对比光学电流互感器的开发历程

20世纪60年代发达国家就开始纯光学电流互感器(OCT)的研究，到90年代初期就已初具商品使用价值。美国的五大电力公司各自在1982年左右成立了OCT专题研究小组，以块状结构的磁光式电流互感器(MOCT)为主，对MOCT的传感头结构、温度问题、信号处理、计量、继电保护以及MOOT的长期 可靠性问题都做了较为深入的研究，且研制成功了161kV独立式OCT (1986^1988) ;161 kV组合式光纤电流互感器(OCT)/光学电压互感器(OVT)和161kV的继 电保护式OCT(1987)。

西屋公司研制出的样机于1986年进行过单、三相 计量与继电保护等方面的挂网运行，后被ABB收购。1991年6月ABB电力T&D 有限公司公布了用于计量和继电保护用的345kV电站的OCT系统，运行4个月后， 与标准电流互感器比较，误差仅0. 496。目前，ABB公司不仅拥有电压等级从72. 5kV到800kV的交流数字光电式OCT，而且也有直流数字光电式OCT，并在多 个地区挂网运行。2000年加拿大的Nxtphase公司利用在激光陀螺研究中的成 果，研制成功全光纤式电流互感器(AFOCT)，其准确度达0. 2级，开发出115kV -500kV全系列全光纤式电流互感器产品，该产品己在美国的亚利桑纳州电力公司运行。

20世纪90年代，随着电子技术和计算机技术的不断发展，集成电路不断 推新，低功耗、高精度、高速度的A/D变换器、压控振荡器信号处理芯片己经 进入实用化阶段，这种传感器和滋光式电流互感器的主要区别在于传感头完全是由电子线路组成的。英国的 LiverPooL大学于1993年研制的有源式电子互感器，采用参数变压器从电流母 线获得电源供应的方法，传感头采用VFC方式，功率消耗仅为1. 5mW。德国的RITZ公司又推出了自己的 电子式电流互感器，测量范围50A^-3000Ao 1992年ABB研制的A/D采集式电子式电流互感 器的传感头消耗已经降低到150 u W以下，并且已经在110kV的变电站投入运行， 准确度达到了0. 5级，采用是激光供电方式。

与以上这些国家的产品发展水平相比，我国对于电子电流互感器的研究还 比较落后。近十几年，清华大学、华中科技大学、武汉大学、西安交通大学、 燕山大学、大连理工大学、和国内一些互感器制造公司等都较早的在光电式电流互感器进行了研究，也取得了一定的成果。 其中，清华大学和中国电力科学研究院利用国家自然科学基金共同研制110kV 的OCT，于1991年通过国家鉴定并挂网试运行。华中理工大学与广东新会供电 局于1993年12月在广东新会供电局大泽变电站进行正式挂网运行，对外公布技术指标为110 kV, 100^-300 A，精度为0. 3级。 清华大学研 制出了有源式电子电流互感器样机，其准确度已接近0. 2级电流互感器的国家标准。

早在1965年就出现了挂网试运行的报道。在光纤技术快速发展的推动下，上个世纪80年代研究工作取得系列成果。上个世纪90年代中期之后，研究重点开始逐渐转向Rogowski线圈电流互感器，标志着研究主流又回到了Faraday电磁感应原理。2004年，自适应光学电流互感器研制成功(参见图4)，有效解决了测量精度的温漂问题和长期运行的稳定性问题。稳态测量精度达到Q2级，非周期分量最大瞬时值误差小于士1%。样机在110 kV输电线路挂网25个月，运行稳定。标志着基于Faraday磁旋光效应原理的电流互感器具备了实用化条件。

目前己经产生了关于电子式电流互感器的国际标准:IEC 60044 - 8这个标准涵盖但并不专门针对光学电流互感器:不仅没有形成对动态电流的测量精度更加严格的规定，而且也没有形成光学电流互感器精度温漂问题和长期运行稳定性的相关标准。随着光学电流互感器实用化技术的推进，相应的标准也会完善起来。