混合式光纤电流互感器的设计

【摘要】： 电流互感器作为电力系统中的重要设备，对电力系统的正常运行和电力的精确计量有非常重要的作用。随着国民经济的发展，新的供电电压等级不断提高，系统的测量和保护精度要求不断提高，电子式新型电流互感器替代传统的电磁式电流互感器是必然的趋势。混合式光纤电流互感器集现代电子技术和光学技术于一体，以其高精度、高可靠性、宽响应带宽等特点已逐渐为电力工程领域所接受。 本文针对目前电力工业对电子式电流互感器的要求，设计了可以可靠工作、满足国家标准规定的混合式光纤电流互感器。采用Rogowski线圈作为高压电力线上的传感头，将Rogowski线圈的输出数字化后，通过光纤传送到低压端恢复成原来的模拟信号，实现对高压电力母线电流的测量。系统采用CPLD实现整个工作电路的时序发生和同步协调，利用光纤实现高压部分和低压部分的完全电气隔离和实现信号传输，采用单片机技术实现混合式光纤电流互感器专用数字显示仪表的设计。 实验证明，采用这种方法设计的混合式光纤电流互感器工作可靠、电路和光路简单，比差和相差都能够很好地满足国标中对0.2级电流互感器的要求，动态响应速度、带宽等性能都明显优于传统的电磁式电流互感器，已经进入实用化阶段。