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1 成果簡介新型的數字式互感器（光電互感器、智能互感器、電子互感器）與傳統的電磁互感器有著本質的區別：數字互感器輸出的是數字信號，而傳統的電磁互感器輸出的是模擬信號。電子式電流互感器是傳統電磁式互感器的換代產品，是數字化、智能電網所必須的基礎設備。  圖 1 10/35KV ECT/EVT                     圖 2 懸掛式 220KV EVT             圖 3 柱式 110KV ECT 產品特點：絕緣結構簡單，體積小，重量輕；不存在磁飽和與鐵磁諧振問題，以高速、準確、抗干擾的寬頻帶性能來測量電流、電壓；采用光纖或其它加強絕緣方式實現高電壓回路與二次低壓回路在電氣上的完全隔離，保護二次設備和工作人員的安全；頻率響應范圍寬，可進行高壓電力線上的諧波、暫態電流、高頻大電流與直流電流的測量；無充油而產生的易燃、易爆等危險；電子式互感器低壓側的輸出為弱電信號，不存在傳統互感器在低壓側會產生的危險；既輸出模擬量，也能實現輸出數字化。有利于實現變電站數字化和智能化。技術特點：不存在二次短路；簡化二次回路，消除二次接地故障；計量更為精確；保護更加可靠。主要技術參數：電壓： 10 - 750kV電流： 10 - 10000A準確度： 0.2S（ ECT） 0.2S（ EVT）項目特點：傳統式互感器的替代產品、智能電網發展之必要條件；自主創新、技術先進且成熟和系列化；除電子式互感器外，還可研制其他各種電量、非電量傳感器。2 應用說明電子式互感器可應用于變電站、高壓線路開閉所、開關柜、 環網柜等。3 效益分析初步投資規劃見下表： 4 合作方式商談。5 所屬行業領域先進制造。

1 成果簡介新型的數字式互感器（光電互感器、智能互感器、電子互感器）與傳統的電磁互感器有著本質的區別：數字互感器輸出的是數字信號，而傳統的電磁互感器輸出的是模擬信號。電子式電流互感器是傳統電磁式互感器的換代產品，是數字化、智能電網所必須的基礎設備。  圖 1 10/35KV ECT/EVT                     圖 2 懸掛式 220KV EVT             圖 3 柱式 110KV ECT 產品特點：絕緣結構簡單，體積小，重量輕；不存在磁飽和與鐵磁諧振問題，以高速、準確、抗干擾的寬頻帶性能來測量電流、電壓；采用光纖或其它加強絕緣方式實現高電壓回路與二次低壓回路在電氣上的完全隔離，保護二次設備和工作人員的安全；頻率響應范圍寬，可進行高壓電力線上的諧波、暫態電流、高頻大電流與直流電流的測量；無充油而產生的易燃、易爆等危險；電子式互感器低壓側的輸出為弱電信號，不存在傳統互感器在低壓側會產生的危險；既輸出模擬量，也能實現輸出數字化。有利于實現變電站數字化和智能化。技術特點：不存在二次短路；簡化二次回路，消除二次接地故障；計量更為精確；保護更加可靠。主要技術參數：電壓： 10 - 750kV電流： 10 - 10000A準確度： 0.2S（ ECT） 0.2S（ EVT）項目特點：傳統式互感器的替代產品、智能電網發展之必要條件；自主創新、技術先進且成熟和系列化；除電子式互感器外，還可研制其他各種電量、非電量傳感器。2 應用說明電子式互感器可應用于變電站、高壓線路開閉所、開關柜、 環網柜等。3 效益分析初步投資規劃見下表： 4 合作方式商談。5 所屬行業領域先進制造。

可以量產/n全光纖電流互感器是由光電子器件組成的光干涉儀系統，高低壓端之間僅有光纖相連，測量原理是基于法拉第磁光效應，且采用了互易性結構，抑制了共模誤差。具有一系列優點，如：體積小、重量輕、不易受電磁干擾、測量動態范圍大、壽命長、潛在的成本低、加工簡單。這些優點是其它電流互感器不能比擬的。隨著電力系統中電網電壓等級的不斷提高、容量不斷增加，傳統電磁式電流互感器逐漸暴露出了嚴重的缺陷，不能滿足現代電力系統的要求，全光纖光纖式電流互感器必然代替傳統電流互感器，成為電力系統電能計量保護控制和系統診斷與監測

本產品采用具有良好互易性的反射型全光纖光路方案，結構簡單，并能有效減低如振動、環境溫度等外界干擾對互感器精度和穩定性能的影響；采用集成光學相位調制器，實現閉環信號處理方案，減低了光源等主要光學器件的不完善對互感器性能的影響，提高了光纖電流互感器的有效壽命、改善了互感器的檢測靈敏度，擴大了系統測量范圍。 光纖電流互感器可用于輸變電網絡的電力計量和保護，冶金和化工工業直流大電流測量等領域。 主要性能指標：1. 額定檢測電流： 1000--6300A；2. 小電流分辨能力：<0.5A；3. 最大檢測電流：理論上可達百萬安培；4. 工頻電流測量延遲時間：約55μs；5. 測量準確度(-40～80℃)：優于0.5%；6. 檢測帶寬：>6kHz；指標優于IEC60044-8行業標準0.5級電流互感器要求。

電力工業是國家經濟建設的基礎工業，在國民經濟中占有舉足輕重的地位。隨著科學技術的進步和電力工業的發展，高達數百千伏的輸電、變電站、網已被越來越多的引入電力系統。相應地必須研究發展新型的高壓測量設備，三相光學電流互感器就是其中的重要課題。光纖傳感器由于具有其它類型的傳感器沒有的獨特性能，所以一經問世，便引起人們的極大關注。對電流進行變換和測量的方法并不少見，

本項目為國家專利項目，專利號：ZL 00 2 61363.8.2001。電力工業是國家經濟建設的基礎工業，在國民經濟中占有舉足輕重的地位.隨著科學技術的進步和電力工業的發展，高達數百千伏的輸電、變電站、網已被越來越多的引入電力系統,一次儀表和二次儀表之間的電絕緣和信息傳遞的可靠性要求可能使傳統的測量手段無用武之地.目前，在高電壓、大電流、強功率的電力系統中

本項目采用FPGA加ARM的硬件處理平臺，實現電網一次側電壓電流數據采集和多通道接收處理，并依據IEC618509-1/2標準實現將采樣值通過光纖傳輸系統發送，通過上位機接收，可用解析軟件對報文進行解析，對一次波形進行還原。

"不用互感器，導線直接測量交流的電流表：利用了?2的導線，加以放大，使其用0.06米的長度，就能獲得其量值；從而，找到了導線直測交流電流。 "

主要功能和應用領域 在電子式互感器技術完善過程中，經歷了基本原理研究和實用化技術研究兩個階段。在實用化技術進程中，研究、制造、試驗部門做了大量工作，相繼在寬量程高精度測量技術、耐環境能力及可靠性技術、抗干擾技術等方面取得重要進展，在此基礎上進入基于電子式互感器智能變電站的試點應用階段。 2011年，四川建設了兩座220kV智能變電站。在220kV勁松變電站投產試驗期間，當利用220kV斷路器對空載線路充電時，先后發生了線路充電導致線路縱聯電流差動保護誤動作和線路充電導致220kV母線電流差動保護誤動作。 投線路開關導致基于羅氏線圈的電子式電流互感器產生一個附加動態分量，該附加動態分量上升時間約5ms、峰值達到約5.62A、持續時間約70ms。由附加動態分量波形特征可以看出，該分量特征不同于常見的因開關設備操作引發的輸電線路暫態電流的暫態/動態過程。初步分析，該附加分量與電網操作及羅氏線圈原理電子式電流互感器動態響應行為有關。 圍繞事件展開的調查表明，此前已有同類事件在國內其它地區發生。各廠家對此現象的認識和處理措施存在差異，國內也未見有開展相關研究工作及開展相關性能測試的報道。 考慮到智能變電站的發展需求、電子式互感器在智能變電站的重要作用、以及繼電保護裝置誤動作帶來的嚴重后果，四川省電力公司決定立項，開展電子式互感器動態響應行為研究，研究影響電子式互感器動態行為的因素和動態響應特性測試方法，研制可完成動態性能測試的裝置，研究改善電子式互感器技術性能的方法。 項目能為產業解決的關鍵問題和實施后可取得的效果 提出電子式互感器附加動態分量概念，揭示了羅氏線圈電子式電流互感器出現附加動態分量的一個原因：解釋了羅氏線圈電子式電流互感器出現附加動態分量的原因。 提出了一種檢測電子式互感器動態響應行為的方法。該方法是用小步長（200ns—1us）電磁暫態仿真模擬輸電線路電流的行波過程和羅氏線圈的暫態行為，用模擬量再現方法檢測采集器和合并單元的動態響應，比較仿真一次電流與MU輸出電流的差別，確定電子式電流互感器附加動態分量的大小：提出一種檢測電子式電流互感器動態響應行為的方法。 研制了《電子式互感器動態響應特性測試系統》。利用該檢測平臺可以檢測電子式互感器的動態響應特性和寬頻域范圍的信號傳變特性，評價電子式互感器的工頻信號傳遞特性、諧波信號傳遞特性和行波信號傳遞特性：解決了電子式電流互感器動態響應特性測試和工頻信號、諧波信號、行波信號傳遞特性檢測手段問題。 提出利用小步長（200ns—1us）電磁暫態仿真配合《電子式互感器動態響應特性測試系統》組成三相試驗系統，檢測電子式互感器附加動態分量對繼電保護動作行為影響的方法：提出一項新的繼電保護裝置檢測項目，防止因電子式互感器附加動態分量引起繼電保護誤動作 項目的特色、先進性及技術指標 創新性：提出電子式互感器附加動態分量概念，揭示了羅氏線圈電子式電流互感器出現附加動態分量的一個原因；提出了一種檢測電子式互感器動態響應行為的方法。該方法是用小步長（200ns—1us）電磁暫態仿真模擬輸電線路電流的行波過程和羅氏線圈的暫態行為，用模擬量再現方法檢測采集器和合并單元的動態響應，比較仿真一次電流與MU輸出電流的差別，確定電子式電流互感器附加動態分量的大小；研制了《電子式互感器動態響應特性測試系統》。利用該檢測平臺可以檢測電子式互感器的動態響應特性和寬頻域范圍的信號傳變特性，評價電子式互感器的工頻信號傳遞特性、諧波信號傳遞特性和行波信號傳遞特性；提出利用小步長（200ns—1us）電磁暫態仿真配合《電子式互感器動態響應特性測試系統》組成三相試驗系統，檢測電子式互感器附加動態分量對繼電保護動作行為影響的方法； 關鍵技術：電子式互感器建模與小步長電磁暫態仿真技術；快速、高精度D/A轉換的實現技術；高精度、寬頻帶、寬線性范圍模擬放大器實現技術； 一種利用改變實驗數據流與采集器采樣時間差，自動檢測電子式互感器附加動態分量最大值的試驗方法； 電子式互感器寬頻域傳遞特性自動試驗技術；精確到40ns的61850-9-2報文時間檢測技術。 總體性能：仿真能力：支持步長為200ns—1us的電磁暫態仿真；模擬量輸出能力：通道數：6路，三路用于模擬電子式電流互感器，三路用于模擬電子式電壓互感器； D/A轉換精度：準16位；D/A轉換速率：5M點/s；放大器帶寬：DC—400kHz；電壓（rms）輸出精度：30mV—57V范圍內，誤差小于0.1%；測量能力：數字量通道數：百兆口，1路；千兆口，1路；模擬量通道數：1路；模擬量采樣速率：10M點/s；）模擬量（rms）信號測量精度：30mV—57V，0.1%； 試驗、分析功能：工頻信號傳輸延時測量、諧波傳變特性測量、行波傳變特性測量，電子式互感器動態響應行為測試，動態響應行為對繼電保護裝置影響實驗。

在電子式互感器技術完善過程中，經歷了基本原理研究和實用化技術研究兩個階段。在實用化技術進程中，研究、制造、試驗部門做了大量工作，相繼在寬量程高精度測量技術、耐環境能力及可靠性技術、抗干擾技術等方面取得重要進展，在此基礎上進入基于電子式互感器智能變電站的試點應用階段。 2011年，四川建設了兩座220kV智能變電站。在220kV勁松變電站投產試驗期間，當利用220kV斷路器對空載線路充電時，先后發生了線路充電導致線路縱聯電流差動保護誤動作和線路充電導致220kV母線電流差動保護誤動作。 投線路開關導致基于羅氏線圈的電子式電流互感器產生一個附加動態分量，該附加動態分量上升時間約5ms、峰值達到約5.62A、持續時間約70ms。由附加動態分量波形特征可以看出，該分量特征不同于常見的因開關設備操作引發的輸電線路暫態電流的暫態/動態過程。初步分析，該附加分量與電網操作及羅氏線圈原理電子式電流互感器動態響應行為有關。 圍繞事件展開的調查表明，此前已有同類事件在國內其它地區發生。各廠家對此現象的認識和處理措施存在差異，國內也未見有開展相關研究工作及開展相關性能測試的報道。 考慮到智能變電站的發展需