浅谈数字化变电站中的光电互感器.docx

【数字化变电站与光电互感器】 数字化变电站是一种基于现代信息技术和通信技术的新型变电站，它将信息采集、传输、处理和输出全部转化为数字形式。这种变电站的通信网络采用统一的通讯规约，使得保护、测控、计量、监控等系统能够通过网络共享信息，减少了对模拟信号的依赖。与传统综自站不同，数字化变电站的一次设备直接输出数字信号，通过光缆传输至测控保护装置，从而提高了信息传输的精度和安全性。 光电互感器是数字化变电站的关键组成部分，它利用光学和电子学原理来测量电流和电压。光电互感器通常由传感头、绝缘支柱和光缆三部分构成。传感头包含罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和LED，它们共同将高压电气信号转化为光信号。罗科夫斯基线圈作为无铁芯的空心螺线管，具有良好的支撑和信号转换功能。绝缘支柱使用硅橡胶材料，确保电气隔离并固定光缆。光缆则负责将信号传输至主控室。 光电互感器分为有源式和无源式两种。无源式直接将电流电压转换为光信号，但由于稳定性、生产性和电子回路复杂性等问题，目前仍在实验阶段。有源式则先将信号转换为小电压，再转为光信号，解决了高压端供电问题，通过能量线圈感应或激光供能技术提供能量。 相比传统的电磁式互感器，光电互感器具备显著优势。光纤的绝缘性能优越，能适应高压环境。光电互感器不会产生二次开路高压或漏油、爆炸等安全风险。此外，它没有磁饱和和铁磁共振问题，适合故障诊断。光电互感器还具有宽频带、高线性度、适应性强、体积小、便于网络化测量等特点，且能适应数字化信号处理需求。 尽管国际上，如ABB和西门子等公司的光电互感器已在多个项目中成功应用，但在中国，光电互感器的研制和应用相对较晚，还需要进一步研发和推广。随着电力工业的发展和技术的进步，光电互感器将在未来的数字化变电站中发挥更重要的作用。