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光电互感器的种类及其优点

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摘要:光电互感器的种类及其优点
光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压转变为光信号,一般称无源式;另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号,再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备,一般称有源式。无源式由于存在稳定性和可生产性较差、电子回路复杂等问题,现在主要处在实验室阶段,推广运用还有待时日。有源式的难点是提供高压端需要的工作电源,但随着激光供能和高压取能技术的突破,已得到根本上的解决。光电互感器传感头部件的能量来源有两种途径。一是从一次取能,由能量线圈感应出电流来提供能量;当一次电流太小,不足以提供能量时,使用能量光缆,由户内激光发生器通过光缆上送能量。两种方式可互为备用,自动切换。

相对于传统的电磁式互感器,光电互感器有明显的优点:(1)在高电压、大电流的测量环境中,光纤或光介质是良好的绝缘体,它可以满足高压工作环境下的绝缘要求;(2)没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险,以及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险;(3)不会产生磁饱和及铁磁共振现象,它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断;(4)频带宽,可以从直流到几百千赫,适用于继电保护和谐波检测;(5)动态范围大,能在大的动态范围内产生高线性度的响应;(6)适应了现在电力系统的数字化信号处理要求,它还可用于以保护、监控和测量为目的高速遥感、遥测系统;(7)整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小;(8)各个功能模块相对独立,便于安装和维护,适于网络化测量。

由于光电互感器的诸多优点,光电互感器取代传统互感器将只是一个时间问题。国际上,光电互感器已逐步成熟,正已越来越快的速度推广运用。其中ABB、西门子等公司生产的光电互感器已有十几年的成功运行业绩。采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已经投入运行。我国光电互感器的研制和运用相对比较落后,仅有为数不多的变电站使用了一些进口的光电互感器。
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