第1章 概述 1
1.1 电子式互感器的发展背景 1
1.1.1 电力系统对互感器的需求 1
1.1.2 电子式互感器的优点 2
1.2 电子式互感器的发展历程 4
1.2.1 电子式电流互感器的发展 4
1.2.2 电子式电压互感器的发展 14
1.2.3 直流电子式互感器的发展 18
1.3 电子式互感器的分类 20
1.3.1 电子式电流互感器的分类 21
1.3.2 电子式电压互感器的分类 23
1.3.3 电子式电流电压组合互感器 24
1.4 电子式互感器的标准体系 25
1.4.1 电子式互感器的基本概念 25
1.4.2 电子式互感器的通用结构 25
1.4.3 电子式互感器的输出说明 26
1.4.4 电子式互感器的误差定义 28
1.4.5 电子式互感器的标准介绍 30
1.5 电子式互感器的应用研究 33
1.5.1 电子式互感器的应用情况 33
1.5.2 电子式互感器的关键技术 35
参考文献 38
第2章 有源电子式互感器 42
2.1 有源电子式互感器的整体结构 42
2.1.1 有源交流电子式互感器 42
2.1.2 有源直流电子式互感器 47
2.2 有源电子式互感器的传变特性 49
2.2.1 有源交流电子式互感器 49
2.2.2 有源直流电子式互感器 52
2.3 有源电子式互感器的一次转换器 55
2.3.1 基本功能 55
2.3.2 供能方式 56
2.3.3 安装方式 57
2.4 高精度测量技术 58
2.4.1 交流电流传感器高精度测量技术 58
2.4.2 交流电压分压器高精度测量技术 61
2.4.3 直流电流分流器高精度测量技术 63
2.4.4 直流电压分压器高精度测量技术 64
2.5 温度稳定性提升技术 65
2.5.1 空心线圈温度稳定性技术 65
2.5.2 低功率线圈温度稳定性技术 66
2.5.3 电压分压器温度稳定性技术 67
2.6 电磁干扰防护技术 68
2.6.1 电磁干扰的实现途径 68
2.6.2 电磁干扰的综合防护 69
2.6.3 空心线圈的电磁干扰防护 71
2.7 可靠性设计与制造工艺 73
2.7.1 一次转换器的可靠性设计 73
2.7.2 光纤复合绝缘子制造工艺 74
参考文献 76
第3章 无源光学互感器 78
3.1 无源光学互感器的整体结构 78
3.1.1 无源交流光学互感器 78
3.1.2 无源直流光学互感器 82
3.2 无源光学互感器的传变特性 83
3.2.1 无源全光纤光学电流互感器 83
3.2.2 无源磁光玻璃光学电流互感器 90
3.2.3 无源电光晶体光学电压互感器 95
3.2.4 无源全光纤光学电压互感器 97
3.3 无源光学互感器的二次转换器 98
3.3.1 全光纤光学电流互感器 98
3.3.2 磁光玻璃光学电流互感器 103
3.4 小电流精确测量技术 104
3.4.1 噪声源的影响 104
3.4.2 噪声特性分析 106
3.4.3 提高信噪比方法 107
3.5 高次谐波精确测量技术 110
3.5.1 FOCT传递函数模型 111
3.5.2 FOCT提升带宽方法 113
3.6 温度稳定性提升技术 115
3.6.1 光源管芯温度控制 116
3.6.2 FOCT一次传感器温度自补偿 117
3.6.3 FOCT二次转换器温度软补偿 117
3.6.4 MOCT自愈光学电流传感技术 118
3.7 抗外磁场干扰技术 119
3.7.1 离散环路磁场积分 119
3.7.2 零和御磁屏蔽技术 121
3.7.3 零和御磁结构设计 122
3.8 抗外部振动技术 123
3.8.1 FOCT光路结构抗振技术 123
3.8.2 MOCT共模差分消振技术 124
3.9 状态监测技术 125
3.9.1 光源管芯温度 125
3.9.2 光源发射光功率 127
3.9.3 探测器接收光功率 128
3.9.4 相位调制器半波电压 129
3.9.5 传感环工作温度 131
3.10 高可靠性设计与制造工艺 133
3.10.1 高圆双折射光纤拉制 133
3.10.2 保偏光纤显微对轴熔接 134
3.10.3 磁光传感单元非接触光连接 135
参考文献 136
第4章 中低压电子式互感器 139
4.1 中低压电子式互感器的特点与应用模式 139
4.1.1 中低压电子式互感器的特点 139
4.1.2 中低压电子式互感器的应用模式 140
4.2 中低压电子式互感器的整体结构 143
4.2.1 中低压电子式电流互感器 143
4.2.2 中低压电子式电压互感器 145
4.2.3 中低压电子式电流电压组合互感器 146
4.3 中低压电子式互感器的传变特性 148
4.3.1 电流传感方式与空心线圈设计 148
4.3.2 电压传感方式与分压器的设计 151
4.3.3 中低压零序电压测量方法 153
4.3.4 中低压一次传感器补偿法 153
4.4 中低压电子式互感器的一次转换器 154
4.4.1 基本功能 154
4.4.2 积分器的时间常数 155
4.4.3 光电线性隔离技术 157
4.5 温度稳定性提升技术 158
4.5.1 环氧浇注互感器的温升分析 158
4.5.2 内接采样电阻温升控制技术 159
4.5.3 一次传感器的温升控制技术 160
4.5.4 电阻分压器的温升控制技术 161
4.6 安全使用技术 161
4.6.1 电流互感器的等电位技术 161
4.6.2 电压互感器的接地点选择 162
4.7 环氧树脂浇注制造工艺 163
4.7.1 环氧树脂浇注的方式类别 163
4.7.2 环氧树脂浇注的工艺过程 164
参考文献 165
第5章 特种电子式互感器 166
5.1 特种电子式互感器的特点与应用模式 166
5.2 特种脉冲大电流有源空心线圈互感器 168
5.2.1 高频空心线圈的参数与结构设计 168
5.2.2 高频空心线圈的积分信号处理 174
5.3 特种工频大电流有源空心线圈互感器 178
5.3.1 分布式空心线圈的结构设计 179
5.3.2 分布式空心线圈的测量准确度 180
5.4 特种直流大电流无源全光纤互感器 181
5.4.1 大电流非线性误差修正方法 182
5.4.2 在线安装的外卡式结构设计 185
5.5 特种宽频大电流无源全光纤互感器 185
5.5.1 全光纤电流互感器的动态响应模型 186
5.5.2 全光纤电流互感器的宽频测量特性 187
5.6 特种无源光学电压互感器 190
5.6.1 特种高频光学电压互感器 190
5.6.2 自愈式光学电压互感器 191
5.6.3 分布式光学电压互感器 192
参考文献 193
第6章 合并单元 195
6.1 合并单元的功能特征 195
6.2 合并单元的整体结构 196
6.2.1 硬件结构 196
6.2.2 软件结构 198
6.3 合并单元的关键技术 199
6.3.1 合并单元采样处理 199
6.3.2 合并单元采样同步 201
6.3.3 合并单元时钟同步 203
6.4 合并单元的接口协议 205
6.4.1 与电子式互感器的接口协议 205
6.4.2 与二次设备的接口协议 206
6.5 合并单元的工程应用方案 210
6.5.1 技术参数与设备选型 210
6.5.2 交流变电站典型配置方案 212
6.5.3 直流换流站典型配置方案 214
参考文献 218
第7章 电子式互感器工程应用方案 220
7.1 交流电子式互感器 220
7.1.1 技术参数与设备选型 220
7.1.2 有源交流电子式电流互感器 223
7.1.3 无源磁光玻璃光学电流互感器 231
7.1.4 无源全光纤光学电流互感器 234
7.1.5 无源光学电压互感器 237
7.1.6 交流变电站典型配置方案 238
7.2 直流电子式互感器 242
7.2.1 技术参数与设备选型 242
7.2.2 有源直流电子式电流互感器 245
7.2.3 无源直流光学电流互感器 248
7.2.4 直流电压分压器 251
7.2.5 直流换流站典型配置方案 255
7.3 中低压电子式互感器 256
7.3.1 技术参数与设备选型 256
7.3.2 开关柜用电子式互感器 260
7.3.3 柱上断路器用电子式互感器 262
7.3.4 配电网工程典型配置方案 263
7.4 电子式互感器的输出接口 265
7.4.1 输出接口的参数设置 265
7.4.2 输出接口的技术要求 266
7.5 电子式互感器的接地设计 267
7.5.1 电子式互感器接地的技术特征 267
7.5.2 电子式互感器接地的功能分类 267
7.5.3 电子式互感器接地的设计方案 268
参考文献 270
第8章 电子式互感器试验与调试 272
8.1 整体试验 272
8.1.1 试验分类 272
8.1.2 准确度试验 274
8.1.3 温升试验 276
8.1.4 振动试验 278
8.2 交流电子式互感器相关试验 279
8.2.1 测量级准确度试验 279
8.2.2 保护级准确度试验 280
8.2.3 复合误差和暂态性能试验 281
8.2.4 长期性能带电考核试验 282
8.2.5 暂态电磁干扰试验 283
8.3 直流电子式互感器相关试验 284
8.3.1 测量准确度试验 284
8.3.2 极性反转试验 285
8.3.3 阶跃响应试验 285
8.3.4 频率响应试验 286
8.4 现场检验与调试验收试验 287
8.4.1 电子式互感器的现场检验 287
8.4.2 电子式互感器的调试试验 288
8.4.3 电子式互感器的验收试验 288
参考文献 289
第9章 电子式互感器运维与检修 291
9.1 交流电子式互感器 291
9.1.1 运行维护影响 291
9.1.2 设备检修与操作 292
9.1.3 设备巡视与维护 294
9.2 直流电子式互感器 297
9.2.1 运行维护影响 297
9.2.2 设备检修与操作 298
9.2.3 设备巡视与维护 300
参考文献 302
第10章 工程案例 304
10.1 智能变电站工程案例 304
10.1.1 新一代智能变电站示范工程 304
10.1.2 许昌皓月220kV智能变电站 308
10.1.3 朝阳何家220kV智能变电站 310
10.2 直流输电工程案例 312
10.2.1 沂南特高压换流站工程 313
10.2.2 厦门柔性直流输电工程 316
10.3 中低压配电网工程案例 318
10.3.1 开关柜用电子式互感器 318
10.3.2 环网柜用电子式互感器 319
10.3.3 充气配电设备用电子式互感器 320
10.3.4 柱上开关用电子式互感器 321
10.3.5 接地故障指示器用电子式互感器 322
10.4 特种电流测量工程案例 322
10.4.1 某电石冶炼炉工程 323
10.4.2 某600kA电解铝工程 324
10.4.3 某超导托卡马克实验装置 325
参考文献 327
索引 328