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數字變壓器的分類

光電互感器包括有源電子式電流互感器和無源磁光玻璃電子式電流互感器。無源磁光玻璃電子式電流互感器的特點是主傳感器是磁光玻璃,不需要電源。其原理如圖所示:

優點:與傳統的電磁感應式電流互感器相比,光電式電流互感器具有以下優點:

(1)絕緣性能優異,成本低。電磁感應式電流互感器絕緣結構復雜,其成本隨電壓等級呈指數增長。在光電電流互感器中,高壓側的信息通過絕緣材料制成的玻璃纖維傳遞到低壓側。其絕緣結構簡單,成本壹般隨電壓等級的提高而線性增加。

(2)沒有鐵芯,不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。光電電流互感器具有良好的瞬態響應和穩定性,保證了系統運行的高可靠性。

(3)電磁感應電流互感器二次回路無法打開,低壓側有高壓危險。由於光電電流互感器的高低壓之間只有光纖連接,光纖絕緣性能好,可以保證高壓回路和二次回路完全電氣隔離,不存在低壓側開路造成高壓的危險。同時,由於沒有磁耦合,消除了電磁幹擾對變壓器性能的影響。

(4)瞬態響應範圍大,測量精度高。電網正常運行時,流過電流互感器的電流不大,但短路電流在增加。由於磁飽和問題,電磁感應電流互感器難以實現大範圍測量,難以滿足單通道高精度測量和繼電保護的需要。該光電電流互感器動態範圍寬,測量通道的額定電流可以測量到幾十安培到幾千安培,過電流範圍可以達到幾萬安培。因此,既能同時滿足測量和繼電保護的需要,又避免了電磁感應式電流互感器多測量通道的復雜結構。

(5)頻率響應範圍寬。光電電流互感器傳感頭的頻率響應取決於光纖在傳感頭上的渡越時間,實際可測量的頻率範圍主要取決於電子電路。現代光電電流互感器的結構已經可以測量高壓電力線上的諧波。而電磁感應式電流互感器在這些方面的工作是比較困難的。

(6)不存在充油引起的易燃、爆炸危險。光電電流互感器的絕緣結構簡單,可以避免油絕緣,所以在結構設計上可以避免這方面的危險。

(7)體積小,重量輕。光電互感器傳感頭本身重量壹般小於1KG。

(8)適應電力測量和保護數字化、計算機化和自動化的趨勢。光電式電流互感器壹般輸出數字信號,最能適應電力計量微機保護、數字化、自動化的趨勢。

德國的數字變壓器發展在國際上是比較成熟的。近年來,隨著國外光電互感器產品的出現和國外光電互感器在我國的安裝試用,光電互感器的發展引起了工業部門和企業的重視。根據相關數據分析,我國光電變壓器行業的市場潛力每年可達20億元以上,但目前國內還沒有能提供正規產品的企業,但隨著中國電谷等地的電力發展,我們壹定能趕上世界電力技術高峰。

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