光纖電流傳感器應用中熱點問題解析

光纖電流傳感器應用中熱點問題解析航天科技服務電力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臺產品實際運行經驗介紹目錄智能電網對互感器基本要求電磁式互感器電子式羅氏線圈+LPCT光學式磁光玻璃式全光纖式（FOCT）測量原理電磁感應電磁感應法拉第效應法拉第效應安全隱患爆炸、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字化可實現是是是自診斷監(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引起誤動的機理分析FOCT：拒絕干擾，數據可靠電信號直連，容易感受外界干擾信號；注：在變電站故障發(fā)生或者開關、斷路器動作時產生的快速暫態(tài)過電壓引起較強的暫態(tài)電磁場，導致有源ECT不能正常運行。有源工作，高壓側供電電壓不穩(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，對每個采樣的有效性進行診斷一次側無源，抗干擾能力強，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狀溫度和振動——曾經的技術難題

“光纖電流傳感器技術先進，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，容易受振動的影響，國外廠家解決的比較好”——這一說法已經持續(xù)了十余年，對還是錯。

南瑞航天（2007年底）國內首次通過型式試驗，“難題”被打破，但現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次的型式試驗檢測；

②現場超過1000臺產品的運行，蒙自變電站超過兩年的校驗精度符合要求。NAE產品抗震性能

①武高比武測試，抗震性能良好；

②振動臺模擬沖擊振動試驗， 0.04g2/Hz隨機振動，400g沖擊，無任何影響；

③GIS斷路器疲勞試驗?，F狀：武高比武結果表明，不是所有企業(yè)能夠解決好以上兩個難題絕大部分廠家溫度和振動性能超差。注：實際運行錄波數據對比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：

光學散粒噪聲，是隨機過程，服從泊松分布。可以證明信噪比與所需的時間平方根成正比。白噪音特性：（1）在一定帶寬范圍內，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20840.8中的E.6中提到，在校驗時，可以增加采樣周期獲得準確的結果。

（3）噪音對繼電保護、電能計量均無影響。

（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精度，反而影響了光學互感器的響應帶寬，從保護角度嚴禁采取濾波處理。小電流測試方法研究，FOCT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；因為噪聲和信號是不相關的，通過濾波器可以將噪聲的影響消除，達到預期的水平；對于一個30mA/√Hz噪聲水平來說，要想在1A測量電流情況下達到0.1%的測量精度，需要450s的時間來濾除噪聲；對測試來說，等待這么長時間是不值得的；而對于電能計量來說，典型的計量周期是15分鐘（900s），所以實際使用時噪聲不會對計量產生大的影響。慎用濾波技術4、超過1000臺產品實際運行經驗介紹NAE-GL系列FOCT組成敏感環(huán)連接光纜電氣箱體應用于從10kV~750kV電壓等級。NAE系列產品的型譜設計NAE-GL系列FOCT組成

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

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

上海蒙自110kV智能變電站是2010年上海世博會重點配套工程。110kV間隔全部采用本項目電流互感器產品，2009年12月正式投運。運行時間2年半。全光纖互感器應用典型工程——無錫西涇220kV變電站

江蘇無錫西涇220kV智能變電站是物聯網示范工程，全部采用本項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年世博會保電工程，為國內500kV首次應用。全光纖互感器應用典型工程——江蘇玉山500kV變電站全光纖互感器應用典型工程——陜西洛川750kV變電站陜西洛川750kV智能變電站是全光纖