●序
前言
第1章概述1
1.1電子式互感器的發展背景1
1.1.1電力繫統對互感器的需求1
1.1.2電子式互感器的優點2
1.2電子式互感器的發展歷程4
1.2.1電子式電流互感器的發展4
1.2.2電子式電壓互感器的發展14
1.2.3直流電子式互感器的發展18
1.3電子式互感器的分類20
1.3.1電子式電流互感器的分類21
1.3.2電子式電壓互感器的分類23
1.3.3電子式電流電壓組合互感器24
1.4電子式互感器的標準體繫25
1.4.1電子式互感器的基本概念25
1.4.2電子式互感器的通用結構25
1.4.3電子式互感器的輸出說明26
1.4.4電子式互感器的誤差定義28
1.4.5電子式互感器的標準介紹30
1.5電子式互感器的應用研究33
1.5.1電子式互感器的應用情況33
1.5.2電子式互感器的關鍵技術35
參考文獻38
第2章有源電子式互感器42
2.1有源電子式互感器的整體結構42
2.1.1有源交流電子式互感器42
2.1.2有源直流電子式互感器47
2.2有源電子式互感器的傳變特性49
2.2.1有源交流電子式互感器49
2.2.2有源直流電子式互感器52
2.3有源電子式互感器的一次轉換器55
2.3.1基本功能55
2.3.2供能方式56
2.3.3安裝方式57
2.4高精度測量技術58
2.4.1交流電流傳感器高精度測量技術58
2.4.2交流電壓分壓器高精度測量技術61
2.4.3直流電流分流器高精度測量技術63
2.4.4直流電壓分壓器高精度測量技術64
2.5溫度穩定性提升技術65
2.5.1空心線圈溫度穩定性技術65
2.5.2低功率線圈溫度穩定性技術66
2.5.3電壓分壓器溫度穩定性技術67
2.6電磁干擾防護技術68
2.6.1電磁干擾的實現途徑68
2.6.2電磁干擾的綜合防護69
2.6.3空心線圈的電磁干擾防護71
2.7可靠性設計與制造工藝73
2.7.1一次轉換器的可靠性設計73
2.7.2光纖復合絕緣子制造工藝74
參考文獻76
第3章無源光學互感器78
3.1無源光學互感器的整體結構78
3.1.1無源交流光學互感器78
3.1.2無源直流光學互感器82
3.2無源光學互感器的傳變特性83
3.2.1無源全光纖光學電流互感器83
3.2.2無源磁光玻璃光學電流互感器90
3.2.3無源電光晶體光學電壓互感器95
3.2.4無源全光纖光學電壓互感器97
3.3無源光學互感器的二次轉換器98
3.3.1全光纖光學電流互感器98
3.3.2磁光玻璃光學電流互感器103
3.4小電流準確測量技術104
3.4.1噪聲源的影響104
3.4.2噪聲特性分析106
3.4.3提高信噪比方法107
3.5高次諧波準確測量技術110
3.5.1FOCT傳遞函數模型111
3.5.2FOCT提升帶寬方法113
3.6溫度穩定性提升技術115
3.6.1光源管芯溫度控制116
3.6.2FOCT一次傳感器溫度自補償117
3.6.3FOCT二次轉換器溫度軟補償117
3.6.4MOCT自愈光學電流傳感技術118
3.7抗外磁場干擾技術119
3.7.1離散環路磁場積分119
3.7.2零和御磁屏蔽技術121
3.7.3零和御磁結構設計122
3.8抗外部振動技術123
3.8.1FOCT光路結構抗振技術123
3.8.2MOCT共模差分消振技術124
3.9狀態監測技術125
3.9.1光源管芯溫度125
3.9.2光源發射光功率127
3.9.3探測器接收光功率128
3.9.4相位調制器半波電壓129
3.9.5傳感環工作溫度131
3.10高可靠性設計與制造工藝133
3.10.1高圓雙折射光纖拉制133
3.10.2保偏光纖顯微對軸熔接134
3.10.3磁光非接觸光連接135
參考文獻136
第4章中低壓電子式互感器139
4.1中低壓電子式互感器的特點與應用模式139
4.1.1中低壓電子式互感器的特點139
4.1.2中低壓電子式互感器的應用模式140
4.2中低壓電子式互感器的整體結構143
4.2.1中低壓電子式電流互感器143
4.2.2中低壓電子式電壓互感器145
4.2.3中低壓電子式電流電壓組合互感器146
4.3中低壓電子式互感器的傳變特性148
4.3.1電流傳感方式與空心線圈設計148
4.3.2電壓傳感方式與分壓器的設計151
4.3.3中低壓零序電壓測量方法153
4.3.4中低壓一次傳感器補償法153
4.4中低壓電子式互感器的一次轉換器154
4.4.1基本功能154
4.4.2積分器的時間常數155
4.4.3光電線性隔離技術157
4.5溫度穩定性提升技術158
4.5.1環氧澆注互感器的溫升分析158
4.5.2內接采樣電阻溫升控制技術159
4.5.3一次傳感器的溫升控制技術160
4.5.4電阻分壓器的溫升控制技術161
4.6安全使用技術161
4.6.1電流互感器的等電位技術161
4.6.2電壓互感器的接地點選擇162
4.7環氧樹脂澆注制造工藝163
4.7.1環氧樹脂澆注的方式類別163
4.7.2環氧樹脂澆注的工藝過程164
參考文獻165
第5章特種電子式互感器166
5.1特種電子式互感器的特點與應用模式166
5.2特種脈衝大電流有源空心線圈互感器168
5.2.1高頻空心線圈的參數與結構設計168
5.2.2高頻空心線圈的積分信號處理174
5.3特種工頻大電流有源空心線圈互感器178
5.3.1分布式空心線圈的結構設計179
5.3.2分布式空心線圈的測量準確度180
5.4特種直流大電流無源全光纖互感器181
5.4.1大電流非線性誤差修正方法182
5.4.2在線安裝的外卡式結構設計185
5.5特種寬頻大電流無源全光纖互感器185
5.5.1全光纖電流互感器的動態響應模型186
5.5.2全光纖電流互感器的寬頻測量特性187
5.6特種無源光學電壓互感器190
5.6.1特種高頻光學電壓互感器190
5.6.2自愈式光學電壓互感器191
5.6.3分布式光學電壓互感器192
參考文獻193
第6章195
6.1的功能特征195
6.2的整體結構196
6.2.1硬件結構196
6.2.2軟件結構198
6.3的關鍵技術199
6.3.1采樣處理199
6.3.2采樣同步201
6.3.3時鐘同步203
6.4的接口協議205
6.4.1與電子式互感器的接口協議205
6.4.2與二次設備的接口協議206
6.5的工程應用方案210
6.5.1技術參數與設備選型210
6.5.2交流變電站典型配置方案212
6.5.3直流換流站典型配置方案214
參考文獻218
第7章電子式互感器工程應用方案220
7.1交流電子式互感器220
7.1.1技術參數與設備選型220
7.1.2有源交流電子式電流互感器223
7.1.3無源磁光玻璃光學電流互感器231
7.1.4無源全光纖光學電流互感器234
7.1.5無源光學電壓互感器237
7.1.6交流變電站典型配置方案238
7.2直流電子式互感器242
7.2.1技術參數與設備選型242
7.2.2有源直流電子式電流互感器245
7.2.3無源直流光學電流互感器248
7.2.4直流電壓分壓器251
7.2.5直流換流站典型配置方案255
7.3中低壓電子式互感器256
7.3.1技術參數與設備選型256
7.3.2開關櫃用電子式互感器260
7.3.3柱上斷路器用電子式互感器262
7.3.4配電網工程典型配置方案263
7.4電子式互感器的輸出接口265
7.4.1輸出接口的參數設置265
7.4.2輸出接口的技術要求266
7.5電子式互感器的接地設計267
7.5.1電子式互感器接地的技術特征267
7.5.2電子式互感器接地的功能分類267
7.5.3電子式互感器接地的設計方案268
參考文獻270
第8章電子式互感器試驗與調試272
8.1整體試驗272
8.1.1試驗分類272
8.1.2準確度試驗274
8.1.3溫升試驗276
8.1.4振動試驗278
8.2交流電子式互感器相關試驗279
8.2.1測量級準確度試驗279
8.2.2保護級準確度試驗280
8.2.3復合誤差和暫態性能試驗281
8.2.4長期性能帶電考核試驗282
8.2.5暫態電磁干擾試驗283
8.3直流電子式互感器相關試驗284
8.3.1測量準確度試驗284
8.3.2極性反轉試驗285
8.3.3階躍響應試驗285
8.3.4頻率響應試驗286
8.4現場檢驗與調試驗收試驗287
8.4.1電子式互感器的現場檢驗287
8.4.2電子式互感器的調試試驗288
8.4.3電子式互感器的驗收試驗288
參考文獻289
第9章電子式互感器運維與檢修291
9.1交流電子式互感器291
9.1.1運行維護影響291
9.1.2設備檢修與操作292
9.1.3設備巡視與維護294
9.2直流電子式互感器297
9.2.1運行維護影響297
9.2.2設備檢修與操作298
9.2.3設備巡視與維護300
參考文獻302
第10章工程案例304
10.1智能變電站工程案例304
10.1.1新一代智能變電站示範工程304
10.1.2許昌皓月220kV智能變電站308
10.1.3朝陽何家220kV智能變電站310
10.2直流輸電工程案例312
10.2.1沂南特高壓換流站工程313
10.2.2廈門柔性直流輸電工程316
10.3中低壓配電網工程案例318
10.3.1開關櫃用電子式互感器318
10.3.2環網櫃用電子式互感器319
10.3.3充氣配電設備用電子式互感器320
10.3.4柱上開關用電子式互感器321
10.3.5接地故障指示器用電子式互感器322
10.4特種電流測量工程案例322
10.4.1某電石冶煉爐工程323
10.4.2某600kA電解鋁工程324
10.4.3某超導托卡馬克實驗裝置325
參考文獻327
索引328

電子式互感器是靠前外電力行業翹首期待的一種優選的電力測量設備，其技術發展將為電力繫統帶來諸多變革。我國智能電網全面建設開啟了電子式互感器工程應用的序幕，建立一套完備的電子式互感器實用技術體繫對保障電力繫統安全穩定運行有著重要意義。《電子式互感器原理與實用技術》總結了國網經濟技術研究院有限公司與靠前相關高校、裝備制造企業在電子式互感器設備研制和工程應用中取得的創新成果，建立了以基礎原理、設備制造、設計方案和檢測運維為重點的完備的電子式互感器體繫架構。全書包含有源、無源電子式電流和電壓互感器，囊括了在交流變電站、直流換流站、中低壓配電網、特種環境等各類場景的工程應用，實現了各類型、全電壓、多用途電子式互感器全覆蓋。圍繞推動電子式互感器實用化，全書繫統分析了電子式互感器的4大類關鍵技術、35個難點解決方案、13個工程應用實例；深入淺出地闡述了基本原理、分析了技術演進、提出了實用化解決方案、展望了等

主編 肖智宏 副主編 羅蘇南 宋璇坤 於文斌 劉東偉 著 肖智宏 編