李永兵南瑞航天课件
光纤电流传感器应用中热点问题解析,航天科技 服务电力,1、电子式互感器的分类及发展趋势 2、全光纤电流互感器两大难题解决现状 3、全光纤电流互感器噪声的影响及测试方法 4、超过1000台产品实际运行经验介绍,目 录,1、 电子式互感器的分类及发展趋势,困扰罗氏线圈的难题电磁干扰 目前，市场上ECT主要以罗氏线圈+LPCT方案为主，罗氏线圈属于有源工作方式（即一次侧电路需要电源）。 罗氏线圈电子式互感器的敏感元件是电磁线圈，与采集电路之间无任何隔离，是传统“互感器”的变异。,有源ECT是电信号敏感，抗干扰性能较差 无源FOCT是光电隔离，抗干扰能力好,有源ECT引起误动的机理分析,FOCT： 拒绝干扰，数据可靠,电信号直连，容易感受外界干扰信号； 注：在变电站故障发生或者开关、断路器动作时产生的快速暂态过电压引起较强的暂态电磁场，导致有源ECT不能正常运行。 有源工作，高压侧供电电压不稳，容易造成AD误采样； 先微分后积分，引起直流飘移误差。,FOCT,节约占地， 节省耗材, 低碳环保,非介入式测量， 无爆炸、二次开路危险,能测直流，暂态精度高，全量程范围无饱和,特有的智能自诊断， 对每个采样的有效性进行诊断,一次侧无源， 抗干扰能力强， 可靠性高,FOCT代表未来的发展方向,2、 全光纤电流互感器两大难题解决现状,温度和振动曾经的技术难题 “光纤电流传感器技术先进，是未来的发展方向，但是目前材料、工艺均没有解决，受温度影响大，稳定性差，容易受振动的影响，国外厂家解决的比较好”这一说法已经持续了十余年，对还是错。 南瑞航天（2007年底）国内首次通过型式试验，“难题” 被打破，但现在还能听到大量的这种声音。,温度稳定性和长期工作稳定性 武高完成了超过5次的型式试验检测； 现场超过1000台产品的运行，蒙自变电站超过两年的校验精度符合要求。,NAE产品抗震性能 武高比武测试，抗震性能良好； 振动台模拟冲击振动试验， 0.04g²/Hz随机振动，400g冲击，无任何影响； GIS断路器疲劳试验。,现状： 武高比武结果表明，不是所有企业能够解决好以上两个难题 绝大部分厂家温度和振动性能超差。,注：实际运行录波数据对比,3、 全光纤电流互感器噪声的影响及测试方法,4kHz采样频率下的输出曲线如下图： 小电流下的输出波形 600A输入电流下的输出波形,噪声来源： 光学散粒噪声，是随机过程，服从泊松分布。可以证明信噪比与所需的时间平方根成正比。,白噪音特性： （1）在一定带宽范围内，噪音是恒定的。不随一次电流变化而变化，均值趋近于零 。 （2）国标20840.8中的E.6中提到，在校验时，可以增加采样周期获得准确的结果。 （3）噪音对继电保护、电能计量均无影响。 （4）可以通过滤波的方法降低噪声，仅仅改善了视觉效果，不能提高互感器真实精度，反而影响了光学互感器的响应带宽，从保护角度严禁采取滤波处理。,小电流测试方法研究，FOCT测量精度更具优势,这一噪声均值为零，呈高斯分布，在小电流下看上去毛糙； 因为噪声和信号是不相关的，通过滤波器可以将噪声的影响消除，达到预期的水平； 对于一个30mA/Hz噪声水平来说，要想在1A测量电流情况下达到0.1%的测量精度，需要450s的时间来滤除噪声；对测试来说，等待这么长时间是不值得的； 而对于电能计量来说，典型的计量周期是15分钟（900s），所以实际使用时噪声不会对计量产生大的影响。,慎用滤波技术,4、超过1000台产品实际运行经验介绍,NAE-GL系列FOCT组成,敏感环 连接光缆 电气箱体,应用于从10kV750kV电压等级。,NAE系列产品的型谱设计,NAE-GL系列FOCT组成,敏感环 连接光缆（护套/绝缘子） 电气单元,FOCT的独特优点 敏感头安装灵活，方便与其它设备集成； 敏感头严格遵循安培回路定律，抗干扰能力强。,全光纤互感器应用典型工程上海封周110kV变电站,国内首座全站采用全光纤电流互感器，2009年9月29日投运，目前运行时间近3年。全光纤电流互感器运行情况良好。,全光纤互感器应用典型工程上海蒙自110kV变电站,上海蒙自110kV智能变电站是2010年上海世博会重点配套工程。110kV间隔全部采用本项目电流互感器产品，2009年12月正式投运。运行时间2年半。,全光纤互感器应用典型工程无锡西泾220kV变电站,江苏无锡西泾220kV智能变电站是物联网示范工程，全部采用本 项目全光纤电流互感器共210相。,江苏苏州东500kV玉山变电站作为2010年世博会保电工程， 为国内500kV首次应用。,全光纤互感器应用典型工程江苏玉山500kV变电站,全光纤互感器应用典型工程陕西洛川750kV变电站,陕西洛川750kV智能变电站是全光纤电流互感器在750kV电压等级的首次应用。,在设计、生产与施工过程中，需要对光缆进行重点保护，尽快建立相应的设计、测试、施工规范； 新产品推广寸步难行，生产厂家水平参差不齐，概念混淆，以及市场上的恶意竞争。 标准缺失的问题，导致无序发展。,推广应用中的体会：,航天科技服务数字电力！,谢谢！,李永兵 电话：18611123011 邮箱：liybking126.com,
