直流电子式电流互感器中的一种谐波测量新方法

直流线路中谐波的测量对于谐波的抑制和治理具有重要的意义。为此,介绍了一种新型的300A直流电子式电流互感器(ECT)的谐波测量方法。该方法采用自积分式的带铁氧体铁心的Rogowski线圈,既克服了传统线圈受直流偏移影响严重的缺点,又避免了空心Rogowski线圈在小信号时灵敏度低的不足。实验结果证明该线圈在满足准确度要求的条件下可忽略直流分量对于磁导率的影响。同时,在实验室条件下,对线圈及积分电路的线性度、频率特性和温度特性进行了评估,实验结果显示该系统可以对50～2500Hz频段的谐波进行准确测量。系统线性度良好,准确度达到1%,并能在-30～70℃的温度变化范围内稳定工作,满足公用电网电能质量谐波GB/T14549-1993的要求。

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应的技术规范。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。根据IEC60044-8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与特点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子式互感器,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,各种方法部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。20世纪90年代以来,无源式电子互感器在实用电子式互感器的开发及应用状况由于电子式电流互感器具有多方面的优点,国外对于电子式互感器的研究已有30多年的历史,投入了较大的人力物力,不断推进电子式互感器的发展,相关行业的一些大公司已经迈向产品化,市场化的道路。ABB公司作为国际上提供标准化光学电流和电压传感设备的领先者之一,已研制出多种无源电子性方面显示出优势,受到了人们的重视,各国学者在供能方式、信号调制方式以及提高系统测量准确度等方面进行了大量的研究和实验,并有现场挂网的经验,国外一些知名大公司已有市场化的产品。