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1、电子式电流互感器的定义2000年，IEC依据基于光学和电子学原理的电流互感器(ECT)的进展趋势，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 纳传统电流互感器(CT),霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部分，采用光 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采用光学器件对电流传感且全部采 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 Tr
2、ansformer: 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阅历。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 磁式电流互感器采纳的空气绝缘，油纸绝缘，气体绝缘乃至串级绝缘都不能满意随电压等级 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 在危急;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重量作用而饱和，导磁 率急剧降低，使误差在过渡过程中提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
3、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急；体积重量均大，成本过高；易产生干扰；不易与数字设施连接；因有绝缘油而导致易燃易爆 炸等。已难以满意电力系统在线检测，高精度故障诊断，电力数字网进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施的接口，避开了信号在传输、储存和处理中的附加误差，提高了系统牢靠性。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牢靠性。3)无铁芯，不存在磁饱和、铁磁谐振现象，线性度好，绝缘简洁，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
4、 站的面积，。4)低压没有开路危急，没有因存在绝缘油而产生的易燃、易爆等危急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，不行避 开地存在磁饱和、铁磁共振和磁滞效应等问题，而电于式电流互感器采纳的是磁光玻璃、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洁，绝缘性能好。电磁式电流互感器的绝缘结构特别简单，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，体积也特别 浩大。而电子式电流互感器由于采纳了光纤和比较轻巧的绝缘子支往，其绝缘结构比较简洁, 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
5、，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fI为存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，不能同时满意高精度计量 和继电爱护的需要。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意计量和继电爱护的 式Rogowski线圈电流互感器也具备了有用化的技术条件。从传感原理上讲，Faradav 磁旋光效应原理明显优越于Faraday电磁感应原理。这是多数讨论转向Rogowski线圈 电流互感器的同时间学电流互感器的讨论并没有停止的关键缘由。2004年，
6、自适应光 学电流互感器研制胜利（参见图4）,有效解决了测量精度的温漂问题和长期运行的稳定 性问题。稳态测量精度达到Q2级，非周期重量最大瞬时值误差小于土 1%。样机在110 kV输电线路挂网25个月，运行稳定。标志着基于Faraday磁旋光效应原理的电流互感 器具备了有用化条件。日前己经产生了关于电了式电流互感器的国际标准:IEC 60044 - 8这个标准涵 盖但并不特地针对光学电流互感器:不仅没有形成对动态电流的测量精度更加严格的规定，而目也没有形成光学电流互感器精度温漂问题和长期运行 稳定性的相关标准。随着光学电流互感器有用化技术的消失，标准也会逐步完善起来。图4自适应光学电流互感器全文
7、总结：电流互感器作为电力系统中测量和爱护的基本设施，对整个电力系统的牢靠性 和精确性有至关重要的作用。随着电压等级和电流等级的不断提高，传统电磁式电流 互感器基于其本身不行克服的缺点，己经越来越不适应现代电力工业的进展。集光学 技术和电子技术于一体的电子式光学电流互感器越来越受到国内外电力行业讨论者的 重视，研制胜利了具有有用价值的产品，取得挂网运行实际阅历。8结论目前，虽然电子式电流互感器存在着加工工艺要求高、传感头对温度和振动比较敏感、电源、抗下扰等问题，但是电子式电流互感器有着传统电磁式电流互感器 无法比拟的优点，它结构简洁，灵敏度高，是一种传统电磁式电流互感器的抱负替代 产品，必将在将
8、来的电力工业中得以广泛的应用。需要、从而避开多个CT的冗余问题。(4)电子式电流互感器抗电磁干扰性能好，低压侧无耳路高压危急。依据电磁式电流互 感器的测量原理它的二次回路不能开路，低压侧存在开路高压危急。由于电子式电流互感器 的高压侧与低压侧之间只存在光纤的联系，而光纤具有良好的绝缘性能，可保证高压回路与 二次回路在电气上完全隔离低压侧没有因开路而产生高压的危急，而且避开了电磁干扰的影 响(5)电子式电流互感器频率响应范围宽。电子式电流互感器实际能侧量的频率范围主要 取决于电子线路部分，这种电流互感器已被证明可以侧出大电流与直流电流的测量，而电磁 式电流互感器则难以进行这些方面的工作。(6)电
9、子式电流互感器体积小、质量轻，给运输与安装带来了较大的便利。它还可 以用来测量电网中不同地点的电流。据美国西屋公司公布的345kV的电子电流互感器，其 高度为2.7m,质量为lOgkg:而同电压等级的充油电磁式电流互感器高为S.lm,质量为 2300kgo因此，电子式电流互感器在运输与安装方面比电磁式电流互感器便利。因其质量轻, 可以将其做成便携式的产品，用来测量电网中不同地点的电流。(7)电子式电流互感器没有因充油而产生的易燃、易爆炸等危急。电磁式电流互感器一 般采纳充油的方法来解决绝缘问题，这样不行避开地存在易燃、易爆炸等危急;而电子式电 流互感器绝缘结构简洁，可以不采纳油绝缘，在结构设计
10、上就可以避开这方面的危急。(8电子式电流互感器适应了电力计量与爱护数字化、微机化和自动化进展的潮流。 依据目前的数字化继电爱护的需要，电流互感器应当能够供应数字化的电流信号。电子式电 流互感器与电磁式电流互感器相比更简洁实现这些功能，可以广泛地应用于电流测量、继电 爱护、高频分析等各个方面、与电磁式电流互感器相比，电子式互感器其有如下的一系列优点：绝缘性能优良，造价低。绝缘结构简洁，随电压等级的提升，其造价优势愈加明 显。在不含铁芯的电子式互感器中，消退了磁饱和、铁磁谐振等问题。电子式互感器的高压侧与低压侧之间只存在光纤联系，抗电磁干扰性能好。电子式互感器低压侧的输出为弱电信号，不存在传统互感
11、器在低压侧会产生的危 急，如电磁式电流互感器在低压侧开路会产生高压的危急。动态范围大，测煲精度高。电磁感应式电流互感器因存在磁饱和问题，难以实理 大范围测量，同时满意高精度计量和继电爱护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围, 额定电流可测到几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安培。频率响应范围宽。电子式电流互感器已被证明可以测出高压电力线上的谐波，还 可进行暂态电流高频大电流与直流电流的测量。没有因充油而产生的易燃、易爆等危急。电子式二感器一般不采纳油绝缘解决绝缘 问题，避开了易燃易爆等危急。体积小、重量轻。电子式互感器传感头本身的重量一般比较小。据前美国西屋公 司公布的345 k V的
12、光学电流互感器(OCT),其高度为2.7m.重量为109kg.而同电压等级的充 油电磁式电流互感器高为61m,重达7718kg,这给运输与安装带来了很大的便利。可以和计算机连接，实现多功能，智能化的要求，适应了电力系统大容量、高电 压，现代电网小型化、紧凑化和计量与输配电系统数字化、微机化和自动化进展的潮流. 电子互感器的缺点：但是，这些缺点被认为是临时的，随着光电子技术和计算机技术的进步，这些缺点将 是可以消退的。电子互感器的分类：依据高压区工作单元是否需要供电，ECT通常可分为有源型和无源型两大类 其中无源型电流互感器又分为磁光型，全光纤型，混合电流型依据传感机理分类分为Faraday电磁
13、感应原理鹤Faraday磁旋光效应原理电子式电流互感器有两种传感原理:Faraday电磁感应原理和Faraday磁旋光效应原理。属于 Faraday电磁感应原理的有铁心线圈和空心线圈两种传感结构，空心线圈结构的电流互感器 又叫做Rogowski线圈电流互感器。属于Faraday磁旋光效应原理的包括块状玻璃和光纤两 种传感结构，这类电流互感器又叫做光学电流互感器。Rogowski线圈电流互感器和光学电 流互感器是两种主要的电子式电流互感器。工作原理：有源型电流互感器以电磁感应为其工作原理，以各种采样线圈为其传感器 无源型电流互感器以法拉第效应为其工作原理，以光纤或光学玻璃传感头为其传 感器有源型
14、电流互感器的工作原理：这种电流互感器与无源式电流互感器相比主要的不同之处在于它在高电位侧的传感头采纳 的是电子器件，而不是采纳磁光晶体或光纤。因此，高电位侧必需有相应的供电 电源。有源型ECT(Active ECT:AECT)通常的构成包括高压侧部分，光纤传输部分和低压侧部分。 高压侧的采样线圈对一次电流采样形成采样信号，经放大、调制(直接A/D转 换、相位调制、频率调制与脉宽/脉位调制等)后，经电光转换形成光信 号，再经由光纤传递到低压侧，进行逆变换，转成电信号经适当处理后输出。其 中，光纤是联系高、低压侧的介质，并未参加到对电流的传感过程中去。因而, AECT实际上是一种光纤传导技术和CT
15、技术的组合体，属于非功能型光纤传感 器的范畴。无源电流互感器的优缺点：无源式电子电流互感器的优点在于其传感头在设计上没有电源的供应问题，但是这种互感器在技术上与磁光材料的选择有亲密的关系。磁光 材料在外界环境的温度、压力等参数变换的状况下的稳定性是一个技术上难以解 决的问题。无源式电子互感器的优点是在传感头部分不需要简单的供电装置，整个系统的线性度比 较好，缺点是传感头部分有简单而不稳定的光学系统，简洁受到多种环境因素的 影响，影响了有用化的进程，虽然各国学者不断的提出新方法以提高测量精确 度，各种方法都在试验室条件下取得了肯定成果，但都不同程度地存在着通用性 差、装置简单等缺点，未能有效克服
16、这个困难，其讨论还有待进一步深化。有源电流互感器的优缺点：有源式电子电流互感器的优点在于采样精确度比较高，结构更加 简洁，比较简洁和计算机实现直接通信。但是它的缺点在于传感头的电源供应和 传感头的工作稳定性还有问题，存在精确度低、电子线路工作不稳定以及抗干扰 力量差等。由于传感头完全由电子线路构成，而它的电源供应是通过光电池等光电转换器件得到 的，假如传感头电子线路消耗能量过大，那么电必将要求能量供应单元供应更高 的能量输出，这会将整个系统的结构简单化，因此，应当尽量减小电子线路的功 率消耗，以有限的能量实现较为完整的功能。应当尽量实行低功耗的电子线路和 器件组合来完成传感头的功能，这是设计的
17、一个难题。同时，如何给电子线路供 应稳定的电源也是一个很重要的问题、由于电源的J_作是否稳定将直接影响到 系统的精确度问题，所以，如何削减电源的纹波，加强传感头的抗干扰性能将是 一个重要的技术难题。(2)传感头的抗干扰问题由于传感头安装在电流母线侧，电流流过母线将会造成空间强大的电磁辐射。这些辐射将对传感失电子线路产生比较强的电磁干扰，影响 系统的牢靠性和稳定性。如何对传感头采纳合理可行的抗于扰措施和电磁屏蔽方 法仍旧是需要解决的难题之一、有缘电流互感器高压侧电源问题：常见的为AECT高压侧电路供电技术有悬浮电源技术 、激光供电技术与太阳能电池供电技术。其中悬浮电源技术比较接 近有用，但需采纳
18、特制小CT自一次电流取能，电源电路需实行必要的措施使其 在很宽的一次电流范围内能够正常工作，且需实行适当的措施防止电压/电流浪 涌损毁电路，并应考虑电磁屏蔽等问题以满意电磁兼容要求；激光供电优点明显 但成本昂贵导致难以采纳；太阳能电池供电不很便利且供电功率偏小。有源电流互感器前景展望随着超高压输电网络的建设，冲击电流达百万级甚至更大的电力装备的应用，传统的 电磁式电流互感器很难满意电力系统的进一步进展要求，需查找更抱负的新型电流互感器。 一种基于现代光电、半导体技术和计算机技术成就而进展的电气测量的新方法应运而生。尽管无源型ECT比有源型有更长的讨论历史但由于有源型ECT采纳的主要是相对成熟
19、的电子技术， 故其有可能先于无源型实现有用化。依据IEC60044-8标准制定出的适应 本国状况的我国技术标准是ECT研发的技术依据与法规性保障。我们我国制定ECT技 术标准的工作目前正紧急进行。此外，尽管国际电工委员会已颁布的ECT技术标准中包含 了 ECT输出接口的规定，但与其连结设施的接口问题尚未解决，这是阻碍ECT投入有 用的障碍之一。这方面虽然已有讨论报告72.73,但仍需重点讨论并尽快建立与ECT接口 适 配的后续设施接口标准虽然国外有源型与无源型ECT均已见产品宣扬但尚未见大规 模投入使用的报道。 为了有用，现有ECT的温度与振动稳定性仍有待于进一步提高。 对于ECT优越性的宣扬
20、、提高电力行业 有关人员对ECT技术的了解与认同程度也是 实现ECT有用化必需解决的问题之一。由于ECT技术具有传 统CT无法比拟的内在 优点，加之ECT技术的日趋成熟、技术法规环境的建立、业内人士认同程度的提高， 因 此ECT必定具有特别美妙的有用化前景。无源式电子互感器一次侧不需供电电源.具有较大的优势，但光学装置制作工艺简单, 稳定性不易掌握，而有源式电子互感器目前讨论较为成熟、实际投人运行比较多，获得了 大量的现场运行阅历，有望首先得以推广应用。国际电工委员会关于电子式互感器的标准已经出台，我们我国的电子式互感器我国标 准己基本完成，近期将公布，我国电子式互感器的检测中心已经建立于武汉
21、高压讨论所， 这预示着电子式互感器的产品化应用已经具备了行业法律规范，为其市场化供应了基础平 台。国内外的讨论结构和生产厂家经过3o多年的讨论和探素，不少企业投资电子式互感器制造领域,在试验室和现场挂网都积累了肯定的阅历,推动了产品化、市场化的进程。电网改造及数字化自动化的需求，在将来的几年内，会在各种电网等级中将会大量安装和使用.由干电子式互感器的优点.电子式互感器全面代替传统的互感器是不行避开的。电子电流互感器低功率应用的缘由目前，在电力系统中广泛应用的以微处理器为基础的数字爱护装置、电网运 行监视与掌握系统以及发电机励磁掌握装置等，不再需要用大功率来带动，仅需 5v的电压信号和uA或mA
22、级的电流就可以了 i;o因此采纳低功率、紧凑型电压 和电流量测代替常规PT和CT将高电压、大电流变换为数字装置所要求的电压和电 流水平，是电力系统技术创新面临的重要任务。这对降低电力系统建设和运行成 本，提高电力系统牢靠性具有重要意义。定义定理：(磁光式电流互感器)法拉第(Faraday)磁光效应：MOCT的工作原理为当一束线偏振 光通过置于磁场中的磁光材料时，线偏振光的偏振面就会线性随着平行于光线方向的 磁场的大小发生旋转。通过测量载流导体四周线性偏振光偏振面的旋转角度，就可间 接地测量出导体中的电流值。由于目前尚无高精确度测量偏振面旋转的检测器，所以通常采纳检偏器将线偏振光的 偏振面角度变
23、化的信息转化为光强变化的信息，然后通过光电管将光信号变为电信号, 并进行放大处理，以正确反映最初的电流信息。这种电流互感器要求磁光晶体传感头 具有较稳定的上作条件，而且在外界应力、温度等条件变化的状况下，爱护较稳定的 Verdet常数，因此对系统的电子电路系统的稳定性要求较高。图法拉第磁光效应原理图图3法拉第磁旋光效应原理定位的困难，组装时的应力主要问题有：1光学系统的长期稳定性。光学部件精确会导致双折射。双折射效应使入射到磁光材料的线性偏振光变成椭圆偏振光，从而使 检偏器的输出光强度变化不与被测电流成正比。采用双光路减弱干扰双折射时.光路系 统相当简单，这大大影响了 FOCT灵敏度和测量精度
24、。2）干扰问题。由于采纳的是磁光效应的原理，因而简洁受到导体四周磁场的影响而产 生干扰问题，造成测量误差。3）环境温度的影响。璃的Verdet常数发生变化温度的变化会导致磁光玻LE D的发光波 长随温度的变化而变化，波长的变化又会导致Verdet常数变化罗氏线圈原理：Rogowski线圈的输出电压与穿过Rogowski线圈的载流体中流过电流的 导数成正比，Rogowski线圈相当于一个微分关系，需要一个积分器来进行相位校正还 原电流信号。其测量原理为:当被测电流i通过Rogowski线圈时，在线圈出线端感应出电势E, E与初 级电流i的变化率di/dt成比例。该信号经积分器得到与i成比例的电压
25、信号;由放射电 路把这个电压信号变成调制光脉冲信号，通过光纤传到低电位，在低电位端，经接收 电路变换把光信号解调为电信号，对信号进行处理，还原成所测量的电流信号。HOCT的技术难点是1）传感头取信号绕组（即Rogowski线圈）的制作。采样绕组可以用传统的电流互感器，但 用传统互感器仍旧存在磁饱和问题。Rogowski线圈由环绕于非磁性材料骨架上的导线组 成，不存在非线性和磁饱和等现象。因此，如何设计低功率输出、结构简洁、线性度良 好的Rogowski线圈在这种互感器的讨论和设计中就显得尤为重要。2）供电电源的设计。HOCT高压侧的电子电路需要有电源供应才能够正常运行，由于高 压侧和低压侧没有
26、电磁联系，因此如何解决高压侧的电源问题是HOCT的难点。高压侧电路的电源问题（s-ash是电子式电流互感器的技术难点。供电方式有激光 供电、太阳能电池供电、超声波供电等。这些方式的能量都取自外部，不受电力系统 运行状况影响。激光供能属于低压侧外部电源供电方式，稳定性高，但价格比较高。 其他两种方.式比较难实现，成本高，不符合实际。就地解决供电的方案有悬浮式电 源和用高压电容分压器从高压母线上取能量两种。采用集中式电容分压器能同时解 决供电电源问题和电压采样问题，但在电力系统消失故障，线路电压猛跌时也不能正 常供电。悬浮式电源结构简洁、成本低廉，缺点是:电力系统小负荷时，不能正常供电存在死区，可
27、以考虑备用电源（电池），来弥补供电死区。1.4光学电流互感器的进展前景1994年国际电气与电子工程师协会（工EEE）下属新技术工作组和光纤传感 工作组对光纤互感器的进展趋势做了简洁的预言，认为高牢靠性、高精度、大 测量范围的光学电流互感器将广泛的应用到电力和其他领域当中，试验室讨论 和现场应用的距离将逐步缩小。实践表明光学电流互感器具有以下特点：1）数字化、智能化是光纤电流互感器进展的必定趋势；2光纤电流互感器讨论将在理论、试验和有用三个方面更紧密地结合；3）光纤电流互感器的进展将促进磁、光、电材料的进一步开发。国际电工委员会（IEC）于1999年出台了 “电子式电流互感器”的标准草 案工EC
28、60044-8,为开发采用电子式光电电流互感器供应了标准依据。由于光电 式电流互感器和传统的电磁式电流互感器相比有许多突出的优点，估计将来的 50年中，光电式电流互感器会在各种电压等级的电网中大量安装和使用，除此 之外，光电式电流互感器还可以用于一些其他场合，比如便携式电流互感器、 高频电流测量、冲击大电流测量等。积分器的设计：3.3传感头用积分器的设计在设计中用Rogowski线圈外积分模式，由上节知道，Rogowski线圈输出电压正比 于一次电流对时间的导数，对其信号调制，需要使用外接积分器将di/dt信号还原成i（t） 形式。可见积分器是个特别重要的环节，只有完成精确积分才能保证后级信号
29、变换和 整个系统的精度。模拟有源积分器是测量仪器和掌握系统中应用比较广泛的一种集成 运放电路，本设计中用其做电流信号还原电路。长期以来，模拟积分器的设计困难严峻阻碍了 Rogowski线圈的广泛应用，所以现 在如ABB公司开发出的PASS系统中，基于Rogowski线圈电流测量的传感头采纳了数 字积分器实现信号的复原;电能计量上，也有专用的数字积分器芯片（如ADI的ADE7759 对Rogowski线圈输出信号进行积分调制。但在设计中并不适用，主要是由于数字积分 芯片接口简单、掌握烦琐，不利于简化电路;同时数字积分芯片较低的采样率不能猎取 充分的电流信息，特殊是测量暂态信号时。本文主要研讨模拟
30、积分器的应用问题。以 下将对积分器参数对系统测量精度的影响及提高积分器测量精度的一些措施进行讨 论。现实中抱负运算放大器不行能存在，总会存在失调电压、偏置电流等不抱负的因 素，从而造成积分误差。线圈设计的原则及测试性能改善措施Rogowski线圈不存在饱和、具有良好的线性特性，且体积小、重量轻，可以认为 是抱负的电流传感器。但同时Rogowski线圈也是一个特别敏感的元件，电磁兼容性差, 输出易受干扰。线圈的结构设计和绕制影Rogowski线圈量测性能。在设计和制作Rogowski线圈时应当留意以下问题L使线圈的感应电势听从安培定 律，并且在电流穿过线圈时; 线圈的灵敏度与位置无关，必需尽量使
31、线圈的平均半径 远大于线圈截面半径，这样可以近似认为整个线圈内部的磁场强度H到处相等。2.在制作工艺方面:骨架精加工，使截面积匀称。线匝匀称密绕并与磁通方向垂直，从 工艺上保证N, S匀称。这样制成的空心线圈为无定向结构，在简单外界磁场下也能够 精确测量被测电流，且母线在线圈内的相对位置变化时引起的误差足够小。 考虑到长期运行、外界环境对温度稳定性的需要，选用热膨胀系数尽可能小的材料制 成骨架。选用的漆包线不能过细，以免绕制过程中发生断线3,尽量使载流导线与线圈成90度，越偏离这个角度，线圈对外界的干扰磁场越敏感。1.2国内外光学电流互感器的讨论概括20世纪60年月发达我国就开头纯光学电流互感
32、器(OCT)的讨论，到90年代初期就已初具商品使用价值Ut- m,_ilo美国的五大电力公司各拘束1982年左 右成立了 OCT专题讨论小组，以块状结构的磁光式电流互感器(MOCT)为主，对 MOCT的传感头结构、温度问题、信号处理、计量、继电爱护以及MOOT的长期 牢靠性问题都做了较为深化的讨论，且研制胜利了 161囚独立式0仃(1986八 1988) ;161 kV组合式光纤电流互感器(OCT)/光学电压互感器(OVT)和161kV的继 电爱护式OCT(1987)。日本及德、英、法、瑞士等国在磁光式电流互感器(MOCT) 上也进行了大量的讨论工作。西屋公司研制出的样机于1986年进行过单、
33、三相 计量与继电爱护等方面的挂网运行，后被ABB收购。1991年6月ABB电力T&D 有限公司公布了用于计量和继电爱护用的345kV电站的OCT系统，运行4个月后, 与标准电流互感器比较，误差仅0.496。目前，ABB公司不仅拥有电压等级从 72.5kV到800kV的沟通数字光电式OCT,而且也有直流数字光电式OCT,并在多 个地区挂网运行。2000年加拿大的Nxtphase公司采用在激光陀螺讨论中的成 果，研制胜利全光纤式电流互感器(AFOCT),其精确度达0.2级，开发出 115kV-500kV全系列全光纤式电流互感器产品，该产品己在美国的亚利桑纳州电力 公司运行。德国西门子公司也在讨论类
34、似的全光纤式电流互感器。近年来，由 于全光纤式电流互感器结构简洁，灵敏度高，各国都加大了全光纤式电流互感 器的讨论力度。20世纪90年月，随着电子技术和计算机技术的不断进展，集成电路不断 推新，低功耗、高精度、高速度的A/D变换器、压控振荡器信号处理芯片己经 进入有用化阶段，各国开头重视电子式电流互感器的研制工作。这种传感 器和滋光式电流互感器的主要区分在于传感头完全是由电子线路组成的。英国的 LiverPooL高校于1993年研制的有源式电子互感器，采纳参数变压器从电流母 线获得电源供应的方法，传感头采纳VFC方式，功率消耗仅为l.5mW。为提高 系统牢靠性，他们设计了两套同样的传感头安装在
35、高压母线侧，当一套系统出 现故障时，另一套备用系统会自动启动工作;为了消退温度对系统的影响，传 感头通过光学温度传感器将传感头的温度信息传递给低电位的接收端，通过温 度补偿的方式消退温度对传感头精确度的影响(sJo德国RITZ互感器公司与德国 的高校合作，讨论出了同样的产品，近年来，德国的RITZ公司又推出了自己的 电子式电流互感器，测量范围50AA-3000Ao 1992年ABB公司也研制了这种有源 电子式电流互感器。据有关资料报道，ABB研制的A/D采集式电子式电流互感 器的传感头消耗已经降低到150 uW以下，并且已经在llOkV的变电站投入运行, 精确度达到了 0.5级，采纳是激光供电
36、方式nsl。但在这套系统中，电流的采样率比较低，仅为l.5kps,测量出的工频电流信号的相角误差较大。经多年讨论改进后，ABB公司己有72kV八.765kV全系列有源电子式电流互感器产品，采纳Rogowski线圈感应被测电流，额定电流50A J-4000A,整个测量系统的精确 度为0.5级。Alstom公司也已研制出123八-765 kV电子式电力互感器，自1995年 以来，Alstom公司的电子式电力互感器已有多台在欧洲及北美运行。美国的 Photonic Power Systems公司己经将这种A/D采集式电流互感器产品化，其采 用的也是激光供电方式。这套系统最大的优点在于其将测量和爱护两
37、组信号同 时采样并传送给地电位侧的信号处理单元，而且传感头采纳多路信号组合方式， 可以同时采集传感头的温度、电压以及报警等信号，已在美国、芬兰等国的变电 站中得到了较广泛的应用。此外，由西门子公司制造的，目前在我们我国天生桥广州500kV换流站胜利地平安运行的500kV及35kV的激光供能的电子式电流互 感器己有十几台。与以上这些我国的产品进展水平相比，我们我国对于电子电流互感器的讨论 还比较落后。近十几年，清华高校、华中科技高校、武汉高校、西安交通高校、 燕山高校、大连理工高校、沈阳沈变互感器制造有限公司和上海MWB互感器制 造有限公司等都较早的在光电式电流互感器进行了讨论，也取得了肯定的成
38、果。 其中，清华高校和中国电力科学讨论院采用我国自然科学基金共同研制UOkV 的OCT,于1991年通过我国鉴定并挂网试运行。华中理工高校与广东新会供电 局于1993年12月在广东新会供电局大泽变电站进行正式挂网运行，于1994年 通过原电力部鉴定，对外公布技术指标为110 kV, 100八-300 A,精度为0.3级。 由于光学器件、电子器件和光电子技术的现状影响了我们我国对电子式电流互感 器的基础讨论，因此，电子式电流互感器的研制还处于初级的状态，精确 度约为0.5级或略好于0.5级，大都还未达到上网运行的要求。近年来，清华高校研制出了有源式电子电流互感器样机，其精确度已接近0.2级电流互
39、感器的我国标准高品质的电流互感器长期以来是电力系统领域的讨论热点。在上个世纪90年月初期之前，提高电流互感器动态测量精度的盼望主要寄予 于Faraday磁旋光效应原理，开头讨论光学电流互感器。早在1965年就消失了挂网试 运行的报道。在光纤技术快速进展的推动下，上个世纪80年月讨论工作取得系列成果。 伴随着挂网运行报道的不断消失，伴随着己经取得了有用化结果的文献宣称，光学电 流互感器的有用性却受到了普遍的怀疑。缘由是测量精度的温漂问题不能有效解决， 块状玻璃传感结构的光学电流互感器还存在长期运行稳定性问题。讨论工作从 上个世纪90年月后期渐渐进入了低潮。上个世纪90年月中期之后，讨论重点开头渐渐转向Rogowski线圈电流互感 器，标志着讨论主流又回到了 Faraday电磁感应原理。尽管Rosowski线圈的动态测I 量品质受到基本原理的限制，但是可以彻底解决磁路饱和问题，可以大幅度提高故障 状况下基波测量的精度。目前讨论工作己经取得了有用化成果，在组合电器(GIS)中的 应用己经达到了产品化要求，并投入了工程应用。采纳与铁心线圈互感器组合的悬挂