数字式光电电流互感器在变电站中实际应用

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1、数字式光电电流互感器在变电站中实际应用　　摘要：本文通过分析传统的电磁式电流互感器应用的相关问题，提出一些改进的措施，进而阐述数字式光电电流互感器的相关概念，提出在变电站中实际应用的方案，进而弥补传统的电磁式电流互感器应用的不足，进一步促进其普遍应用。关键词：数字式光电电流互感器；变电站；实际应用中图分类号：TM45文献标识码：A随着我国经济的不断发展，电力系统也得到了飞速发展，对于发电与输电的容量要求越来越大，为了确保其运行的可靠、稳定性能，改善应用传统的电磁式电流互感器的不足，加强系统运行的自动化，缩小变电站用地面积以及建设空间，相关设

2、计的电流互感器一定要达到“智能化、光纤化、数字化”的要求。其中数字化指的就是尽可能的淘汰指针式读数盘的传统模拟信号方式，用相应的数字式仪表替代，降低由于人为读数而造成误差的可能性。所以，为了使变电站的运行情况更加可靠、稳定，一定要加大对数字式光电电流互感器的研究力度。一、电磁式电流互感器的概述（一）工作原理8我国现阶段变电站中使用均是电磁式电流互感器，以前将其称之为CT，现在已经改称TA，其工作原理与电磁感应的原理相似。由于绕组匝数比较少，所以，一次绕组中的电流通常是取决于被测电路的相关负荷电流，一般与二次电流无关；二次绕组通常是与继电器以

3、及测量仪表等相关电流线圈进行串联的，因为两者电流线圈的阻抗均比较小，电流互感器的运行状态通常是维持在近乎于短路的情况中；在电流互感器的运行过程中，是不允许出现二次侧开路的情况，假如出现了二次侧开路的情况，一次侧电流是保持不变的，二次侧电流就会变为零，此时需要利用全部的一次侧电流进行电流互感器的励磁，相应的铁芯中磁通量的密度也会有所增加，导致铁芯中有用功的损耗量不断增大，使铁芯发热，最终就会损坏电流互感器，除此之外，因为铁芯中磁通量密度的不断增加，在二次绕组中电流互感器所能感应出来的电压值非常高，其最高值可以达到上千伏。所以，在实际应用中，为

4、了避免出现二次侧开路的情况，一定要保持二次绕组的短路状态。（二）应用运行中存在的问题1绝缘结构方面的问题8随着电压等级的不断提高，通常情况下选用的绝缘方式为气体绝缘与油纸绝缘这两种方式，在超高的电压条件下，电磁式电流互感器所选用的绝缘方式就是串级绝缘法。由此可以看出，电压的等级越高，所选用的绝缘结构也就越复杂，在制造方面也就越难，相应的造价也就越高，甚至达到了电压等级的三次方倍，在应用运行中是一个存在比较普遍的问题。2测量准确度的问题因为一次线圈同高压母线的电位是一致的，二次线圈的低压侧同相应的低压设施连接，这两者之间的线圈是通过铁芯进行联

5、通的。随着电压等级的不断加强，低、高压之间的绝缘距离也就相对的有所增加，此时也只有通过增加磁路的方式加强一、二次线圈之间的联通。由于测量误差值同电流互感器磁路的平均长度之间是成正比的关系，所以，在增加磁路长度的时候，相应的测量误差值也会跟着增加。通常情况下，电力系统中对于电流互感器测量的准确度大致可以达到0.3级，并且还存在着一定的影响因素，相应的测量准确度也会受到不同程度的影响，导致其更加的不准确。3机械设施方面的问题因为电磁式电流互感器设施的体积一般都比较大，质量也比较大，对于运输、安装方面都存在着一定的不便，并且在运行作业的时候，还需

6、要使用一些绝缘支架进行一定的支撑，进而给相应的维修工作带来很大的不便。4潜在危险的问题8电磁式电流互感器是利用电磁变换的原理完成一、二次线圈之间的能量传递过程，所以，在一、二次线圈之间一直都会存在着一些电磁联通。假如二次线圈因为某种情况发生了开路情况，一次线圈中的所有电流就会成为励磁电流，在二次线圈当中感应出非常高的电压值，并且会危及到设施、人员生命的安全。除此之外，在系统中还存在着由于绝缘击穿以及突发性爆炸而导致的单相对地短路等不确定问题。（三）改进措施1降低二次负载对于电磁式电流互感器中的继电保护装置一定要选用交流功率消耗比较小的，并且

7、尽量将继电保护装置进行就地安装，尤其是环境气候相对比较恶劣的条件下。除此之外，也可以通过降低二次额定电流的方式予以实现，因为电流互感器的功率消耗是同电流的平方成正比关系的，所以，降低二次额定电流，并且在保持负载阻抗不变的基础之上，减少了二次回路的功率消耗。2选用适当继电保护装置对于电磁式电流互感器中的继电保护装置而言，一定要具备较强的抗饱和能力，进而在运行作业的过程中，充分的利用不饱和段的信息，在一段时间内确保继电保护装置的正常运行。与此同时，一定要采取快速的保护判断标准，对电流饱和之前的情况进行准确的判断。3应用数字式光电电流互感器8应用

8、数字式光电电流互感器可以有效的解决电磁式电流互感器中继电保护装置精度不高以及容易饱和等一系列问题，并且还具备绝缘性能良好、体积比较小、数字化以及不存在开路危险等一些特点。所以，在