IEC 60044-8-2002 第8部分：电子式电流互感器

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。

电流互感器设计

电流互感器设计 1 互感器设计目的及意义 (2) 2 电流互感器总体设计 (2) 2.1 电流互感器类型选取 (3) 2.2 电流互感器各部件设计 (3) 2.2.1 铁芯及绕组设计 (3) 2.2.2 外绝缘套管设计 (3) 2.2.3 复合绝缘子设计 (4) 2.2.4 出线套管内绝缘设计 (5) 2.2.5 屏蔽设计 (5) 2.2.6 密封结构设计 (5) 2.2.7 互感器其他部件及标准件 (5) 2.3 1100KV电流互感器总体装配图 (5) 2.3.1 画各部件三维图 (5) 2.3.2 装配体绘制及总质量估算 (5) 2.3.3 装配体材料清单 (6) 2.3.4 装配体电场和机械性能模拟分析 (6) 3 单件电流互感器组装 (6) 3.1 原材料的购买及检验 (6) 3.2 原材料的处理 (6) 3.3 线圈的缠绕 (7) 3.4 环氧套管的浇注及修整 (7) 3.5 电流互感器的装配 (7)

1 互感器设计目的及意义 电流互感器是一种专门用作变换电流大小的特殊变压器。由于发电和用电的不同需要，线路上的电流大小不一，而且相差悬殊。若要直接测量这些大小不一的电流，就需要制作相应等级的仪表，给仪表制造带来极大困难。此外，有些高压线路直接测量也是非常危险的。而电流互感器可以把不同等级的电流，按不同的比例，统一成大小相近的电流。电力系统用互感器是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电流二次侧的计量、测量仪表及继电保护、自动装置的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络单元，其一次绕组接入电网，二次绕组分别与测量仪表、保护装置等互相连接。互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。互感器的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电保护装置动作的可靠性。随着电力工业建设的迅速发展，电力系统输电容量不断扩大，远距离输电迅速增加，电网电压等级逐渐升高，对电流互感器的电压等级及设备技术参数提出了更高的要求。 2 电流互感器总体设计 ↓ →↑↑符合要求 是

油浸倒立式电流互感器专用技术规范

油浸倒立式电流互感器专用技术规范 1

文档仅供参考 ( ) 国家电网公司物资采购标准 (交流电流互感器卷电磁式电流互感器册) 110kV油浸倒立式电流互感器 专用技术规范 (编号:1003001-0110-02) 国家电网公司 二〇〇九年十二月 2

目录 1 标准技术参数表................................................................... 错误!未定义书签。 2 项目单位需求部分............................................................... 错误!未定义书签。 2.1 货物需求及供货范围一览表...................................... 错误!未定义书签。 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 ..... 错误!未定义书签。 2.3 图纸资料提交单位...................................................... 错误!未定义书签。 2.4 工程概况...................................................................... 错误!未定义书签。 2.5 使用条件...................................................................... 错误!未定义书签。 2.6 项目单位可选技术参数表.......................................... 错误!未定义书签。 2.7 项目单位技术参数差异表.......................................... 错误!未定义书签。 2.8 一次、二次及土建接口要求(适用扩建工程) ........... 错误!未定义书签。 3 投标人响应部分................................................................... 错误!未定义书签。 3.1 投标人技术响应及技术偏差表.................................. 错误!未定义书签。 3.2 110kV 倒立油浸式电流互感器销售运行业绩表...... 错误!未定义书签。 3.3 主要部件材料表.......................................................... 错误!未定义书签。 3.4 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 ..... 错误!未定义书签。

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。

油浸式电流互感器运行事故分析及其对策正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 油浸式电流互感器运行事故分析及其对策正式版

油浸式电流互感器运行事故分析及其 对策正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1引言 1996年10月1日中午，宁波电业局220kV跃龙变电所#1主变220kV独立CTA 相发生事故，设备投运不足24小时，虽投产试验均合格，这次爆炸事件纯属厂家制造工艺的质量问题，这正说明试验合格不能说产品质量问题是绝对可靠。 油浸式电流互感器在变电所是重要设备之一，有关保护和测量及控制都靠它，虽是小功率设备，不象断路器那样有电弧问题，也不象变压器那样传递强大的功

率，因此，它不被人们所重视，特别是值班人员在设备巡视中非常容易忽视，但是由于互感器的使用量大，由于这类产品的设计、结构等原因造成的事故不断出现，危及电网的安全供电，互感器的爆炸事故不但损坏相邻的设备，甚至造成人身伤亡，因此应当引起人们的高度重视。 2电流互感器的事故原因 2.1电流互感器事故的分类 电流互感器的事故按事故的性质可以分成两大类，即使运行突然中断的事故，例如爆炸或即将爆炸而被迫立即停止运行

电流互感器结构及原理

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(N 2 )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，I 1N 1 =I 2 N 2 ，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 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

66kV油浸正立式电流互感器

同江长恒热电厂升压站新建工程66kV油浸正立式电流互感器 （技术规范专用部分） 制造单位：浙江特锐德高压电器有限公司设计单位：佳木斯华为电力（集团）有限公司 2019年 09月

目录 1 标准技术参数表 (2) 2 项目单位需求部分 (4) 2.1 货物需求及供货范围一览表 (4) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (5) 2.3 图纸资料提交 (5) 2.4 工程概况 (5) 2.5 使用条件 (6) 2.6 项目单位可选技术参数表 (6) 2.7 项目单位技术参数差异表 (7) 2.8 一次、二次及土建接口要求（适用扩建工程） (7) 3 投标人响应部分 (8) 3.1 投标人技术响应及技术偏差表 (8) 3.2 110kV 倒立油浸式电流互感器销售运行业绩表 (8) 3.3 主要部件材料表 (9) 3.4 推荐的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (9)

1标准技术参数表 标准技术参数表（表1）中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动标准参数值。如有差异，项目单位请填写项目单位技术差异表（表6）。投标人应认真逐项填写技术参数响应表中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替。如有差异，请投标人填写投标人技术偏差表（表10）。 表1标准技术参数表

表1（续）

表1（续） 2项目需求部分 2.1货物需求及供货范围一览表 表2货物需求及供货范围一览表

2.2必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 表3必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 2.3图纸资料提交 经确认的图纸资料应由卖方提交表4所列单位。卖方向买方最终提供的资料、图纸及试验报告接收单位见表5。 表4卖方提交的须经确认的图纸资料及其接收单位

1000A电流互感器的设计资料

沈阳化工大学 本科毕业论文 题目： 1000A测量级电流互感器的设计 院系：信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 学生姓名：李宗霖 指导教师：肇巍 论文提交日期：2011年 6 月 25 日 论文答辩日期：2011年 6 月 28 日

毕业设计（论文）任务书 电气工程及自动化专业电气0703班学生：李宗霖

摘要 电流互感器是电力系统中最为关键的基础设备，起到测量和保护作用，是用来测量电路中电流大小的装置。当某一电路中的电流过大以至于不能通过仪器直接测量出来，这时在电路中电流互感器的另一侧会准确地产生成比例的小电流，这样就可以方便直接用仪器测量并记录。电流互感器同时可以隔绝待测电路中可能出现的高电压，以便保护测量仪器。 本次设计是根据对600A电流互感器的分析，进而设计1000A测量级的电流互感器。通过了解电流互感器的发展趋势，电磁场的基本知识，所需材料的相关参数，进行计算铁心截面积，绕线长度，平均磁路长，绕组阻抗，以及0.5准确级时对应的5%，20%，100%，120%倍额定电流及0.25倍额定电压，120%倍额定电流时所对应的磁场强度，铁损角及误差。通过计算出的比差值和相位差与误差限制表进行对比，得到所计算的误差处在误差限制之内。 通过对1000A测量级电流互感器的设计，达到对电流互感器的深入了解，对以后从事相关行业起到重要的帮助。 关键词：电流互感器；设计；测量

Abstract Current transformer is the key basic instrument in electrical power system. Current transformer is used for measurement and protection. It is a instrument used for measuring the current in a circuit. When current in a circuit is too high to directly apply to measuring instruments, a current transformer produces a reduced current accurately proportional to the current in the circuit, which can be conveniently connected to measuring and recording instruments. A current transformer also isolates the measuring instruments from what may be very high voltage in the monitored circuit. Current transformers are commonly used in metering and protective relays in the electrical power industry. This project is based on the analysis of a 600A current transformer, and then makes a design of a 1000A current transformer. Through the understanding of the development of current transformers and the basic knowledge of electromagnetic field to get the parameters of the material. And calculate responding current of 5%, 20%, 100%,120% when it at the accuracy of 0.5, and the magnetic power at 120% and the errors. Through the results of errors and comparing with the diagram we have already got . Through achieve above projects, to make the design of 1000A current transformer come true. The significance of the this design of current transformer is to get a more completed understanding of it, maybe of a help in the future. Keywords: current transformer; design; measure

油浸式电流互感器渗油缺陷的原因分析及处理

油浸式电流互感器渗油缺陷的原因分析及处理 摘要：目前，变电站内油浸式电流互感器渗油缺陷比较常见，直接影响电网安全运行。本文主要介绍了某供电公司220kV变电站内油浸式电流互感器渗油缺陷的原因分析，根据分析结果，对油浸式电流互感器的周期检修提出了具体的检修方案。 关键词：油浸式电流互感器渗油处理 Abstract: At present, permeability defects of oil-immersed current transformers in the substation are common, directly affecting the safe operation of power grids. This paper analyzes the causes ofpermeability defects of oil-immersed current transformers in the 220kV substation of a power supply company, and puts forward the specific repair program for its periodic maintenance based on the analysis results. Key words: oil-immersed current transformer; permeability; processing 1.缺陷简述 2011年12月，在220kV变电站巡视中，检修人员发现型号为LWCB-220W 的一只C相电流互感器的二次出线端接线盒处渗油，连续5个月监视膨胀器油位变化和记录渗油速度（见图1、图2）。 图1膨胀器油位变化图2渗油速度变化 随着温度的升高，密封垫和油介质热胀冷缩，膨胀器油位下降速度趋于平缓，并未达到警戒线以下，从而保证电流互感器的绝缘不被击穿，为计划停电检修提供了宝贵的时间。 2.原因分析 2.1设备概况 某供电公司220kV变电站内的LWCB-220W型油浸式电流互感器为湖南醴陵电瓷厂生产，1998年12月投运，设备已运行14年。站内同批次、同型号的12组油浸式电流互感器， 根据检修周期，每4-5年执行一次大修。在前两次检修周期中，经常渗漏油的部位渗漏情况如表1所示。

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.sodocs.net/doc/0214743986.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。

有源电子式电流互感器在线监测技术研究

有源电子式电流互感器在线监测技术研究 发表时间：2019-03-27T15:57:51.243Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：胡玉松 [导读] 摘要：为进一步研究有源电子式电流互感器的功能激光器是否即将失效或者已经失效，对一种非接触式在线监测技术进行了深入研究，根据非接触测量功能激光器所处合并单元的电源电流，并联合目前以此电流值视为判定依据，通过Bayesian方法对供能激光器工作状态进行判别。 （云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650000） 摘要：为进一步研究有源电子式电流互感器的功能激光器是否即将失效或者已经失效，对一种非接触式在线监测技术进行了深入研究，根据非接触测量功能激光器所处合并单元的电源电流，并联合目前以此电流值视为判定依据，通过Bayesian方法对供能激光器工作状态进行判别。以此对变电站中在线监测系统长时间运行状况进行测试，并分析功能及运行数据。监测结果如下：3台电子式互感器中，第一台供能激光器逐步恶化，相比于初始电流，工作电流提高1.2倍，判定结果提示失效；第二台供能激光器正常；第三台供能激光器于开始监测后第87天出现拒启动故障，符合实际状况。结果提示，处于复杂环境中的监测系统可以对激光器工作状态进行准确辨别，及早发现已经失效的激光器，对未失效的激光器寿命进行评估。 关键词：监测技术；失效；供能激光器；有源电子式电流互感器 “坚强智能电网”理念中相对重要一项内容即为在线监测和状态维修关键设备。根据统一坚强智能电网建设需求，进一步对状态在线监测技术在关键设备中的应用进行研究，目的是确保电力主设备运动安全，并为其建立一条安全预防线路[1]。智能变电站中的在线监测系统包括氧化锌避雷器、气体绝缘开关设备及主变压器等，关于电子式互感器的在线监测研究相对较少，主要针对有源电子式电流互感器在线监测技术进行研究。 一、非接触在线监测技术原理 （一）高压侧供能原理及其故障 一般情况下，复合供能系统是有源电子式电流互感器高压侧重要组成成分之一，其包括大功率激光器、取能TA，具体如下图1： 图1 有源电子式互感器结构古河供能系统 由上述图1分析可知，空心线圈主要用于保护传感电源，一般情况下，低功率电流互感器主要针对传感器单元进行检测，取能TA即供能激光器分别处于高压侧母线位置与低压侧合并单元。如果一次电流过高，那么取能TA则源于采集器电能，基于此该环境，激光器工作停止；如果一次电流位于死区电流，则需要替换激光供能，以此达到无缝连接的目的。 通常情况下，高压侧供电故障包括供能激光器失效与供能方式切换控制障碍两种，前者，供能激光器无效，正常功能系统转变为激光供能系统后，准确供电受限，该故障占比较高；后者，供能方式切换故障，致使拒切换或者误切换的发生。拒切换故障指的是因激光器无效后造成死区部位电子式互感器工作停止；虽然误切换后果较小，但是其造成供能激光器工作时间增加，缩短了使用年限，通过在线监测技术能够将故障及早展现出来[2]。 （二）利用激光器工作对基本原理及难点进行判别 根据图1可知，合并单元是有源电子式互感器供能激光工作主要区域，在供能激光器工作期间，相比于激光器未工作时，合并单元内的电源电流更高。对供电激光器所处合并单元内的电源电流进行检测，能够对供能激光器所处工作状态进行间接诊断。实验室中，将合并单元视为测试对象，与此同时，增加激光供能系统控制按钮，并将纹波系数<1%的直流电源视为合并单元工作电源。通过电流表密切监测工作电流，时间大约是10分钟，在此过程中，不断关闭、启动供能及激光器，对电流进行检测，具体数据如下图2： 图2 合并单元电源电流数据 虽然进行了各项操作，但是如果在现场只根据合并单元电源电流测量数据对供能激光器工作进行判断，则会增加判断难度。首先，由于采用非接触式测量方法，造成准确度、灵敏度比于直接测量差异较大；其次，电子电阻在合并单元内的工作状态变化明显，相比于实验室稳定环境，现场运行过程中，具有较高的功能损耗随机性；最后，现场环境复杂、繁琐，尤其是位于户外的合并单元，极易受电源电流的影响。所以，如果只通过现场对合并单元电源电流进行检测，则增加了功能激光器功能状态判定难度。

基于空心线圈的电子式电流互感器设计大学论文

2013届毕业生毕业设计说明书 题目: 基于空心线圈的电子式电流互感器设计 学院名称：电气工程学院班级： xxx 学生姓名： xxx 学号： xxx 指导教师： xxx 教师职称： xxx

2013年05月15日

目次 引言 (1) 1 电子式电流互感器概述 (2) 1.1 电子式电流互感器的研究背景和意义 (2) 1.2 国内外研究现状 (3) 1.3 本课题研究的目的 (4) 2 系统方案设计 (5) 2.1 系统方案论证 (5) 2.2 课题方案设计 (5) 3 电子式电流互感器传感头介绍 (7) 3.1 Rogowski线圈的结构及其工作原理 (7) 3.2 计算Rogowski线圈的互感系数 (8) 3.3 Rogowski线圈两种工作状态 (9) 4 高压端电路和供电模块 (12) 4.1 积分电路 (12) 4.2 滤波电路 (14) 4.3 A/D转换电路 (15) 4.4 电源电路 (18) 4.5 光纤收发模块 (20) 5 低压端电路 (21) 总结 (22) 致谢 (23) 参考文献 (24) 附录： (26)

引言 随着电力系统的电压等级不断提高，对测量仪器的要求也越来越高，提高测量仪器的测量精度有利于电力系统安全和经济地运行。目前广泛使用的电流互感器是传统的电磁式电流互感器，但由于其本身存在缺点，人们不得不研究开发一种新型的互感器来代替它，在这个背景下，一种新型的电流互感器——电子式电流互感器随之兴起，它满足了目前电力系统中对电网电流的测量的要求，克服了传统的电磁式电流互感器的缺点，有广阔的发展空间。 本文设计的电子式电流互感器采用了Rogowski线圈、89C51单片机、MAX197 A/D转换芯片为主要部分。通过Rogowski线圈对电网中的电流进行采样，实时的分析和处理采样电流，将母线电流的实际状况显示出来，然后把信息反馈到控制室，如果电流出现异常，控制室向继电保护发出保护命令，保证电力系统的正常运行。

电流互感器的设计

CT设计计算说明 I1n-----额定一次电流 I2n-----额定二次电流 A S----铁芯截面积;cm2 L C----平均磁路长;cm N K----控制匝数 N L----励磁匝数 r2-----二次绕组的电阻 L2*N2 r2=ρ55 ，Ω S2 式中ρ55-----导线在55℃时的电阻系数, Ω·mm2/m，铜导线ρ55=0.02 ; ρ75=0.0214 L2-------二次绕组导线总长, m ; N2-------二次绕组匝数; S2--------二次绕组的导线截面积, mm2 。 X2----二次绕组的漏电抗; X2选取 当I1n≤600A 时X2≈0.05～0.1Ω I1n≥600A 时X2≈0.1～0.2Ω Z2 ----二次绕组组抗Z2=√r22+ X22 U2 ----二次绕组组抗压降U2=I0×Z2; V U0 ----二次绕组端电U0=U2+E2JG; V E2JG----二次极限感应电势;V (IN)1n------额定一次安匝 (IN)2n------额定二次安匝 N1n---------一次绕组额定匝数 N2n---------二次绕组额定匝数 W2n---------额定二次负荷标称值 Z2n---------额定二次负荷; Z2n= W2n/ I2n2{例50(V A)/5(A)2=2} Z2min-------最小二次负荷; Z2min=1/4 Z2n R2n --------额定二次负荷有功分量; R2n=Z2n cosφ2=0.8Z2n,Ω R2min ------最小二次负荷有功分量; R2min=Z2min cosφ2=0.8Z2min,Ω X2n --------额定二次负荷的无功分量;X2n=Z2n cosφ2=0.6Z2n

电流互感器工作原理

电流互感器 1、原理 一次电流I １流过一次绕组，建立一次磁动势 （N 1I 1），亦被称为一次安匝，其中N 1为一次绕组的匝数；一次磁动势分为两部分，其中小一部分用于励磁，在铁心中产生磁通，另一部分用来平衡二次磁动势（N 2I 2），亦被称为二次安匝，其中N 2为二次绕组的匝数。励磁电流设为I 0，励磁磁动势（N 1I 0），亦被称为励磁安匝。平衡二次磁动势的这部分一次磁动势，其大小与二次磁动势相等，但方向相反。磁势平衡方程式如下： 120121I N I N I N ? ? ? += 在理想情况下，励磁电流为零，即互感器不消耗能量，则有 12120I N I N ? ? += 若用额定值表示，则 1212 N N I N I N ? ? =- 其中1N I ? ，2N I ? 为一次、二次绕组额定电流。

额定一次、二次电流之比为电流互感器额定电流比，12N N N I K I = P 1 1I ? P 2 2 I ? Z B 电流互感器工作原理 E 2 11I N ? 22I N ? 22I N ? - 01I N ?

电流互感器的等值电路如下图所示： Z 1 Z 2 1 I ? 2I ? ? Z M 2U ? Z B ' 1 E ? 2E ? 根据电工原理，励磁电流在铁心中建立主磁通，它穿过一次、二次绕组的全部线匝。由于互感器铁心有磁滞和涡流损耗，励磁电流的一部分供给这些损耗，称为有功部分，另一部分用于励磁，称为无功部分。所以励磁电流与主磁通相差角，这个角称为铁损角。主磁通在二次绕组中感应出电动势2E ? ，相位相差90（滞后）；则： 222()B E I Z Z ? ? =+ 式中 Z 2---二次绕组的内阻抗， Z 2= R 2 +ｊＸ2