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光电式电流互感器原理及应用

时间:2014-05-11 13:25来源:未知 作者:y930712 点击:
光电式电流互感器 电流互感器是电力系统将电网中的高压信号变换传递为小电流信号,从而为系统的计量、监控、继电保护、自动装置等提供统一、规范的电流信号(传统为模拟量,现

 光电式电流互感器

  电流互感器是电力系统将电网中的高压信号变换传递为小电流信号,从而为系统的计量、监控、继电保护、自动装置等提供统一、规范的电流信号(传统为模拟量,现代为数字量)的装置;同时满足电气隔离,确保人身和电器安全的重要设备。

  高压电流互感器按原理可分为电磁式电流互感器和式电流互感器。电子式电流互感器按一次的工作方式,又可分为有源型和无源磁光型。

  1 电磁式电流互感器

  电磁式电流互感器即通过电磁感应原理实现电流变换的互感器。

  由于其在电力系统中已被广泛应用。现仅对主要的饱和问题作一下分析。

  常见的电流互感器饱和主要有两种:稳态饱和与暂态饱和。其中稳态饱和主要是因为一次电流值太大,进入电流互感器饱和区域,导致二次电流不能正确的传变一次电流。暂态饱和,则是因为大量的非周期分量的存在,进入电流互感器饱和区域。

  1.1电流互感器稳态仿真分析

  在ATP中搭建的电流互感器模

  非线性元件的励磁曲线 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息

  1.2电流互感器暂态仿真分析

  二次负载为的暂态饱和波形(R=5)

  二次侧负载为的暂态饱和波形

  从系统仿真软件ATP中,利用其不同的励磁元件仿真电流互感器的稳态和暂态的波形知,在铁心未饱和前,一次电流和二次电流完全成正比例,当达到饱和后,励磁不再增加,饱和后,不产生电动势。

  2 电子式电流互感器

  2.1有源型电子式电流互感器

  有源型电子式电流互感器特点是一次传感器为空心线圈,高压侧电子器件需要由|'>稳压器供电方能工作。其原理如下图所示:

  2.2无源磁光玻璃型电子式电流互感器

  无源磁光玻璃型电子式电流互感器特点是一次传感器为磁光玻璃,无需电源供电。

  3 工作原理

  3.1法拉第磁光效应

  法拉第磁光效应:如果通过一次导线的电流为i,导线周围所产生的磁场强度为H,当一束线偏阵光通过该磁场时,线偏阵光的偏振角度会发生偏振,其偏振角θ的计算公式为:

  式中:V为磁光玻璃的verdet常数,L为光线在磁光玻璃中的通光路径长度。

  3.2法拉第磁光效应在中的应用

  在电子式电流互感器中将L设计为环路,由法拉第磁光效应原理,则:

  根据安培环路定律,在环路中

  可推出:

  根据马吕斯定律,在本产品中:

  4 二次控制系统和接口连接形式

  4.1二次处理系统

  4.2接口连接形式 (责任编辑:admin)

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