电流互感器 国外装备

Presentationtitle-01/01/2010-P1NXCT数字纯光纤电流互感器无源纯光纤电流互感器应用案例无源纯光纤电流互感器原理简介无源纯光纤电流互感器接口说明无源纯光纤电流互感器软件维护无源纯光纤电流互感器技术总结无源纯光纤电流互感器试验和证书无源纯光纤电流互感器部分业绩Presentationtitle-01/01/2010-P2NXCT无源纯光纤电流互感器应用案例Presentationtitle-01/01/2010-P32010年，青岛220kV午山变电站黄午线进行智能化改造,要求在原运行的GIS本体上新安装纯光纤电流互感器，GIS无需开壳改造。青岛午山220kVOCT项目采用F3柔性光纤电流互感器技术环绕在导线周围同样的测量精度Presentationtitle-01/01/2010-P52010年5月28日就青岛午山220kV变电站智能化改造项目与山东省电力集团公司签订技术协议，提供3相双重冗余配置NXCT－F3各一组（NXCT－F3应用原则：除现场GIS瓷套外，还可在无回流的金属外壳外，单相使用）青岛午山220kVOCT项目Presentationtitle-01/01/2010-P6阿尔斯通提供的NXCT在户外分支母线套管下方直接缠绕的方式获取一次电流值。该项目已经于2010年11月份顺利通过国网、山东省局专家的验收。目前运行良好，数据达到运行要求。青岛午山220kVOCT项目直接缠绕套管（09/08/2010）以上方案适用于已投运GIS站改造，可大大降低设备成本和施工费用。Presentationtitle-01/01/2010-P7青岛午山220kVOCT项目加装法兰环（03/01/2011）GIS应用整体结构紧凑精度高，同时满足计量和保护的要求光纤测量和通信，抗干扰能力强GIS配套用纯光纤电流互感器Presentationtitle-01/01/2010-P10420kVGIS中的常规CT420kVGIS中的NXCT应用现场（国外）Presentationtitle-01/01/2010-P11126kV三相同体的GISNXCT应用现场（国外）Presentationtitle-01/01/2010-P12西开GIS用220kV纯光纤电流互感器2010年，西开向阿尔斯通定购了220kV的NXCT纯光纤电流互感器，现在已经通过各项测试，测试结果非常令人满意。以上项目大大丰富了我们跟GIS厂家配合的工程经验，为今后跟各大GIS厂家合作奠定了坚实基础。OCTGISinChina在国内数字式变电站开始试点WholeGISAssembleandControlpanel

OCT集成到GIS的整体装置和智能监控屏Presentationtitle-01/01/2010-P15NXCT测量稳定性试验

其他厂家OCT测量稳定性试验西开GIS用220kV纯光纤电流互感器稳定性比对试验试验结果表明，NXCT的稳定性大大优于竞争厂家设备。Presentationtitle-01/01/2010-P16PortlandGeneralElectricPortableSubstation200mVProtection-40to+50CIEC5Pclass用于变压器套管的NXCT-F3（国外）安装于室外变压器三相套管，简单、快捷。Presentationtitle-01/01/2010-P17应用现场（国外）69kV,GulfRichSub.,nearBeaumont,TX2004Hurricanedamagerepairandupgrade2008115kV,AmiteSub.,La 2004用于敞开式变电站Presentationtitle-01/01/2010-P18加拿大420kV变电站CANDIAEnelTernaSubstation420kV应用现场（国外）Presentationtitle-01/01/2010-P19英国国家电网NXCT实例,420kV变电站（敞开式）应用现场（国外）Presentationtitle-01/01/2010-P20NXCT-F3应用LongDistanceProtectionforundergroudCable

长距离底下电缆保护应用NXCT-F3长距离测量电流互感器Application(NewYork)应用案例(纽约地铁)DifferentialProtection地下线路的有效差动保护NoPowerRequirement,SimpleInstall,LowCost

远端无需工作电源,系统部署简单,成本低F3测量头Relay保护产品:ERLPhase或SELOneChassisSupport6phase一个光电单元通过低功率模拟接口输出6相电流测量值CalculateCurrentdifference保护监控两端三相电流的差Triponpre-definedsetpoint如果电流差大约预先设定的域值,预示着底下电缆出现故障,段路器动作,将故障线路进行隔离.NoPowerSupply远端互感器无需电源,两端无需同步,节省空间F3sensingheads6Phase200mV6CBApplicationPrinciple系统原理DCT-A:WallBushingOpticalSensorWallBushing(穿墙套管上电流互感器应用)NeutualBus(直流光电流互感器)海底直流电缆(更换失效电流互感器)OCT-F3应用于直流大电流

Presentationtitle-01/01/2010-P27NXCT无源纯光纤电流互感器原理简介Presentationtitle-01/01/2010-P28数字纯光纤电流互感器、电子式电流互感器、传统电磁式电流互感器概述电流互感器电磁式电流互感器（材料耗用大，绝缘复杂）光电互感器有源式光电互感器（头部高压侧有无铁心的罗高夫斯基线圈，由电子装置转换成光信号，送到底部，再再底部转换成电信号。高压侧电子装置电源由锂电池供给，或底部送强光束，由光电池产生电源，也有由高压电、磁场激励感应供电）磁光玻璃光电互感器（采用法拉第磁光效应，应用，根据光波行进中，在由一次电流形成的磁场中引起的光偏转，由底部的电子装置检测原光信和偏转后的光信号差异，计算出一次电流值。头部无需电源，但匝数受限，磁光玻璃尺寸受限，使测量灵敏度不高）NXCT全光纤光电互感器（全光纤代替了磁光玻璃，结构简单，采用高灵敏度不受干扰的Sagnac干涉原理，导致NXCT可靠性好，灵敏度高，应用灵活，稳定性高）磁光式互感器光电电流互感器性能比较罗氏线圈光电CT纯光vs.高压端有电源故障率较高磁光玻璃光纤vs.磁光玻璃生产困难，输入输出偏振光分路进出，传感匝数有限制，测量范围受限制，接口多易碎偏振光相角移测量(偏振光角移测量)Sagnac偏振光干涉仪原理(偏振光速度检测)vs.对震动敏感，测量直流电流困难，测量难度大，噪声高，传感光纤特殊，易碎目前技术进步和发展的最高程度普通光偏振器偏振光法拉第材料电磁场检偏器旋光角

NXCT–法拉第磁光效应同光程原理ReciprocityNXCT–Anpere’sLaw安培定理Presentationtitle-01/01/2010-P33NXCT无源纯光纤电流互感器组成传感光纤SensorFiberLED

红外发光源导体光探测器¼波片调制器偏振器Mirror镜子模拟/数字接口Analog/Digitalinterface保护测控装置OpticElectronics

ModulatorPM保偏光纤HEA

1or5A计量电流LEA

200mV保护电压放大器电子装置Applifier调制器盒BusbarSensorfiber传感光纤Presentationtitle-01/01/2010-P34

电流传感器电源供应和放大器(2U)转换单元(3U)光缆连接盒传送缆(管道中)连接盒6模量输出－可以1A或or5A(仅供测量)－或or200mV(保护)地埋中间缆数字输出时不用Sagnac干涉仪由一个相调制器控制电流信号由调节器的83kHz载波频率携带原始输出是数字信号，采样间隔6μsAC和DC均可使用NXCT无源纯光纤电流互感器组件光纤调制盒Presentationtitle-01/01/2010-P35NXCT无源纯光纤电流互感器接口Presentationtitle-01/01/2010-P36低能量模量接口：4Vrms（测量）200mVrms（保护）动态范围：<0.2%误差（额定电流、4V输出），<0.5%误差（额定电流、200mV输出）<2%误差（108kApeak、使用保护传感器）带宽:0.5Hzto6kHz高能量模量接口1:1Arms或

5Arms(名义),B-0.1负载、功率因素

0.9测量用动态范围：

<0.2%误差1A到

4000A(使用扩展测量范围传感器)带宽：

10Hz到6kHz（1A测量输出）输入功率需求：DC110V/220V(+/-35%)，或AC220V

典型功率：

50W电气性能TypeI3:测量精度

IECClass0.2S，IEEEClass0.3；保护精度

IECClass5P，IEEE10%TypeII3:扩展范围0.2%(0.2%到

150%额定电流)2，标准测量精度TypeIII3:扩展范围

0.15%(0.2%to150%额定电流)2，高测量精度持续电流

4000AMax(4000A,RF=1；或

3000A,RF=1.33；或

2500,RF=1.5)NXCT接口参数Presentationtitle-01/01/2010-P37几匝～十几匝NXCT与一次、二次设备接口示意Presentationtitle-01/01/2010-P38M2R1R2R3R4M1继电房现场3NXCT

传感器3or6

光缆2光电转换

+2放大器数字化变电站结构图Presentationtitle-01/01/2010-P39放大器：高能模量输出,1A/5A,6通道（2×3相）低能模量输出,200mV/4V,6通道（2×3相）电子装置：ST或MTRJ多模光插口，（光缆接口4个），符合IEC61850-9-2LE或基于FT3的60044-8规约，光纤数字输出带2个RS232接口，在线计算机工况检测，诊断和现场参数设置NXCT接口配置

OCT互感器三重化结构保偏光纤传感光纤环

PCP-ATFTAPCP-BTFTB1212PCP-CTFTC12光电单元光电单元光电单元光电单元特性尺寸:3U输入:6个DCCT测量点输出:12模拟输出4数字输出功耗:45W(6输入)24W(3输入)通信光纤OCT主要技术特点从传感头开始实现完整的三重化高压侧无电子元器件外部无源设计,无需激光供能光电单元低功耗,故障率低采用LED光源,长寿命(>25年)高精度(<0.1%)维护方便(无需停电)配置及标准ThreeOCTsperinsulator每个绝缘子三套冗余OCTEachcapableofmeteringandprotectionfunctions每个都可适应计量和保护IEC61850-9-2LEdigitaloutputUpto4separateEthernetconnectionsper3phasesforpoint-to-pointarchitecture多达4路IEC61850-9-2LE冗余输出，可支持点对点连接IEC60044-8Cansubstitutefor9-2LEoutputsCommunicationRatecanbesetashighas10Mbit/s支持高速数据传输Mixed44-8and9-2LEoutputs可混合60044-8和-9-2LE输出Canmerge44-8into9-2LE可合并60044-8输入共同组成-9-2LE输出1PPS、IRIG-BorinternalclockMergingofanalogvoltageintodigitaloutputAnalogoutputforconventionalmetering(1Aor5A)Presentationtitle-01/01/2010-P42

1A2A3A计算机接口板3B2B1B1A，1B

：光解码板，各可接受1，2，或3相Sensor信号，各可送到相邻的2A或2B。其中一个也可为PSU（电源单元）2A，2B：可选装IEC61850板（带2个ST光输出，一个同步信号口，可接受IEC60044-8电压信号，进行合并处理），或LEA（200mV额定电流时，短路最大11.3Vpeak，每个LEA有3个模量送出插口）。2B也可为AnalogVT或CVT送入电压接口（电压可设置），再送到2A，2A有MU功能，以9-2LE规约送出，也可按IEC60044-8规约送出。3A，3B：可选装LEA，或为送CAPSU接口板（此时电源可由CAPSU反送，本机不再需要PSU）。（CAPSU为1A/5A高精度电流放大器＋电源）本电子装置电源：120VDC,120VAC,220VDC,或220VAC在合同中可选*当1A，1B各接入3相sensor时，使用一个机盒时，PSU（2U）电源必须外供，由3A或3B送入，此时，3A或3B可兼任LEA功能，总厚度2U＋1U（空隔）＋机盒（3U）＝6U。如采用两个机盒方案，总厚度一样为6U。Electronicsdevice电子单元NXCT电子单元配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P43

Dem61850LEA计算机接口板CVTA/D(MU)3相电流模量1A/5A输出（计量用）200mV保护输出ST61850输出三相光信号输入CVT三相模量电压输入（57~100V）NXCT电子单元接口配置方案放大器CAPSU（=HEA+PSU）Presentationtitle-01/01/2010-P44

Dem61850LEA计算机接口板LEA61850Dem(MU)放大器CAPSU（=HEA+PSU）

2*3相电流模量1A/5A输出（计量用）

2*3相200mV保护输出

2*2STIEC61850输出三相光信号输入NXCT电子单元接口配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P45NXCT电子单元接口配置方案Presentationtitle-01/01/2010-P46NXCT软件维护Presentationtitle-01/01/2010-P47NXCT自检功能：NXCT全光纤电流互感器技术的全自检功能能够提供设备在线监测功能，通过数字通信接口(RS232接口)，将电流互感器的运行状况如光源强度、光纤通道状况、光电单元功耗、系统温度等参数发送到后台，并提供报警和日志查询功能。如图是全光纤电流互感器的诊断界面:NXCT软件维护Presentationtitle-01/01/2010-P48NXCT软件维护Presentationtitle-01/01/2010-P49NXCT软件维护Presentationtitle-01/01/2010-P50NXCT软件维护参数设定Presentationtitle-01/01/2010-P51NXCT无源纯光纤电流互感器技术总结Presentationtitle-01/01/2010-P52NxtPhase光电互感器技术Nxtphase2009年1月起成为ArevaT&D的一员1991-1999美国德州A&M大学联合Honeywell开发光电技术;商用光陀螺仪gyroscope技术（用于Boeing777&other飞行器)1999成立NxtPhaseT&DInc.使用Honeywell电流传感器技术，开发NXCT电流互感器。是世界公认的全光纤电流互感器的开创者，并成功投入电网运行。

至今，有19国家使用了NxtPhase近千台NXCT电流互感器：包括HVAC高压交流系统69kV～550kV系统和HVDC高压直流输电系统25kV～800kV系统NXCT扩展应用：（工业电解）大电流直流Presentationtitle-01/01/2010-P53NxtPhase全光纤电流互感器技术GISCT测量技术基于法拉第（Faraday）效应

，Sagnacinterferometer检测原理，Ampere环路原理适用于交直流信号，有相同的灵敏度，最大的测量动态范围全光纤设计技术高压端没有电子器件使用标准线路合成绝缘子，仅植入光纤一根重量轻，抗地震一台性能优良的产品，其实除了正确的工作原理外，更重要的是体现在使用材料的优秀和工艺过程的先进稳定Presentationtitle-01/01/2010-P54产品名称功能应用测量范围NXCT－ACAC电流测量谐波测量计量保护最高1100kVNXCT－F3AC电流测量DC电流测量谐波测量计量保护现场校验LKCO极大极宽DC电流测量化工电解工业DC25kA－500kANXCT－DCDC电流测量谐波测量最高800kV地下电缆NXCT－F310km距离的地埋电缆故障检测保护NxtPhase主要纯光纤电流互感器产品Presentationtitle-01/01/2010-P55为什么NXCT是绿色、安全、环保的电气设备NXCT无爆炸可能无油无SF6，无压力过压危险，无火灾危险本体全身无导电材料，无绝缘套管，无二次接线抗震性能极佳不存在二次开路危险不会传递任何过电压危险到控制室，危及人身安全不存在互感器铁心饱和问题不存在断路器重合闸过程的铁心剩磁问题环境友好型设备无油，所以运输和运行中均不存在漏油问题无SF6所以也没有漏气问题见缝插针似的在变电站中应用，允许靠在断路器，隔离开关，CVT等设备上，也允许倒吊着使用，大幅度降低变电站用地绿色、安全、环保的NXCTPresentationtitle-01/01/2010-P56测量范围覆盖1Arms～63kArms；

轻巧的干式绝缘套和窗口状头部设计可满足基座安装或者硬母线悬吊安装；与油纸绝缘互感器相比，外形尺寸和重量大大降低，更适应紧凑型变电站的需求，和原有设备的更换；更好地满足独立的商用发电厂满容量发电送出电量和电厂用电的精确测量要求；对测量和保护的精度要求，可完全满足IECClass0.2SandIEEEClass0.3(optional0.15S)；动