電子式電流互感器的優(yōu)點
1)高低壓完全隔離,安全性高,具有優(yōu)良的絕緣性能,不含鐵芯,消除了磁飽和及鐵磁諧振等問題。電磁互感器的被測信號與二次線圈之間通過鐵芯耦合,絕緣結構復雜,其造價隨電壓等級呈指數關系上升。非常規(guī)互感器將高壓側信號通過絕緣性能很好的光纖傳輸到二次設備,這使得其絕緣結構大大簡化,電壓等級越高其性價比優(yōu)勢越明顯。
2)沒有因充油而潛在的易燃、易爆炸等危險。非常規(guī)互感器的絕緣結構相對簡單,一般不采用油作為絕緣介質,不會引起火災和爆炸等危險。
3)動態(tài)范圍大,測量精度高,頻率響應范圍寬。電網正常運行時電流互感器流過的電流不大,但短路電流一般很大,而且隨著電網容量的增加,短路電流越來越大。非常規(guī)互感器有很寬的動態(tài)范圍,可同時滿足測量和繼電保護的需要。
4)抗電磁干擾性能好,低壓側無開路高壓危險。非常規(guī)互感器的高壓側和低壓側之間只存在光纖聯(lián)系,信號通過光纖傳輸,高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離,互感器具有較好的抗電磁干擾能力,低壓側無開路引起的高電壓危險。
5)數據傳輸抗干擾能力強。電磁式互感器傳送的是模擬信號,電站中的測量、控制和繼電保護傳統(tǒng)上都是通過同軸電纜將電氣傳感器測量的電信號傳輸到控制室。
6)體積小、重量輕。非常規(guī)互感器無鐵芯,其重量較相同電壓等級的電磁式互感器小很多。
電子式電流互感器的應用
電子式電流互感器通常具有更高的帶寬,適用于諧波含量較大電流的基波及諧波測量。為了準確測量功率,還可以采用電壓、電流組合式電子式互感器,因為組合式電子式互感器可以更好的控制電壓電流信號的相位差,提高功率測量的準確度。
一、兩電平變頻器的輸出電流波形
及電壓波形電流波形接近正弦波,電壓波形為PWM波,圖中較高的毛刺為過沖電壓,縮短電纜,增加dv/dt濾波器等可以降低或消除過沖電壓。
PWM波低次諧波含量較少,諧波主要集中在載波頻率整數倍附近。
變頻器的基波頻率記為fs;變頻器的載波頻率記為fc;
那么,N=fc/fs就是載波頻率比。
對于SPWM調制的三相變頻器中,當N為整數時,不含N-2次以下的諧波。
假設fs=50z,fc=2kHz,則N=40,變頻器輸出不含38次以下的諧波。
且諧波頻率為kfc±m(xù)fs,其中ks=1,2,3,4,5,6,7.。。.k1=1,2,4,5,7.。
。一般而言,變頻器的負載是電機,電機為感性負載,可以較好的抑制高次諧波,因此,理論上,變頻器的載波頻率比越高,變頻器的輸出電流的諧波含量越少。
二、六脈整流變頻器的輸入電流、電壓波形圖
六脈整流變頻器輸入電流波形含有較大的諧波,其諧波主要為6k±1次,k為整數,且k≥1。類似的,12脈整流的輸入電流的諧波主要為12k±1次,k為整數,且k≥1。
假設變頻器未P脈整流,那么,變頻器的輸入電流中,不包含P-1次以下的諧波,其諧波主要為Pk±1次,k為整數,且k≥1。
三、變壓器空載輸入波形
上圖為單相變壓器的空載輸入波形圖,圖中電流波形畸變較大,根據其形狀特點,一般稱為“尖頂波”,由右側頻譜可知,尖頂波的諧波主要為奇次諧波,諧波階數越高,諧波含量越小。
四、定子疊頻法熱試驗的疊頻波
上圖波形包含兩種頻率成分,分別為50Hz和40Hz,50Hz稱為主電源,40Hz稱為副電源。電壓波形中,副電源幅值約為主電源的25%。
由于40Hz副電源的阻抗較低,電流波形中,其相對含量增大,波形波動變大。