电子式电流互感器的原理和应用
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压 等级 的变 电站得 到较 为广 泛 的应用 。天津 地 区也
５ 绝 缘结 构简 单 ， 次 高 压 与二 次 设 备 通 过 光 ） 一 纤连 接 ， 电磁式 互感 器 的绝缘 问题 ； 无 ６ 体 积小 、 量轻 、 价 低 ， ） 重 造 随着 电压 等 级 的 升
高这 些优 势更 加 明显 ； ７ ）二次 侧可 直 接 输 出数 字 信 号 与其 他智 能 电
和 Ｉ Ｃ６ ０ ４— Ｅ ０ ４ ８电子 式 电流互 感器 标 准 ， 电子 式 对
有 源 电子 式 电流互 感 器主要 有低 功耗 铁 芯线 圈 和 Ｒ ｇｗ ｋ 线圈原 理 两种 。 ｏｏ ｓｉ
２ １ 低 功 耗 铁 芯 线 圈 ．
互感 器 的特点 、 能 指标 和检 定原 则进 行 了规 范 。 性 目前 ， 电子 式 电流互 感 器 主要 采 用 Ｒ ｇｗ ｋ 线 ｏｏ ｓｉ 圈、 光学装 置或传 统 电流 互 感 器 等 方 式 实 现 一次 电
与传统 电磁式 互感 器 相 比。电子式 互 感器 主要 有 以下特点 ：
１ 电子 式 互 感 器 可从 实 现 原 理 上 根 本 地 避 免 ）
２ ２ １ 基 本原 理 ．． Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈为拆 绕 在非铁 磁材 料上 的空 心 线 ｏｏ ｓｉ 圈 。如 图 ２所示 。
磁路 饱 和、 铁磁谐 振 等问 题 ， 高 采集精 度 ； 提
４ 二 次侧 信号 通 过 光纤 传 输 ， 有 电缆 传 输 方 ） 没
式 的 电磁干扰 问题 ；．
部分 ， 的测量 精度 和 运 行 稳 定 性 直 接 影 响 到 变 电 它 站乃至 电网 的安 全稳 定 运 行 。 目前 ， 中 国 电力 系 在 统 中， 已经有不 同原 理 的 电 子式 互 感 器 在 不 同的 电
进 行 了说 明 ； 绍 了天 津 地 区 电 网 建 设 工 程 应 用 情 况 ； 出 介 指 电子 式 互 感 器将 成 为 未 来 电 力 系统 信 号 测 量 和 互 感 器技 术
发 展 的必 然 趋 势 。
【 关键词 】 电子式； 电流互感 器； 原理 ； 应用 ０ 引 言
２１ 年第 １ ０１ 期
天津 电力技 术
电 子 式 电流 互 感 器 的 原 理 和 应 用
天 津市 电 力公 司发 展策 划部 （ 津 市 ３ ０ １ ） 魏联 滨 天 ０ ０ ０ 天 津市 电 力公 司基
【 摘
建
部 （ 津 市 ３ ０ １ ） 邹新 梧 天 ０ ０ ０
要】 介 绍 了电流互 感 器的原 理 ， 其 主要 技 术优 势 对
图 ｌ 电 子 式 电 流 互 感 器 分 类
２ 频 率 响 应 宽 ， 态 范 围 大 ， 有 效 进 行 高 频 ） 动 可 大 电流 的测量 ， 于 光 学 原 理 的 电子 式 电 流 互 感 器 基
还可 进行 直 流 的测量 ；
３ 无油 ， ） 因此没有 易燃 易爆等缺 陷， 二次 信号
通过 光纤 传输 ， 没 有 电磁 式 互感 器 二 次 侧 开 路 等 也
危险；
策 、 同互 动等 高 级 功 能 的 变 电 站 。智 能 变 电站 作 协
为统一 坚强智 能 电 网的 重 要 基 础 和 节 点 支 撑 ， 必 是 不 可少 的建设 内容 。
电子式 电流互感 器 是智 能化 变 电站 的重 要组 成
子设 备接 口。
２ 有源 电子 式 电流互 感器 原理 及其 应用
已经开 始在变 电站建 设 中逐 步试 用 和推广 电子式 电 流互 感器 。
１ 电子 式互感 器 的基本 概 念及特 点
２０ ０ ２年 ， Ｃ根 据 电 子 式 互 感器 的研 究 和发 展 Ｉ Ｅ 情况， 制定 了 Ｉ Ｃ６ ０ ４— Ｅ ０ ４ ７电子 式 电压 互 感器 标 准
在 很 高 的一次 电流下 出现饱 和 的基 本特 性得 到 了改
善 ， 大 了测 量 范 围 。 Ｌ Ｃ 扩 Ｐ Ｔ一 般 在 ５ 一１０ 额 ％ ２％
定 电流下线 性度 较好 ， 用 于测量 。 适
２ ２ Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 ． ｏｏ ｓｉ
头部分是否需要提供 电源 ， 电子式电流互感器可分 为有 源式 和无 源 式两类 ， 图 １ 如 所示 。
低 功耗 铁 心＂ 圈与传 统 电磁 式互感 器 实现 原理 －线 ４ － ￣ 基 本一 致 。低 功率 线 圈 ：Ｐ Ｔ是 传 统 电磁 式 Ｃ ＬＣ Ｔ的
一
种发 展 ，Ｐ Ｔ按 照 高 阻抗 进 行 设 计 。使 传 统 Ｃ ＬＣ Ｔ
流信 号 的转 换 。电子 电 流式互 感 器可 直接 输 出数字 量信 号 ， 实现采 集 信号 对 外 的光 纤 传 输 。 根据 传 感
Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 型电流互感 器 在国 内许 多工程 都 ｏｏ ｓｉ
得 到了成 功应用 ， 中天 津 市 电力 公 司承 建 的陈 甫 其
２ ０ Ｖ变 电站 示范工 程 ， ２ｋ 是对 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８０通信 规范 技 术和智 能化一 次设 备 技术 综 合应 用 的 大胆 尝试 ， 是 被列入 国 家 电 网公 司研 究 框 架 的 重 大科 技创 新 项
由于 Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 的输 出 电 压 与 电 流 变 化 率 ｏｏ ｓｉ
２
天 津 电力技 术
２ １ 年第 ｌ ０１ 期
（ ） 行经 验丰 富 。罗氏 线 圈型 电流 互感 器投 ２运 运 时间较 长 ， ＿ 应用较 多 ， Ｔ程 技术 较成熟 。
２ ３ ３ 应用情 况 ．．
智 能变 电站是采 用 先进 、 可靠 、 成 、 碳 、 保 集 低 环 的智能设 备 ， 以全 站信 息数 字化 、 信平 台 网络 化 、 通 信息共享 标准 化为基 本 要求 ， 自动完 成信 息采 集 、 测 量、 控制 、 保护 、 计量 和监 测 等基本 功 能 ， 可 根据 需 并 要 支持 电网 实 时 自动 控 制 、 能 调 节 、 线 分 析 决 智 在
５ 绝 缘结 构简 单 ， 次 高 压 与二 次 设 备 通 过 光 ） 一 纤连 接 ， 电磁式 互感 器 的绝缘 问题 ； 无 ６ 体 积小 、 量轻 、 价 低 ， ） 重 造 随着 电压 等 级 的 升
高这 些优 势更 加 明显 ； ７ ）二次 侧可 直 接 输 出数 字 信 号 与其 他智 能 电
和 Ｉ Ｃ６ ０ ４— Ｅ ０ ４ ８电子 式 电流互 感器 标 准 ， 电子 式 对
有 源 电子 式 电流互 感 器主要 有低 功耗 铁 芯线 圈 和 Ｒ ｇｗ ｋ 线圈原 理 两种 。 ｏｏ ｓｉ
２ １ 低 功 耗 铁 芯 线 圈 ．
互感 器 的特点 、 能 指标 和检 定原 则进 行 了规 范 。 性 目前 ， 电子 式 电流互 感 器 主要 采 用 Ｒ ｇｗ ｋ 线 ｏｏ ｓｉ 圈、 光学装 置或传 统 电流 互 感 器 等 方 式 实 现 一次 电
与传统 电磁式 互感 器 相 比。电子式 互 感器 主要 有 以下特点 ：
１ 电子 式 互 感 器 可从 实 现 原 理 上 根 本 地 避 免 ）
２ ２ １ 基 本原 理 ．． Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈为拆 绕 在非铁 磁材 料上 的空 心 线 ｏｏ ｓｉ 圈 。如 图 ２所示 。
磁路 饱 和、 铁磁谐 振 等问 题 ， 高 采集精 度 ； 提
４ 二 次侧 信号 通 过 光纤 传 输 ， 有 电缆 传 输 方 ） 没
式 的 电磁干扰 问题 ；．
部分 ， 的测量 精度 和 运 行 稳 定 性 直 接 影 响 到 变 电 它 站乃至 电网 的安 全稳 定 运 行 。 目前 ， 中 国 电力 系 在 统 中， 已经有不 同原 理 的 电 子式 互 感 器 在 不 同的 电
进 行 了说 明 ； 绍 了天 津 地 区 电 网 建 设 工 程 应 用 情 况 ； 出 介 指 电子 式 互 感 器将 成 为 未 来 电 力 系统 信 号 测 量 和 互 感 器技 术
发 展 的必 然 趋 势 。
【 关键词 】 电子式； 电流互感 器； 原理 ； 应用 ０ 引 言
２１ 年第 １ ０１ 期
天津 电力技 术
电 子 式 电流 互 感 器 的 原 理 和 应 用
天 津市 电 力公 司发 展策 划部 （ 津 市 ３ ０ １ ） 魏联 滨 天 ０ ０ ０ 天 津市 电 力公 司基
【 摘
建
部 （ 津 市 ３ ０ １ ） 邹新 梧 天 ０ ０ ０
要】 介 绍 了电流互 感 器的原 理 ， 其 主要 技 术优 势 对
图 ｌ 电 子 式 电 流 互 感 器 分 类
２ 频 率 响 应 宽 ， 态 范 围 大 ， 有 效 进 行 高 频 ） 动 可 大 电流 的测量 ， 于 光 学 原 理 的 电子 式 电 流 互 感 器 基
还可 进行 直 流 的测量 ；
３ 无油 ， ） 因此没有 易燃 易爆等缺 陷， 二次 信号
通过 光纤 传输 ， 没 有 电磁 式 互感 器 二 次 侧 开 路 等 也
危险；
策 、 同互 动等 高 级 功 能 的 变 电 站 。智 能 变 电站 作 协
为统一 坚强智 能 电 网的 重 要 基 础 和 节 点 支 撑 ， 必 是 不 可少 的建设 内容 。
电子式 电流互感 器 是智 能化 变 电站 的重 要组 成
子设 备接 口。
２ 有源 电子 式 电流互 感器 原理 及其 应用
已经开 始在变 电站建 设 中逐 步试 用 和推广 电子式 电 流互 感器 。
１ 电子 式互感 器 的基本 概 念及特 点
２０ ０ ２年 ， Ｃ根 据 电 子 式 互 感器 的研 究 和发 展 Ｉ Ｅ 情况， 制定 了 Ｉ Ｃ６ ０ ４— Ｅ ０ ４ ７电子 式 电压 互 感器 标 准
在 很 高 的一次 电流下 出现饱 和 的基 本特 性得 到 了改
善 ， 大 了测 量 范 围 。 Ｌ Ｃ 扩 Ｐ Ｔ一 般 在 ５ 一１０ 额 ％ ２％
定 电流下线 性度 较好 ， 用 于测量 。 适
２ ２ Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 ． ｏｏ ｓｉ
头部分是否需要提供 电源 ， 电子式电流互感器可分 为有 源式 和无 源 式两类 ， 图 １ 如 所示 。
低 功耗 铁 心＂ 圈与传 统 电磁 式互感 器 实现 原理 －线 ４ － ￣ 基 本一 致 。低 功率 线 圈 ：Ｐ Ｔ是 传 统 电磁 式 Ｃ ＬＣ Ｔ的
一
种发 展 ，Ｐ Ｔ按 照 高 阻抗 进 行 设 计 。使 传 统 Ｃ ＬＣ Ｔ
流信 号 的转 换 。电子 电 流式互 感 器可 直接 输 出数字 量信 号 ， 实现采 集 信号 对 外 的光 纤 传 输 。 根据 传 感
Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 型电流互感 器 在国 内许 多工程 都 ｏｏ ｓｉ
得 到了成 功应用 ， 中天 津 市 电力 公 司承 建 的陈 甫 其
２ ０ Ｖ变 电站 示范工 程 ， ２ｋ 是对 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８０通信 规范 技 术和智 能化一 次设 备 技术 综 合应 用 的 大胆 尝试 ， 是 被列入 国 家 电 网公 司研 究 框 架 的 重 大科 技创 新 项
由于 Ｒ ｇｗ ｋ 线 圈 的输 出 电 压 与 电 流 变 化 率 ｏｏ ｓｉ
２
天 津 电力技 术
２ １ 年第 ｌ ０１ 期
（ ） 行经 验丰 富 。罗氏 线 圈型 电流 互感 器投 ２运 运 时间较 长 ， ＿ 应用较 多 ， Ｔ程 技术 较成熟 。
２ ３ ３ 应用情 况 ．．
智 能变 电站是采 用 先进 、 可靠 、 成 、 碳 、 保 集 低 环 的智能设 备 ， 以全 站信 息数 字化 、 信平 台 网络 化 、 通 信息共享 标准 化为基 本 要求 ， 自动完 成信 息采 集 、 测 量、 控制 、 保护 、 计量 和监 测 等基本 功 能 ， 可 根据 需 并 要 支持 电网 实 时 自动 控 制 、 能 调 节 、 线 分 析 决 智 在