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浅谈电子式互感器的原理及比较

宋卓 合肥工业大学电气工程学院?? 2012年03月28日 ?? 收藏0

  3有源式互感器与无源式互感器的比较

  有源电子式互感器的关键技术在于电源供电技术、远端电子模块的可靠性、采集单元的可维护性。基于传统互感器的运行经验,可不考虑Rogowski线圈和分压器(电阻、电容或电感)故障的维护。GIS式电子式互感器直接接人变电站直流电源,不需要额外供电,采集单元安装在与大地紧密相连的接地壳上。这种方式抗干扰能力强,更换维护方便,采集单元异常处理不需要一次系统停电。而对于独立式电子式互感器,在高压平台上的电源及远端模块长期工作在高低温频繁交替的恶劣环境中,其使用寿命远不如安装在主控室或保护小室的保护测控装置,还需要积累实际工程经验;另外,当电源或远端模块发生异常、需要维护或更换时,需要一次系统停电处理。

  无源式电子式互感器的关键技术在于光学传感材料的稳定性、传感头的组装技术、微弱信号调制解调、温度对精度的影响、震动对精度的影响、长期运行的稳定性。但由于无源电子式互感器的电子电路部分均安装在主控室或保护小室,运行条件优越,更换维护方便。有源或无源电子式互感器的应用,均大大降低了占地面积,减少了传统互感器的二次电缆连线,是互感器的发展方向。无源电子式互感器可靠性高、维护方便,是独立安装的互感器的理想解决方案。

表1,有源电流互感器与无源电流互感器的比较
表1,有源电流互感器与无源电流互感器的比较

表2 有源电压互感器与无源电压互感器比较
表2 有源电压互感器与无源电压互感器比较

  4电子式互感器存在的主要问题

  电子互感器在工程应用上存在的主要问题是:由于需要对传感器进行供能,长期大功率的激光供能会影响光器件的使用寿命,罗氏线圈输出信号与其结构有很强的相关性,温度变化会导致结构变化,影响电子线路测量准确度。

  光电式互感器在工程应用上存在的主要问题是:温度的变化会引起光路系统的变化引起晶体除具有电光效应外的弹光效应、热光效应等干扰效应,导致绝缘子内光学电压传感器的工作稳定性减弱。温度对光电式互感器测量误差的影响,一直是人们讨论的热点,在实际应用中,对于温度变化所产生的测量误差的影响,应提高光路系统(如光电二极管)的抗干扰能力。如使用温度稳定性好,且波长漂移小的发光光源、纯净且经过多次提拉的电光晶体等,在提高温度稳定性的研究中,近年来倍受国内外学者关注的有温控法、双光路温度补偿法,双晶体温度补偿、硬件电路补偿和软件补偿等方法。另外还有磁光材料的双折射效应对光电电流互感器测量精度的影响由于磁光材料的双折射效应,使射人磁光介质的线性偏振光变成椭圆偏振光,其结果是:从检偏器输出的光强度变化与被测电流不成正比,使光电式电流互感器的灵敏度不稳定,从而降低了光电式电流互感器的测量精度。

  上述两种不同类型的互感器存在的共同问题:

  (1)常规电流互感器的接口兼容问题,其输出接口没有统一标准,产品的标准尚未规范化,频率响应、动态范围、信噪比、波形畸变、稳定性的检验需有特殊规范;

  (2)非常规互感器现场校验问题,输出为弱电信号且包括数字量,必须探索新的校验方法;

  (3)设备的可靠性问题,包括电磁兼容、系统热稳定性以及电子元件的可靠性问题需进一步在工程应用中检验。

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