互感器简介

电子式互感器简介电子式电流电压互感器及智能电器产品简介：随着计算机技术和电力设备二次系统测量、保护装置的数字化发展，电力系统对测量、保护、控制和数据传输智能化、自动化及电网安全、可靠和高质量运行的要求越来越高，具有测量、保护、监控、传输等组合功能的智能化、小型化、模块化、机电一体化电力设备，对电网安全、可靠和高质量运行具有重要意义。这已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。传统的电磁式电流电压互感器难以直接完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。阻碍了电力系统自动化向更高水平发展，因此寻求一种能与数字化网络配套使用的新型电流电压互感器成为电网安全高效运行的迫切需要。电子式电流电压互感器，二次输出为小电压信号，无需二次转换，可方便地与数字式仪表、微机保护控制设备接口，实现计量、控制、测量、保护和数据传输的功能，且消除了传统电磁式电流互感器因二次开路、电压互感器二次短路给电力系统设备和人身安全带来的故障隐患。作为传统电磁式互感器理想的换代产品，电子式互感器可广泛用于中压领域电力监测、控制、计量、保护系统、工矿企业、高层建筑、配、变电等场所，能有效降低变电站（配电所）的建设成本和运行维护成本，提高电网运行质量、安全可靠性和自动化水平，因其几乎不消耗能量、无铁心（或仅含小铁心）、且减少了许多有害物质的使用而使其成为节能和环保产品。电子式电流电压互感器在发达国家已被广泛采用，国内也有越来越多的产品投入使用。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。 Rogowski线圈由于采用非磁性的骨架，不存在磁饱和现象。一次电流通过Rogowski线圈得到了与一次电流I1的时间微分成比例的二次电压E，将该二次电压E进行积分处理，获得与一次电流成比例的电压信号，通过微处理器将该信号进行变换、处理，即可将一次电流信息变成模拟量和数字量输出。轻载线圈它代表着经典感应电流互感器的发展方向。它由一次绕阻、小铁芯和损耗最小化的二次绕组组成。二次绕组上连接着分流电阻Ra，二次电流I2在分流电组Ra两端的电压降U2与一次电流I1成比例，电子式电流互感器比传统的电磁式电流互感器拥有更大的电流测量范围。电子式电压互感器采用电阻分压原理。互感器由高压臂电阻、低压臂电阻、屏蔽电极、过电压保护装置组成。通过分压

电流互感器结构及原理

图2 穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中I1——穿心一匝时一次额定电流； n——穿心匝数。 3 特殊型号电流互感器 3.1 多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二次绕组用绝缘铜线绕在套装于铁心上的绝缘筒上，将不同变比的二次绕组抽头引出，接在接线端子座上，每个抽头设置各自的接线端子，这样就形成了多个变比，见图3。图3 多抽头电流互感器原理图

电子式互感器分类、特点及应用现状分析

电子式互感器的现状与发展前景随着电力传输容量的增加，运行电压等级越来越高，传统的电磁式电流，电压互感器暴露出如绝缘要求高，磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄以及有油易燃、易爆炸等一系列缺点。基于光学和电子学原理的电子式电压、电流互感器(分别简称为EVT和ECT)经过30多年的发展以其独特的优点，成为最有发展前途的一种超高压条件下电压、电流的测量设备。早期的电子式互感器一次侧和二次侧通过光纤来传输信号，也称为光电式互感器。2002年，IEC根据新型电子式电压、电流互感器的发展趋势，制定了关于EVT的IEC60044-7标准和ECT的IEC60044 -8标准，明确了电子式互感器的定义及相成的技术规范。根据IEC60044-7标准，EVT采用电阻分压器.电容分压器或光学装置作为一次转换部件，利用光纤怍为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。根据IEC600448标准，ECT采用传统电流互感器(CT)、霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部件，利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。电子式互感器的分类几十年来，电子式互感器产品的种类已经被开发出很多，根据原理的不同，电子式互感器可分为无源式和有源式2类。所谓无源式电子互感器是指高压侧传感头部分不需要供电电源的电于式互感器，而有源式电子互感器是指传感头部分需要供电电源的电子式互感器。无源式电子互感器的优点是在传感头部分不需要复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好，缺点是传感头部分有复杂而不稳定的光学系统，容易受到多种环境因素的影响，影响了实用化的进程，虽然各国学者不断的提出新方法以提高测量准确度，备种方法都在实验室条件下取得了一定成果，但都不同程度地存在着通用性差，装置复杂等缺点，未能有效克服这个困难，其研究还有待进一步深入。有源式电子式互感器的原理大都比较简单，已被广泛接受。无源式EVT主要利用传统的电阻分压器，电容分压器以及单个电容器测量电压值。在有源式ECT中，作为一次电流采样传感头的元件有传统的电磁式电流互感器、分流器和Rogowski线圈等。

电子式电流互感器相关问题汇总

电子式电流互感器的定义 2000年，IEC根据基于光学和电子学原理的电流互感器(ECT)的发展趋势，制定了关于ECT的IEC60044-8标准，明确电子式电流互感器(Electronic Current Transformer: ECT)指采用传统电流互感器(CT),霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部分，利用光纤作为一次转换器和一次转换器之间的传输系统，并且装有电子器件作测量信号的传输和放大，其输出可以是模拟量或数字量。由于其中某些类型要利用光学器件对电流传感且全部利用光纤传输信号，故电子式电流互感器亦称为光学电流互感器(Optical Current Transformer: OCT) 电磁互感器的优点在于性能比较稳定，适合长期运行.并且具有长期的运行经验。电磁互感器的缺点：磁式电流4.感器(Current Transformer: CT)己暴露出下述内在的致命弱点:1绝缘问题：传统电磁式电流互感器采用的空气绝缘，油纸绝缘，气体绝缘乃至串级绝缘都不能满足随电压等级日益增长而更为苛刻的运行条件，在超高压等级使用电磁式电流互感器会产生绝缘击穿的潜在危险;2误差问题：电磁式电流互感器的闭合铁芯由于电流的非周期分量作用而饱和，导磁率急剧降低，使误差在过渡过程中上升到不能允许的程度3铁磁谐振效应：由于电流互感器电感饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压;4电磁式互感器含有铁芯，因此动态测量的范围小，频带窄面对暂态过程测量性能差；此外还有，输出端开路时导致高压危险; 体积重量均大，成本过高; 易产生干扰；不易与数字设备连接；因有绝缘油而导致易燃易爆炸等。已难以满足电力系统在线检测，高精度故障诊断，电力数字网发展需要电子互感器的优点 1)数字化输出，简化了互感器与二次设备的接口，避免了信号在传输、储存和处理中的附加误差，提高了系统可靠性。 2)信号光纤传输，抗电磁干扰性能好，在强电磁环境中保证信号的精确性和可靠性。 3)无铁芯，不存在磁饱和、铁磁谐振现象，线性度好，绝缘简单，动态测量范围大、频带宽、精度高。而且体积小、重量轻、低成本，减小了变电站的面积，。 4)低压没有开路危险，没有因存在绝缘油而产生的易燃、易爆等危险电子式电流互感器没有磁饱和、铁磁谐振等问题由于电磁式电流互感器使用了铁心，不可避免地存在磁饱和、铁磁共振和磁滞效应等问题，而电于式电流互感器采用的是磁光玻璃、光纤或电子线路。不存在这方面的问题。电子式电流互感器绝缘结构简单，绝缘性能好。电磁式电流互感器的绝缘结构非常复杂，尤其是对于电压等级比较高的电流互感器来说，绝缘部分要消耗大量的电工材料，体积也非常庞大。而电子式电流互感器由于采用了光纤和比较轻便的绝缘子支往，其绝缘结构比较简单，绝缘性能也比较好、 (3)电子式电流互感器动态测量范围大，精度高。电网正常运行时，流过电流互感器的电流并不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，辣路故障时的电流越来越大。电磁式电流互感器f}I为存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，不能同时满足高精度计量和继电保护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围，测量额定电流的范围从几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安墙。个电子式电流互感器可同时满足计量和继电保护的

穿心式电流互感器

穿心式电流互感器结构原理注意：穿心匝数是以穿过空心的根数为准，而不是以外围的匝数计算，否则将误差1匝。请教穿心式电流互感器在中间一次穿过的导线,在互感器模型中,算1匝线圈吗? 答：是1匝。穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流) 导线由L1至L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图5－2。图5－2 穿心式电流互感器结构原理图来源:https://www.360docs.net/doc/4e9471362.html,

由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：I1/n。式中I1——穿心一匝时一次额定电流； n——穿心匝数。穿芯式电流互感器的正确使用 2007-09-19 来源：中国自动化网浏览：149 简介：穿芯式电流互感器是一种常见电工器件，因其接线简单，安装方便，广泛应用于计量、检测及保护线路中，但使用中稍不注意，就能引起极大误差而造成计量不准，保护失灵，发生电气事故，这与电流互感器安匝容量有关。关键字：穿芯式电流互感器检测保护线路安匝容量 1 事故现象

河北临漳县电镀厂有三台电动机其型号规格为Y180M--422kW，配用LMZ1-0.5、100/5，300安匝电流互感器，电流表为0～100A。实际运行中发现电流值总是很小，约27A左右，用钳型电流表测一次侧实际工作电流为82A，两者明显不相符，三台电动机情况基本类似，我们对一台电动机更换了电流互感器、二次线路、电流表，情况依然。 2 事故分析仔细分析，我们发现一个共同规律，一、二次侧检测、计量电流都是将近相差三倍，这才引起我们警觉，仔细查看互感器铭牌，才发现忽略一个重要问题：安匝容量，注明300安匝，故用于100/5线路中，就应该绕三次，而不应该是常规一匝穿芯。 3 事故处理我们将一次线路互感器上绕了三圈，检测电流为81A，一次线路用钳型电流表测为82A，两者基本相符。这说明我们不应忽略这个问题。穿芯式电流互感器是一种常见电工器件，因其接线简单，安装方便，广泛应用于计量、检测及保护线路中，但使用中稍不注意，就能引起极大误差而造成计量不准，保护失灵，发生电气事故，这与电流互感器安匝容量有关。所谓安匝容量，系指电流互感器一次侧单心穿线时最大额定电流值，也即额定电流与穿芯匝数积。

电子式互感器的应用分析

电子式互感器的应用分析摘要：互感器是电力系统中不可缺少变电站的重要设备，按照一定的比例关系将一次回路上的高电压和大电流变为可直接输入测量仪表和继电保护设备的低电压和小电流，实现二次设备与高压部分的隔离，保证设备和人身安全。一、常规互感 1.1常规互感器概述传统的电力系统中一直采用基于电磁感应原理的电磁式电流互感器（CT）和电磁式电压互感器（PT），为二次计量和保护等设备提供电流及电压信号，CT的额定输出信号为1A或5A，PT的额定输出信号为100V或100/√3V。它们的原理和结构与变压器相似，在铁芯上绕有一、二次绕组，靠一、二次绕组之间的电磁耦合将信号从一次侧传到二次侧。电磁型互感器的工作原理如下图额定一次电流与额定二次电流之比称为电磁型互感器的额定电流比，用Kn表示。在理想情况下，二次电流与一次电流成正比，相位差在连接正确时为零: 但实际上一次磁动势中有一小部分将作为励磁磁动势用于产生铁心中主磁通，不能全部转化为二次磁动势。故励磁电流是造成电磁型互感器误差的主要原因，减小误差必须减小励磁电流。 1.2电子式互感器与常规互感器相比的优势随着电力系统的发展，继电保护、电气设备自动化程度不断提高，传统电磁式互感器的缺点多。电子式互感器弥补常规互感器的缺陷，解决电力系统难题。 (1)高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能。 (2)不含铁心，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题。 (3)抗电磁干扰性能好。 (4)动态范围大，测量精度高 (5)频率响应范围宽。 (6)没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险。 (7)体积小、重量轻。 (8)性价比好。综上所述，电子式互感器与常规互感器相比具有诸多优势，故选用电子式互感器。二、电子式互感器 2.1电子式互感器综述电子式互感器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。便于向数字化、微机化发展等诸多优点，是智能变电站的关键技术之一。其中，发展较成熟、工程上有应用的是罗氏线圈型电流互感器（下文简写为RCT）用于保护绕组，低功率线圈型电流互感器（下文简写为LPCT）用于测量绕组，全光纤型电流互感器（下文简写为FOCT）和分压型电子式电压互感器（下文简写为EVT）。 2.2有源电子式互感器有源式电子互感器一次信号变化仍是电气量之间的变化，不涉及到光等其它物理量，这一点与常规互感器一致。 2.3 无源电子式互感器

开口式电流互感器

开口式电流互感器开口式电流互感器主要应用于配电系统改造项目，安装方便，无须拆一次母线，亦可带电操作，不影响客户正常用电，为用户改造项目节省人力、物力、财力，提高效率。该系列电流互感器可与继电器保护、测量以及计量装置配套使用。下面以江苏安科瑞电气股份公司AKH-0.66K系列开口式电流互感器为例，介绍开口式电流互感器的功能和技术参数。江苏安科瑞AKH-0.66K AKH-0.66系列电流互感器外壳采用阻燃、耐温140℃的进口聚碳酸酯注塑成形，铁芯采用取向冷轧硅钢带卷绕而成，二次导线采用高强度电磁漆包线，产品结构新颖，造型美观，安装方便，体积小，质量轻，准确度高，容量大。符合标准 ●产品符合国标GB1208-2006。技术指标 ●开口式CT一次电流100-6300A，二次电流5A，1A ●额定工作电压AC0.66kV（等效AC0.69kV，GB/T156-2007） ●额定频率50-60Hz ●环境温度-30℃~70℃，最高耐温120℃ ●海拔高度≤3000m ●工频耐压3000V/1min 50Hz ●用于没有雨雪直接侵袭，无严重污染及剧烈震动的场所选型说明 ●根据一次电流及母线截面等参数选择对应的规格产品。一次导线穿越互感

器窗孔。打开翻盖，通过压线片进行二次接线，二次接线引出后翻盖复位。计量电能可直接利用翻盖小孔加封铅印，以防窃电。 ●工作电流长期不超过1.1倍额定值，允许在1.2倍额定值时短时使用，时间不超过1h； ●根据被测电流大小，选定额定电流比，一般选用比被测电流大2/3左右的额定电流； ●产品极性表示为：一次接线标志P1、P2，相应二次接线标志S1、S2；S1 表示P1的同名端，S2表示P2的同名端； ●测量仪表接于S1、S2端上，此时所接回路的总负荷不应超过互感器的额定负荷，当安装仪表位置与电流互感器相距甚远或回路负载较大时，应优先选用二次电流为1A的规格； ●注意根据母排的规格和根数，选用相匹配窗口大小的互感器。

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电子式互感器技术讲座珠海华伟公司产品介绍 2009年11月

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公司介绍?珠海华伟电气科技股份有限公司是按照股份公司治理结构和管理体系建立的高新技术创新企业。以智能电网为主要行业定位，围绕发电、供电、用电等各类用户，集科研、制造、营销于一体，运用先进的电力电子和自动控制技术，解决数字化变电站一体化的需求，通过技术创新和新技术新产品的推广应用取得企业的发展。?总部设在风景优雅的珠海市高新区南方软件园，公司拥有专业化、高素质的员工团队和雄厚的研发实力，以及覆盖全国的营销和技术服务网络，建立了战略决策、科研开发、质量控制、业务信息、财务内控、人力资源等多方面的管理体系。

公司介绍 ?下属的全资子公司--西安华伟光电技术有限公司成立于2002年，位于西安国家级高新技术产业开发区，注册资本1000万元，现有员工136人，中、高级研发人员38人，生产设施、高压试验设备（如600kV高压试验室等）齐全，是国内专业生产研发新型电子式互感器的重点企业，是珠海华伟电气科技股份有限公司重要研发与生产基地之一。是国内唯一在电子式电流、电压互感器两大类产品核心新技术上双获发明专利的厂家。?西安华伟光电技术有限公司独创的“自励源”取能装置，是有源电子式互感器的核心技术，为电子式互感器进入实用化奠定了技术基础，于 2005年注册并获得国家发明专利（发明专利:CN1909327），应用此技术的“光隔离电子式电流互感器”项目已列入2006年“国家级重点新产品” 计划和科技部2006年度科技创新基金资助项目，2007年被列为陕西省重大科技项目计划。

电子式电流互感器的技术及研究

电子式电流互感器的技术及研究发表时间：2019-06-03T15:50:11.437Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：王迪 [导读] 摘要：随着我国经济的不断发展，促进我国电网的发展，同时电子式互感器有了显著的提高。（国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林省长春市 130000）摘要：随着我国经济的不断发展，促进我国电网的发展，同时电子式互感器有了显著的提高。在电子式互感器具有超高压的系统，只有优良的结缘性能能够承受高水平的电磁环境。与传统的互感器进行比较，技术性能和经济效益没有明显的提高。结合实际情况进行分析，职能变电站中主要的设备就是电流互感器。基于此，本文对电子式电流互感器的技术进行分析研究。关键词：电子式电流互感器；核心技术；应用配置传统的电磁式电流互感器对于当前电力系统传输容量不断加大，而且电压等级不断提升的情况其适用性越来越差，使电力系统的发展带来了一定的制约作用。在这种情况下，开发电子式电流互感器则具有必然性，由于于其通过利用光通信及微电子技术，并采用新型的传感原理，有效的规避了传统电力互感器所存在的不足之处，利用数字信号进行输出，确保了电力系统安全、稳定的运行，不仅实现了成本的节约，而且也实现了对二次设备的优化。目前数字化变电站的建设更是需要以电子式互感器和光纤通讯网作为其基础，所以电子式电流互感器在当前电力系统运行了具有极为重要的意义。 1电子式电流互感器类型及特点目前在电子式电流互感器研究领域主要有三个研究方向：有源型；无源型；全光纤型。其中，后两种都属于无源光学电流互感器。 1.1有源型有源型又可以称为混合型，所谓有源光纤电流互感器乃是高压侧电流信号通过采样传感头将电信号传递给发光元件而变成光信号，再由光纤传递到低电压侧，进行光电转换变成电信号后输出。有源型光纤电流互感器的方框图如图1所示：有源型光纤电流互感器结构简单，长期工作稳定性好，容易实现高精度、性能稳定的实用化工业产品，是目前国内研究的主流。但是高压侧电源的产生方法比较复杂或者成本比较高，还有待于进一步研究。 1.2无源型所谓无源型光学电流互感器乃是传感头部分不需要供电电源。传感头一般基于法拉第（Faraday）效应原理，即磁致光旋转效应。当一束线偏振光通过放置在磁场中的法拉第旋光材料后，若磁场方向与光的传播方向平行，则出射线偏振光的偏振平面将产生旋转，即电流信号产生的磁场信号对偏振光波进行调制。无源型结构是近年来比较盛行的，其优点是结构简单，且完全消除了传统的电磁感应元件，无磁饱和问题，充分发挥了光学互感器的特点，尤其是在高压侧不需要电源器件，使高压侧设计简单化，互感器运行寿命有保证。其缺点是光学器件制造难度大，测量的高精度不容易达到。尤其是此种电流互感器受费尔德（Verdet）常数和线性双折射影响严重。而目前尚没有更好的方法能解决费尔德常数随温度变化而出现的非线性变化即系统的线性双折射问题，所以很难在工业中得到实际应用。 1.3全光纤型全光纤型电流互感器实际上也是无源型的，只是传感头即是光纤本身（而无源型光纤电流互感器的传感头一般是磁光晶体，不同于全光纤型的传感头是特殊绕制的光纤传感头），其余与无源型完全一样。 2电子式互感器的核心技术 2.1传感技术对于传感技术主要是由罗氏线圈的电流传感器，但是对于罗氏线圈电流传感器具有一定的无磁性和磁饱等很多优点，适用的范围比较大，但是对于磁光玻璃传感器是一种合型电流互感器，主要是利用光纤进行传递能量，在磁光电流互感器的工作测量的过程中，只和磁光材料的维尔德常熟有一定的关系，这样能够准确的测量结果。对于光纤式电流传感器主要运行的原理是法拉第旋光效应，因为光纤的本身具有传感元件，在原理上可以进一步的对光纤进行分类。 2.2高压侧电子电路供能技术高压侧电子电路主要由三个技术构成，主要包括激光功能技术、蓄电池供能技术和自励电源技术。伴随着我国技术的发展，逐渐提高激光供能技术的可靠性，对于自动化自用与自励电源进行交替工作，采用这样的方式对非电气链接的能量传递方式进行干扰，在于特高磁场测量中有很好的应用前景。蓄电池功能技术，对于充电源主要是通过特殊的设计的线圈从高压母线感应出电流，整个过程中经过对电流的调整和稳压调节后，对蓄电池进行充电。对于蓄电池的主要来源就是高压侧电子电路的工作电能供给，这种技术结构不仅简单，还能够提高工作效率，但是在实际工作中应该重视一个问题就是对蓄电池不能进行反复的充电，这样就减少电池的使用寿命，并且更换电池也是一件费事的事情。自励电源技术，主要的核心技术就是独立式光隔离电流互感器，线圈由高压母线产生的规律变化的磁场激励得到的交流店，从而实现自供电。这样技术应用可以促进互感器摆脱有源实现。实现“无源化”，缺点是如果母线电流不稳定，影响供电稳定性。 3电子式电流互感器的应用配置 3.1电子式电流互感器的选型配置根据电子式互感器研发现状，配电网IIOKV等级设备中光电、线圈电子式互感器均有挂网运行；35KV及以下配电网设备中，基本采用线圈电子式互感器为主。以某地区某110KV数字化变电站为例，110KV主设备采用GIS组合电器，配置了光纤电子式电流互感器，每个间隔1组保护线圈、1组计量线圈：额定一次电流600A，测量额定二次输出为01CF，精度0.5级；保护额定二次输出为2D41，精度5P：10KV主设备采用CGIS组合电器，线路间隔均配置了模拟量输出的低功率电子式电流互感器，额定一次电流600A，测量额定二次输出电压为150mV，精度0.5级：保护额定二次输出电压为1V，精度5P。 3.2电子式电流互感器的安装按照安装方式，电子式互感器可分为独立支撑型、GIS型、套管型及独立悬挂型。目前，一些地区配电网一次设备主要采用集约型、小型化设备，比如GIS、CGIS、开关柜等。电子式电流互感器由于绝缘结构简单，体积和重量都远小于传统的电流互感器，更适用于小型化的设备的安装。低功率电子式电流互感器在开关柜内安装较传统电流互感器更为紧凑，节省空间。GIS设备配置了光纤电子式电流互感器。

GIS用电子式电流互感器整体解决方案样本

该ECVT 整体解决方案有以下特点： 1. 一次结构可靠、稳定。由GIS厂家成熟技术保证的安装结构，其电场结构、密封结构经过实例充分的验证，从而保证产品主体可靠、稳定的运行； 2. 按GIS技术要求合理设计，可根据设计需要安装多组罗氏、低功率线圈。电容环优化设计，测量精度高； 3. 与GIS其它部件的标准化对接，满足GIS整体结构设计且有利于旧站改造项目； 4. 计量精度高、动态范围宽、无磁饱和问题、无CT二次开路问题； 5. 外观造型符合GIS整体设计风格，保证了产品的整体美观性。二、电子式电流电压互感器（ECVT）图3 ECVT 典型结构示意图 ECVT 由电子式电流互感器和电子式电压互感器有机组合而成。通常包含图中所示12 项（图3 中序号1-12）主要部件，这些主要部件大致可分为一次结构部分和二次测量部分，配置方式见表3 表3 ECVT 主要零部件配置清单注：“○”表示西开电气制造并供货，”√”表示由西开电气供货或选配其它专业厂家产品，但线圈尺寸、结构、装配方式以及电气参数等需满足一次设备要求。

产品概述 GIS 用电子式电流互感器(简称ECT) 及电子式电流电压互感器(简称ECVT)作为GIS 的一个重要元件，其主要组成部分如图1-3 所示。按照GIS 设备整体化、系统化要求，为保证GIS的整体安全性、可靠性，西安西电开关电气有限公司（以下简称西开电气）作为GIS 主设备生产厂家，提供整体设计和解决方案。以满足GIS 整体布置结构需求和保证GIS 整体安全性、可靠性。图1 罗氏线圈+低功率线圈式ECT 典型结构示意图该解决方案通常包含图中所示11 项（图1 中序号1-11）主要部件，这些主要部件大致可分为一次结构部分和二次测量部分，配置方式见表1。表1 主要零部件配置清单注：“○”表示西开电气制造并供货，”√”表示由西开电气供货或选配其它专业厂家产品，但线圈尺寸、结构、装配方式以及电气参数等需满足一次设备要求。该ECT 整体解决方案有以下特点： 1. 一次结构可靠、稳定。由GIS厂家成熟技术保证的安装结构，其电场结构、密封结构经过实例充分的验证，从而保证产品主体可靠、稳定的运行； 2. 按GIS技术要求合理设计，可根据设计需要安装多组罗氏、低功率线圈； 3. 与GIS其它部件的标准化对接，满足GIS整体结构设计且有利于旧站改造项目； 4. 计量精度高、动态范围宽、无磁饱和问题、无CT二次开路问题； 5. 外观造型符合GIS整体设计风格，保证了产品的整体美观性。 2 . 全光纤式ECT 图2 全光纤式ECT 典型结构示意图该解决方案通常包含图中所示9 项（图2 中序号1-9）主要部件，这些主要部件大致可分为一次结构部分和二次测量部分，配置方式见表2。表2 主要零部件配置清单注：“○”表示西开电气制造并供货，”√”表示由西开电气供货或选配其它专业厂家产品，但线圈尺寸、结构、装配方式以及电气参数等需满足一次设备要求。该ECT 整体解决方案有以下特点： 1. 一次结构可靠、稳定。由GIS厂家成熟技术保证的安装结构，其电场结构、密封结构经过实例充分的验证验证，从而保证产品主体可靠、稳定的运行； 2. 按GIS技术要求合理设计，可根据设计需要安装多组光纤线圈、并可与其它线圈混合安装； 3. 与GIS其它部件的标准化对接，满足GIS整体结构设计且有利于旧站改造项目； 4. 计量精度高、动态范围宽、无磁饱和问题、无CT二次开路问题，良好的抗震抗干扰能力，不存在破坏性损坏； 5. 外观造型符合GIS整体设计风格，保证了产品的整体美观性。一、电子式电流互感器ECT 电子式电流互感器可根据技术原理分为罗氏线圈+低功率线圈式和全光纤式。 1. 罗氏线圈+低功率线圈式ECT 24小时客服电话：400-887-0823 二次测量２线圈(低功率+罗氏线圈)√８采集器 √10数据传输光纤√11合并单元√

电流互感器型号及主要参数

电流互感器的型号由字母符号及数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、绝缘种类、使用场所及电压等级等。字母符号含义如下：第一位字母：L——电流互感器。第二位字母：M——母线式(穿心式)；Q——线圈式；Y——低压式；D——单匝式；F——多匝式；A——穿墙式；R——装入式；C——瓷箱式。第三位字母：K——塑料外壳式；Z——浇注式；W——户外式；G——改进型；C——瓷绝缘；P——中频。第四位字母：B——过流保护；D——差动保护；J——接地保护或加大容量；S——速饱和；Q——加强型。字母后面的数字一般表示使用电压等级。例如：LMK－0.5S型，表示使用于额定电压500V及以下电路，塑料外壳的穿心式S级电流互感器。LA－10型，表示使用于额定电压10kV电路的穿墙式电流互感器。电流互感器型号及主要参数一、电流互感器型号：第一字母：L—电流互感器第二字母：A—穿墙式；Z—支柱式；M—母线式；D—单匝贯穿式；V —结构倒置式；J—零序接地检测用；W—抗污秽；R—绕组裸露式第三字母：Z—环氧树脂浇注式；C—瓷绝缘；Q—气体绝缘介质；W —与微机保护专用第四数字：B—带保护级；C—差动保护；D—D级；Q—加强型；J—加强型ZG 第五数字：电压等级产品序号二、主要技术术要求

2.1 额定容量：额定二次电流通过二次额定负荷时所消耗的视在功率。额定容量可以用视在功率V.A表示，也可以用二次额定负荷阻抗Ω表示。 2.2 一次额定电流：允许通过电流互感器一次绕组的用电负荷电流。用于电力系统的电流互感器一次额定电流为5～25000A，用于试验设备的精密电流互感器为 0.1～50000A。电流互感器可在一次额定电流下长期运行，负荷电流超过额定电流值时叫做过负荷，电流互感器长期过负荷运行，会烧坏绕组或减少使用寿命。 2.3 二次额定电流：允许通过电流互感器二次绕组的一次感应电流。 2.4 额定电流比(变比)：一次额定电流与二次额定电流之比。 2.5 额定电压：一次绕组长期对地能够承受的最大电压(有效值以kV 为单位)，应不低于所接线路的额定相电压。电流互感器的额定电压分为0.5，3，6，10，35，110，220，330，500kV等几种电压等级。 2.6 10％倍数：在指定的二次负荷和任意功率因数下，电流互感器的电流误差为－10％时，一次电流对其额定值的倍数。10％倍数是与继电保护有关的技术指标。 2.7 准确度等级：表示互感器本身误差(比差和角差)的等级。目前电流互感器的准确度等级分为0.001～1多种级别，与原来相比准确度提高很大。用于发电厂、变电站、用电单位配电控制盘上的电气仪表一般采用0.5级或0.2级；用于设备、线路的继电保护一般不低于1级；用于电能计量时，视被测负荷容量或用电量多少依据规程要求来选择(见第一讲)。

智能变电站电子式电流互感器故障分析

智能变电站电子式电流互感器故障分析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，是电网发展应用的方向。目前电子式互感器处于现场应用的初期阶段，实际运用中比较电磁式互感器存在缺陷频繁，维护困难问题。通过对电子式互感器运行中发现缺陷的处理，对缺陷原因进行分析，为电子式互感器现场运行维护提供参考及帮助。标签：电子式互感器；合并单元；采集卡 Abstract：Electronic transformer has many advantages，such as small volume，light weight，wide band response，no saturation phenomenon，good anti-electromagnetic interference performance，oil-free structure，reliable insulation，easy to digital，computerized development and many other advantages. It is the direction of power grid development and application. At present，the electronic transformer is in the initial stage of field application，compared with the electromagnetic transformer in practical application，there are frequent defects and difficult maintenance problems. This paper deals with the defects found in the operation of electronic transformers，analyzes the causes of defects，and provides reference and help for the field operation and maintenance of electronic transformers. Keywords：electronic transformer；merging unit；acquisition card 220kV应城变电站为国网第一批全数字智能变电站，是湖北电网第一座采用电子式互感器变电站，本文对该变电站电子式互感器出现异常进行分析。 1 故障现象 2017年8月2日23点，应230开关B相光CT故障，造成220kV第一套母差保护报B相I母CT断线、220kV山应线应230开关A套保护报B相采样无效告警，2017年8月3日零点30分将应230开关线路A套保护，停用应220母差保护A套保护停用。2017年8月3日11点，B相光CT采样无效告警信号复归，保护装置恢复正常运行。2017年8月3日22点故障重复出现。 2 有源电子互感器运行原理（1）220kV应城变电站为第一代智能变电站，使用的是南京新宁光电第一代电子式互感器，该电子式互感器为有源式电子互感器，电子互感器采集卡正常二路电源互为备用，一路由合并单元激光电源提供，一路一次取能，示意图如图1。（2）在一次电流达到负荷的5%以上时，采集卡供已一次取能为主，激光电

(完整版)电子式互感器的原理与比较

电子式互感器的原理与比较随着光纤传感技术、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。

电流互感器结构及原理

电流互感器结构及原理 Revised as of 23 November 2020

一、电流互感器结构原理 1普通电流互感器结构原理电流互感器的结构较为简单，由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同，一次绕组的匝数(N1)较少，直接串联于电源线路中，一次负荷电流()通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流()；二次绕组的匝数(N2)较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路，见图1。图1普通电流互感器结构原理图由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数，I1N1=I2N2，电流互感器额定电流比：。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小，二次绕组接近于短路状态，相当于一个短路运行的变压器。 2穿心式电流互感器结构原理穿心式电流互感器其本身结构不设一次绕组，载流(负荷电流)导线由L1至 L2穿过由硅钢片擀卷制成的圆形(或其他形状)铁心起一次绕组作用。二次绕组直接均匀地缠绕在圆形铁心上，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路，见图2。图2穿心式电流互感器结构原理图由于穿心式电流互感器不设一次绕组，其变比根据一次绕组穿过互感器铁心中的匝数确定，穿心匝数越多，变比越小；反之，穿心匝数越少，变比越大，额定电流比：。式中I1——穿心一?匝时一次额定电流；n——穿心匝数。 3特殊型号电流互感器多抽头电流互感器。这种型号的电流互感器，一次绕组不变，在绕制二次绕组时，增加几个抽头，以获得多个不同变比。它具有一个铁心和一个匝数固定的一次绕组，其二

电子式互感器和电磁式互感器的区别

数字式互感器（又名：光电互感器，智能互感器、电子互感器）与传统的电磁互感器有着本质的区别。数字互感器输出的是数字信号，而电磁互感器是模拟信号（类似数字电视与模拟电视的区别）。它基于光电技术原理（这就是为什么也叫光电互感器了）是国家建设智能化电网的必备产品。传统的电流互感器原理是电磁感应，一次绕组串联在电力线路中，二次绕组外部回路接有测量仪器或继电保护及自动控制装置，利用高、低压绕组之间的电磁耦合，将信息从一次侧传到二次侧。这种结构要求在铁芯与绕组间以及一、二次绕组之间有足够耐压强度的绝缘层，以保证所有的低压设备与高电压相隔离。随着电力系统传输的电力容量的增加，电压等级越来越高，这样互感器的绝缘结构越来越复杂，体积和重量加大，产品的造价也越来越高。例如，常规的油浸式电流互感器，500kV产品的价格要比300kV的价格增加一倍。又因电磁型电流互感器的铁心具有饱和非线性，当电力系统发生短路故障时，高幅值的短路电流使互感器饱和、输出的二次电流严重畸变，造成保护拒动，使电力系统发生严重事故。互感器的饱和引起波形畸变，而且其频带响应特性较差，频带窄，系统高频响应差，而导致新型的基于高频暂态分量的快速保护的实现存在困难等一系列隐患。随着光电子技术的迅速发展，科技人员已研制出利用光学传感技术和电子学原理相结合的电子式电流互感器，简称数字互感器或光电互感器。数字互感器在原理与传统的互感器完全不同，数字互感器是利用光电子技术和光纤传感技术来实现电力系统电压、电流测量的新型互感器。它是光学电压互感器（OVT）、光学电流互感器（OCT）、组合式光学互感器等各种光学互感器的通称。基于晶体材料光电效应的教字式光电互感器，将取代现有基于铜材电磁效应的铁磁式互感器，已经成为业界的共识。我国研制已出220KV全电压、单晶体、纵向调制结构模式的光电互感器原理性样机，为产业化开发奠定了良好的基础。分类：光电互感器：包括有源型电子式电流互感器、无源磁光玻璃电子式电流互感器两种。有源型电子式电流互感器：有源型电子式电流互感器特点是一次传感器为空心线圈，高压侧电子器件需要由电源供电方能工作。其原理如图所示：有源型电子式电流互感器无源磁光玻璃电子式电流互感器：无源磁光玻璃型电子式电流互感器特点是一次传感器为磁光玻璃，无需电源供电。其原理如图所示：