基于电阻分压的10kV电子式电压互感器

2007年5月 第22卷第5期 电工技术学报 TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETY V01．22N0．5 May2007 基于电阻分压的10kV电子式电压互感器 方春恩1 李 伟1 王佳颖1 余建华1 程昌明2 侯祥玉2 (1．西华大学电气信息学院 成都 610039 2．四川电器有限责任公司 成都 611733) 摘要 基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器 有很大不同，其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。从等效电路的角度 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了电阻特性和杂 散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响；利用Ansofi软件包建立分压器的有限元模型对杂 散电容进行了计算分析，并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计。在理论分析基础上，研制了 一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器，并进行了准确度测试。测试结果表明，设计的10kV 电子式电压互感器准确度满足IEC60044—7标准要求，准确度达0．2级。 关键词：电阻分压器 电子式电压互感器 杂散电容 中图分类号：TM451 10kVElectronicVoltageTransformerBasedon ResistorDivider FangChunenlLiWeilWangJiayin91YuJianhualChengChangmin92HouXiangyu2 (1．XihuaUniversityChengdu610039China 2．SichuanElectricApparatusCorporationChengdu611733China) AbstractTheprinciple，structureandOUtp’utsignalofanelectronicvoltagetransformerbasedon aresistivevoltagedivideraredifferentwiththatofatraditionalvoltagetransformer．Theperformance ofaresistorvoltagetransformercouldbeaffectedbytheresistorsandstraycapacitance．Theinfluences ofresistorsandstaycapacitanceinelectriccircuitareanalyzed；withtheuseofAnsoftsoftware package，thestraycapacitanceoftheresistorvoltagetransformerissimulatedbyaFEMmodelandthe shieldinghasbeendesignedintermsofthestraycapacitances．Accordingtotheanalysisand calculations，alOkVelectronicvoltagetransformerhasbeendevelopedandtested．Theaccuracytest resultsshowthatthetransformercouldsatisfytherequirementofIEC60044—7andthemeasurement accuracycouldreachclass0．2． Keywords：Resistordivider,electronicvoltagetransformer，straycapacitance 1 引言 电压互感器是电力系统中用于电能计量和继电 保护的重要设备之一，其测量准确度及可靠性对电 力系统的安全、稳定和经济运行有着重要的影响。 目前，电力系统中主要采用电磁式电压互感器PT 和电容分压式电压互感器CVT实现对电压测量，它 们具有在线性范围内测量准确度高、制造工艺成熟、 四川省教育厅重点项目资助(2005A119)。 收稿日期2006—04．25改稿日期2006—09—14 校验方法规范等优势。但受传感机理的限制，传统 的电压互感器具有体积大、动态范围小、容易发生 铁磁谐振引起过电压和输出端短路等缺点。另一方 面，随着微机继电保护技术和现代微电子技术的快 速发展，继电保护和二次测量装置不再需要大功率 驱动，传统的电压互感器二次输出的100V或 100／43V电压信号不能直接和微机相连，难以适应 电力系统自动化、数字化和智能化的发展趋势【1刁】。 针对上述问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，一种新型的电压测量装置——电子 式电压互感器EVT成为了国内外研究重点；同时， 万方数据 第22卷第5期 方春恩等 基于电阻分压的10kV电子式电压互感器 59 国际电工委员会也制定了电子式电压互感器标准 IEC60044—7[4】。IEC标准指出，电子式电压互感器 是由分压器(电阻式或电容式)或光学装置以及用 来传输、放大信号的电子器件组成，因此电子式电 压互感器根据传感原理的不同主要有光电电压互感 器EOVT，电容分压式电子式电压互感器ECVT和 电阻分压式电压互感器。光电电压互感器是利用光 学晶体的物理效应进行电压测量，具有不存在磁饱 和抗干扰能力强等优点，但其光路复杂以及对环境 温度和外界应力敏感；电容分压式电子式互感器一 般采用柱状电容环进行分压，具有绝缘性能强、暂 态性能好等优点，但分压器的电容环会受环境温度 的影响而变化，会降低测量准确度【5。6】。电阻分压式 电子式电压互感器采用精密电阻分压器作为传感元 件，传感部分技术成熟，结构简单，具有测量准确 度高、体积小、重量轻等优点，但受电阻功率和绝 缘的限制主要被应用于10kV和35kV等级的中低压 配电领域。在国外，ABB、Siemens和Trench等公 司已经研制出了电阻分压式电子式电压互感器产品 并投入现场运行，国内一些高校也开展了相应的研 究‘7—1。 电阻式电压互感器的工作原理、结构及输出信 号与传统的电压互感器相比有很大不同，其性能主 要受电阻特性和杂散电容等因素的影响[10-121。本文 对电阻式电压互感器的工作原理及影响其准确度的 主要因素进行了详细分析，并采用有限元方法对电 场分布进行计算和屏蔽罩设计。根据理论计算分析， 设计了10kV电子式电压互感器，测试表明设计的样 机满足IEC60044—7标准要求，准确度可达0．2级。 2原理及结构 10kV电子式电压互感器的结构如图1所示。互 感器主要由电阻分压器、传输系统和信号处理单元 组成。电阻分压器由高压臂电阻R】、低压臂电阻 R2和过电压保护的气体放电管S构成，低压臂电阻 R：的下端与带螺纹的接地嵌件连接，从而通过接地 嵌件实现可靠接地。电阻分压器作为传感器头，主 要将一次母线电压成比例转换为小电压信号输出； 传输单元由双层屏蔽绞线和连接端子构成，主要将 分压器输出信号传递到信号处理单元，同时实现外 界电磁干扰屏蔽功能；信号处理单元主要由电压跟 随、相位补偿和比例调节电路组成，实现电压互感 器的阻抗变换、相位补偿和幅值调节功能，使得互 感器输出信号满足IEC6004—7的准确度要求。 图1 电子式电压互感器原理图 Fig．1Structurediagramofelectronicvoltagetransformer 3传感器误差分析 3．1 电阻特性影响 ， 由图l可知，理想电阻分压器的二次输出电压为 U，=—竺一U． (1)。 墨+恐1 式中 仉——一次母线电压 ． 巩——电阻分压器低压臂输出电压 电阻分压器的分压比为 k=l+坐 (2) 恐 分压器电阻在外加电压增加到一定值后，电阻 的阻值随电压的增加而减小，从而影响分压比的稳 定性。电阻随外施电压的变化阻值发生改变的非线 性程度用电压系数卿表征 识，： 墨二鱼 (3) ⋯ 民@一uo) 式中 R，Ro叫h施电压为u和砜时电阻的阻值 由于电阻分压式互感器在运行时，电压主要降 落在高压臂电阻尺1上，考虑电阻电压系数影响时分 压器的分压比为 k：l+—(1+a‘v—1)R1 (4) 吃 电压互感器在电网中运行时，在系统各种过电 压(包括断路器操作过电压、谐振过电压、雷击过 电压等)冲击作用下，由于高压臂电阻电压系数的 影响，从而导致电压互感器的性能不稳定。因此， 电阻分压器的电阻应选用性能稳定、电压系数小的 电阻器。 另一方面，随环境温度的变化分压器电阻的阻 值会发生变化，从而影响互感器的稳定性。温度对 分压器影响可表示为 a忌：1+—(1+o‘n—3T)R1 (5) (1+o‘r2aT)R2 万方数据 电工技术学报 2007年5月 式中 所1，铆2——高低压臂电阻的温度系数 从式(5)可知，分压器高低压臂电阻温度系数 相等时，传感器的分压不受电阻温度系数的影响； 但是，在实际生产中分压器高低压臂电阻的温度系 数很难保证完全一致。因此，在设计电子式互感器 时，应选择温度系数小的同批生产的电阻器作为分 压器高低压臂电阻。 综上所述，电子式电压互感器的电阻选择应从 电阻温度系数、电压系数、电阻性能稳定性和可靠 性等方面考虑。10kV和35kV电压等级的电子式电 压互感器主要选用高稳定性的厚膜电阻作为分压器 的高低压臂电阻【3'7-9]。文献【13]根据IEC60044—7 《电子式电压互感器》的要求，对厚膜电阻进行了 tmin的交流耐压试验和正负极性各15次的标准雷 电冲击试验，试验前后阻值的相对变化小于10～， 满足测量0．2级准确度要求；考虑到电阻经受的电 压冲击主要来自于中压系统的开关操作过电压，而 且开关柜正常运行的时间为几十年，电压冲击次数 相当多，文献[13】同时对厚膜电阻进行了冲击次数 在104～105量级的双极性和单极性冲击电压试验， 试验结果表明选用高稳定性的厚膜电阻，冲击试验 前后阻值相对变化为10～，厚膜电阻适合用于电力 系统中压等级的电压测量。 设计的10kV电子式电压互感器选用了温度系 数为±2510_6，K，电压系数为一0．210～／V，最大连续 工作电压为48kV的高稳定性厚膜电阻作为分压器 高低压臂电阻；根据IEC600044—7标准，高压臂阻 值大于IOOMQ，低压臂阻值为kQ级，从而保证额 定工作电压下互感器的功耗小于2W，电阻特性对 互感器准确度影响小于0．01％。 3．2杂散电容影响 在高压测试中，电阻对地杂散电容也对分压器 性能产生很大的影响，图2为考虑分压器本体对地 杂散电容和对高压部分的杂散电容时的等效电路。 L』-上———L一 图2 电阻分压器等效电路 Fig．2Equivalentcircuitofresistordivider 由等效电路可知 iduz=irdx ，，、 1di=UxsCg出一(U1-U。)Jch出 ∞’ 式中 r——分压器单位长度上的电阻值 C。——单位长度上的对地杂散电容值 G——单位长度上的对高压部分的杂散电容值 式(6)微分方式的近似解为u，；型鱼!L三“ (7) “1+嫁(cH+CG)／6L 1 式中 cH——分压器本体对高压部分的杂散电容 cG——分压器对地的杂散电容 尺—分压器电阻 己——分压器的高度 分析式(7)可知，由于对地杂散电容的存在， 流经电阻的一部分电流经过对地杂散电容分流入 地，一次电压大部分集中在分压器顶部，从而导致 分压器低压臂实际输出电压与理论值存在幅值和相 位误差。对地杂散电容的存在是影响电压互感器性 能的主要因素，减少分压器对地杂散电容的影响是 改善互感器特性的重要 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 。一种减少对地杂散电 容对互感器测量准确度影响的有效措施是在分压器 的高压端安装屏蔽罩改善分压器电场分布，补偿分 压器对地的杂散电容电流。 另一方面，电子式电压互感器运行环境的不同， 周围墙壁、金属板和高压设备形成的对地杂散电容 值不同，从而导致周围环境对互感器的特性产生影 响。为了减少这种影响，电阻分压式电压互感器的 下端加设了低压屏蔽罩，从而有效控制分压器的对 地杂散电容，减少互感器运行环境对测量准确度的 影响。 4屏蔽罩设计 从等效电路分析可知，电阻分压器采用高低压 屏蔽罩能有效改善传感器的电场分布和互感器的性 能。为了更好地确定屏蔽罩的尺寸，采用Ansoft公 司的有限元软件包Maxwell2D对电阻分压器的电 场和分布电容进行计算，建立的有限元模型如图3 所示【14】。 考虑实际运行条件，在离场源足够远处，可以 认为电场矢量为零，所以在计算中采用扩大电场计 算区域的方法解决场域不封闭问题。对于电阻分压 器，因其电场分布具有轴对称性，故采用圆柱标系 (r'识z)，r为坐标半径方向，Z坐标为对称轴，模 万方数据 第22卷第5期 方春恩等 基于电阻分压的10kV电子式电压互感器 61 型中取1／2场域为计算域。分压器内部电场的整个 计算区域，电位函数满足微分方程 吾未(r警)+瓷=。 ㈣ 图3 电阻分压器有限元模型 1一高压屏蔽罩 2一低压屏蔽罩 3一高压臂电阻 4一低压臂电阻 5一环氧树脂 6一周围金属接地 7一计算场域 Fig．3FEMmodelofresistordivider 在分压器环氧树脂与外部空气、高低压臂电阻、 屏蔽罩等界面上满足关系 f研=仍 1岛鲁=q鲁 ④’ 式中旬——空气的介电常数 局——环氧树脂的介电常数 ，l——交界面的外法线矢量 对于分压器高压接线端及相连的金属屏蔽罩导 体表面满足边界条件 和高度日u，计算分压器对高压部分的杂散电容C3 和电场，根据分压器电阻的电场分布和杂散电容 C1、c3关系(Cl-bC2≈2C3)确定高压屏蔽罩的结 构‘111。 对于设计的屏蔽罩，金属柜体半径D和分压器 离地面距离d对分压器的杂散电容的影响如图4所 示。由图可知设计的分压器对地杂散电容受周围环 境的影响小于0．1pF，从而减少互感器运行环境对 其性能的影响。 【L 血 b 熟 脚 箍 谣 囊 靛 【工_ 厶 b 摊 唧 箍 垛 鲴 靛 金属接地体半径D／cm (a)金属接地影响 分压器离地面高度d／cm (b)分压器安装位置影响 图4周围环境对分压器杂散电容影响 Fig．4Influenceofenvironmentonstaycapacitanceofthe resistordivider 妒ILl=42kV (10) 5 准确度试验及结果分析 对于低压接地端导体表面和离场源足够远的外 部边界满足边界条件 妒IL2=o (11) 采用有限元法确定屏蔽罩尺寸，主要依据以下 原则： (1)低压屏蔽罩确定：改变金属接地面与分压 器轴线间的距离D(模拟不同开关柜)，计算低压屏 蔽罩不同高度HE(模拟安装位置的不同)下分压器 对低压屏蔽罩的杂散电容C，和对金属接地面的杂 散电容C2，根据杂散电容C。和c2的大小判断屏蔽 罩对周围环境屏蔽效果，从而确定低压屏蔽罩尺寸。 (2)高压屏蔽罩确定：改变高压屏蔽罩的半径 5．1准确度测试 在理论分析基础上，制作了基于电阻分压器的 10kV电子式电压互感器样机，其额定输出电压为 3．25／43V，测量部分的准确级为0．2级，保护部分 的准确级为3P。图5为样机准确度试验(比差和角 差)所采用的测试系统。 测试装置用0．01％的精密电阻取样标准电压互 感器二次输出，由虚拟仪器控制16位同步采集卡对 标准电压互感器和被测电子式电压互感器输出进行 同步采样、存储、计算和显示比差、角差等信息。 为了减少周围环境电磁场对互感器测量准确度的影 响，标准PT通道的信号处理电路采用铝盒进行屏 蔽，同时标准电压互感器的输出信号和电子式电压 万方数据 62 电工技术学报 2007年5月 互感器的二次输出电压均采用双层屏蔽绞线进行传 输，并将屏蔽绞线的外屏蔽可靠接地。测试中，改 变调压器的输出电压使得加至电子式电压互感器的 电压从2％变到190％，试验测得样机比差和角差测 试结果如表1所示。 图5 10kV电子式互感器测试系统 Fig．5Thecalibrationsystemof10kVEVT 表1 电子式电压互感器准确度测试结果 Tab．1AccuracytestresultsofEVT 准确度测试结果表明，对于测量部分比差 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ]-高电压技术 2003(01) 7.Luxa A H.Mueller A B Sensors and nonconventional V.T.and C.T.for medium voltage switchgear 1998(11) 8.Ruthard Minker.Joachim Schmid Coaxial flage voltage sensor in gas insulated medium voltage switchgear 1999 9.徐雁.韩世忠.彭丽 电阻式电压互感器的研究[期刊论文]-高电压技术 2005(12) 10.张仁豫.陈昌渔.王昌长 高电压试验技术 2003 11.牛海清.林莘 电阻式电压传感器的结构设计及误差特性研究[期刊论文]-华北电力大学学报 2002(08) 12.彭丽.徐雁.朱明钧 用于10kV线路的电阻分压式电压互感器[期刊论文]-变压器 2003(12) 13.Ruthard Minker.Joachim Schmid Reistor technology for high voltage sensor 2000(01) 14.刘国强.赵凌志.蒋继娅 工程电磁场有限元分析 2005 相似文献(5条) 1.期刊论文 方春恩.李伟.任晓.王军.张彼德.FANG Chun-en.LI Wei.REN Xiao.WANG Jun.ZHANG Bi-de 基于电阻分 压器的10kV电子式电压互感器的研制 -西华大学学报（自然科学版）2010,29(2) 基于电阻分压器的电子式电压互感器(EVT)的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大的不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响 .本文利用ansoft软件包建立了分压器的有限元二维模型并对电场进行了分析,根据电场分布确定了电子式互感器的屏蔽罩及均压环的设计.在静电场分析 基础上,研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器,并对准确度进行了测试.测试结果表明,本文设计的10kV电子式电压互感器满足GB/T 20840.7- 2007标准要求,准确度达0.2级. 2.学位论文 王佳颖 基于电阻分压原理的电子式电压互感器研究 2007 电压互感器是电力系统中用于电能计量和继电保护的重要设备之一，其测量精度及可靠性对电力系统的安全、稳定和经济运行有着重要的影响。目 前，电力系统中主要采用电磁式电压互感器PT和电容分压式电压互感器CVT实现对电压测量。传统的电压互感器具有体积大、容易发生铁磁谐振、绝缘结 构复杂、频带窄、线性范围小以及二次不能短路等缺点。随着微机继电保护技术和现代微电子技术的快速发展，继电保护和二次测量装置不再需要大功 率驱动，传统的电压互感器二次输出的100V或100/平方根3V电压信号不能直接和微机相连，难以适应电力系统自动化、数字化和智能化的发展趋势。因 此，研制开发新型的电压互感器代替传统的电压互感器成了电力系统进一步发展的需要。 本文从理论上分析了电阻式电压传感器的误差，建立等效电路定性的研究了影响电阻分压器误差的主要因素。在理论分析的基础上进行了电阻分压 器结构的初步设计；基于该设计，为了更好地确定屏蔽罩结构和安装位置，采用Ansoft公司的有限元软件包Maxwell 2D建立电阻分压器的有限元模型 ，计算其电场强度和分布电容。根据有限元计算结果，比较了几种结构方案的最大场强值分布，从而得到分压器的初步设计方案；通过分压器高、低压 臂屏蔽罩间的杂散电容关系获得到分压器的最佳方案。电阻分压器在理想情况下二次电压和一次电压相位相同，然而，对地杂散电容的存在使分压器产 生了相位误差。为了消除相位误差，增加相应的屏蔽措施以减小杂散电容的影响是必要的，但仍不能完全消除相位误差。针对以上问题，必须采用二次 电子电路进行幅值和相位的调节。二次电路的第一级为同相跟随器，输入阻抗很高，与低压臂电阻并联，对分压比的影响很小。采用简单的放大电路 ，对低压臂输出的电压信号进行幅值调整，使之等于标准值325/平方根3V。移相环节则可对相位进行补偿。在理论分析基础上，制作了基于电阻分压器 的10kV电子式电压互感器样机，其额定输出电压为3.25/平方根3V，测量部分的准确级为0.2级，保护部分的准确级为3P。在研制过程中，为了考核电子 式电压互感器的绝缘性能、准确度和稳定性，先后在实验室、四川电器有限责任公司和成都旭光电子股份有限公司进行了一系列的试验。其中，电压互 感器所进行的试验包括传感器误差试验(比差、角差)、绝缘性能测试(工频耐压、雷电冲击、局部放电等)。测试装置用0.01％的精密电阻取样标准电压 互感器二次输出，由虚拟仪器控制16位同步采集卡对标准电压互感器和被测电子式电压互感器输出进行同步采样、存储、计算和显示比差、角差等信息 。测试结果表明，设计的电子式电压互感器样机的比差和角差均满足IEC 60044-7的0.2级测量和3P保护级要求。在样机的制作过程中，在电路板的抗干 扰设计、屏蔽罩的设计以及电源抗干扰措施方面都考虑到电磁兼容性的问题并分别采取了必要的措施。 3.会议论文 任晓.方春恩.李伟.余建华 基于电阻分压的10kV电子式电压互感器的研制 2009 基于电阻分压器的电子式电压互感器(EVT)的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同，其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。 利用ansoft软件包建立分压器的有限元三维模型对电场进行了分析，根据电场分布确定了电子式互感器的屏蔽罩及均压环的设计。在静电场分析基础上 ，研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器，并进行了准确度测试。测试结果表明，设计的10kV电子式电压互感器准确度满足GB/T20840.7- 2007标准要求，准确度达0.2级。 4.期刊论文 牛海清.迟永久 10kV级电阻型电子式电压互感器电场计算及 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 设计 -变压器2004,41(10) 利用有限元方法,计算了电阻式分压器电场,得到了场中电位分布,并优化出最佳方案. 5.学位论文 邱红辉 电子式互感器的关键技术及其相关理论研究 2008 电子式互感器与传统电磁式互感器相比，在带宽、绝缘和成本等方面具有优势，因而代表了高电压等级电力系统中电流和电压测量的一种极具吸引 力的发展方向。随着信息技术的发展和电力市场中竞争机制的形成，电子式互感器成为人们研究的热点；越来越多的新技术被引入到电子式互感器设计 中，以提高其工作可靠性，降低运行总成本，减小对生态环境的压力。本文围绕电子式互感器实用化中的关键技术而展开理论与实验研究，具体包括新 型传感器、双传感器的数据融合算法、数字接口、组合式电源、低功耗技术和自监测功能的实现等。 目前电子式电流互感器(ECT)大多数采用单传感器开环结构，对每个环节的精度和可靠性的要求都很高，严重制约了ECT整体性能的提高，影响其实 用化。本文介绍了新型传感器～铁心线圈式低功率电流传感器(LPET)和印刷电路板(PCB)空心线圈及其数字积分器，在此基础上设计了一种基于LPCT和 PCB空心线圈的组合结构的新型电流传感器。该结构具有并联的特点，结合了这两种互感器的优点，采用数据融合算法来处理两路信号，实现高精度测量 和提高系统可靠性，并探索出辨别LPET饱和的新方法。试验和仿真结果表明，这种新型电流传感器可以覆盖较大的电流测量范围，达到IEC 60044-8标准 中关于测量(幅值误差)、保护(复合误差)和暂态响应(峰值)的准确度要求，能够作为多用途电流传感器使用。 在电子式电压互感器方面，基于精密电阻分压器的新型传感器在原理、结构和输出信号等方面与传统的电压互感器有很大不同，本文设计了一种可 替代10kV电磁式电压互感器的精密电阻分压器。通过试验研究与计算分析，得出其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响，并给出了减小其误差的方法 。测试结果表明，设计的10kV精密电阻分压器的准确度满足IEC 60044-7标准要求，可达0.2级。 电子式互感器的关键技术之一是内部的数字化以及其标准化接口，本文以10kV组合型电子式互感器为对象设计了一种实用化的数字系统。以精密电 阻分压器作为电压传感器，电流传感器则采用基于数据融合算法的LPCT和PCB空心线圈的组合结构。本文首先解决了互感器间的同步与传感器间的内部同 步问题，进而依照IEC61850-9-1标准，实现了组合型电子式互感器的100M以太网接口。 电子式电流互感器在高电压等级的应用研究中，ECT高压侧的电源问题是关键技术之一。论文首先分析了两种电源方案：取电CT电源和激光电源。取 电CT电源通过一个特制的电流互感器(取电CT)，直接从高压侧母线电流中获取电能。在取电CT和整流桥之间设计一个串联电感，大大降低了施加在整流 桥上的的感应电压并限制了取电CT的输出电流，起到了稳定电压和保护后续电路的作用。激光电源方案以先进的光电转换器、半导体激光二极管和光纤 为基础，单独一根上行光纤同时完成供能和控制信号的传输，在不影响光供能稳定性的情况下，数据通信完成在短暂的供能间隔中。在高电位端控制信 号通过在能量变换电路中增加一个比较器电路被提取出来。本文还提出了一种将两种供能方式结合使用的组合电源，并设计了这两种电源之间的切换方 法，解决了取电CT电源的死区问题，延长了激光器的使用寿命。作为综合应用实例，设计并完成了以LPCT为传感器、由组合电源供能、采用低功耗技术 的高压电子式电流互感器。互感器高压侧的一次转换器能够提供两路传感器数据通道，并且具有温度补偿和采集通道的自校正功能，在更宽温度、更大 电流范围内保证了极高的测量精度：互感器低电位端的二次转换器具有数字和模拟接口，可以接收数据并发送命令来控制一次转换器，包括同步和校正 命令在内的数据信号可以通过同一根供能光纤传送到一次转换器。该互感器具有在线监测功能，这种预防性维护和自检测功能够提示维护或提出警告 ，提高了可靠性。系统测试表明：具有低功耗光纤发射驱动电路的一次转换器平均功耗在40mw以下：上行光纤中通信波特率可以达到200kb/s，下行光纤 中更是高达2Mb/s；系统准确度同时满足IEC6044-8标准对0.2S级测量和5TPE级保护电子式互感器的要求。 引证文献(7条) 1.王海浪.毛弋.周有庆.纪哲.卢小芬.刘月琴 检测电阻电流型电子式电压互感器[期刊论文]-电力科学与技术学报 2010(1) 2.方春恩.李伟.任晓.王军.张彼德 基于电阻分压器的10kV电子式电压互感器的研制[期刊论文]-西华大学学报（自 然科学版） 2010(2) 3.黄灿.郑建勇.苏麟.梅军 电子式互感器配置问题探讨[期刊论文]-电力自动化设备 2010(3) 4.张贵新.万雄.王强.王鹏 提高中压电子式电压互感器温度稳定性的新方法[期刊论文]-高电压技术 2009(10) 5.吴涛.周有庆.曹志辉.彭红海 新型中高压电子式电压互感器[期刊论文]-电力自动化设备 2009(12) 6.冯建勤.师宝山.梁威.姜素霞 基于电压-电流变换的电子式电压互感器[期刊论文]-电力自动化设备 2009(4) 7.尹永强.韦盟杰.余宏伟 基于高线性光耦HCNR201的交流信号隔离电路的实现[期刊论文]-电测与仪表 2008(11) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dgjsxb200705011.aspx 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