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一、技術(shù)名稱(chēng)：全光纖電流/電壓互感器技術(shù) 二、適用范圍：電力行業(yè)智能電網(wǎng)、數字化變電站建設 單位節能量：平均50tce/臺.年 目前推廣比例（%）：1 預計2015年該技術(shù)在行業(yè)內的推廣比例（%）：50 預計2015年總投入（萬(wàn)元）：180000 預計2015年節能能力（萬(wàn)tce/a）：100 主要技術(shù)內容 光纖電流互感器利用磁光法拉第效應，通過(guò)測量探測器處疊加的光強的變化，得出對應電流的大小。光纖電壓互感器利用泡克爾斯效應，當光波通過(guò)晶體時(shí)，在兩個(gè)軸上光波之間的相位差會(huì )隨著(zhù)電壓或電場(chǎng)改變，利用相位差即可測出對應的電壓變化值。 三、與該節能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節的能耗現狀 智能電網(wǎng)是國家“十二五”規劃重點(diǎn)培育的七大戰略性新興產(chǎn)業(yè)之一，而電流互感器和電壓互感器是智能電網(wǎng)的基礎核心設備之一。目前，我國互感器的需求量以每年12%的速度增長(cháng)。傳統的電磁式電流互感器不僅需要消耗大量的銅、鋁等有色金屬材料，而且運行過(guò)程中能耗量巨大。 與傳統互感器相比，全光纖電流互感器技術(shù)不需要消耗大量的銅、鋁等有色金屬，也不會(huì )對大氣、水等造成污染，是節能環(huán)保的高科技產(chǎn)品，將成為未來(lái)傳統互感器的替代產(chǎn)品。 四、技術(shù)內容 1.技術(shù)原理 光纖電流互感器利用磁光法拉第效應，通電后，在通電導體周?chē)拇艌?chǎng)作用下，兩束光波的傳播速度發(fā)生相對變化，即出現相位差，最終表現為探測器處疊加的光強發(fā)生變化。通過(guò)測量光強的大小，即可測出對應的電流大��；光纖電壓互感器利用泡克爾斯效應，當光波通過(guò)晶體時(shí)，在兩個(gè)軸上光波之間的相位差會(huì )隨著(zhù)電壓或電場(chǎng)改變，通過(guò)監測光強的變化即可測出對應電壓的大小。 2.關(guān)鍵技術(shù) �。�1）相位置零與調制波復位雙閉環(huán)控制（負反饋）技術(shù)； �。�2）全光纖電流互感器誤差及抑制技術(shù)； �。�3）共光路、差動(dòng)信號解調技術(shù)。 3.工藝流程 全光纖電流互感器應用于電氣系統，需要與電氣設備一體化集成，并滿(mǎn)足電氣設備復雜環(huán)境條件要求，同時(shí)需解決一系列系統級關(guān)鍵工藝技術(shù)問(wèn)題。主要關(guān)鍵工藝技術(shù)如下： �。�1）光纖測量裝置氣密工藝； �。�2）光纖復合絕緣子真空澆注常溫固化工藝； �。�3）特種光纖光路制造工藝。 具體見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5。 
1．光纖電流測量裝置主要技術(shù)指標 �。�1）工作電壓等級：10kV～1000kV； �。�2）測量范圍：＞170kA； �。�3）準確級：IEC0.2S； �。�4）暫態(tài)性能：63kA，5TPE； �。�5）工作溫度范圍：-40℃～+65℃。 2．光學(xué)電壓測量裝置主要技術(shù)指標 �。�1）工作電壓等級：10kV～500kV； �。�2）準確級：IEC0.2； �。�3）保護準確級：3P； �。�4）工作溫度范圍：-40℃～+65℃。 六、技術(shù)應用情況 該技術(shù)已獲得8項國家專(zhuān)利。2009年6月，該技術(shù)通過(guò)江蘇省信息產(chǎn)業(yè)廳組織的“NAE-GL系列全光纖電子式電流互感器”科技成果鑒定；2011年12月通過(guò)了中國航天科技集團公司組織的技術(shù)成果鑒定；2012年4月“電氣系統電學(xué)參量寬頻域光纖精密測量及技術(shù)應用”通過(guò)了中國機械聯(lián)合會(huì )組織的技術(shù)鑒定，其綜合技術(shù)水平居國內領(lǐng)先、國際先進(jìn)。 2008年4月，該技術(shù)首次在安徽淮北大唐電廠(chǎng)成功應用，截止到目前，產(chǎn)品最長(cháng)運行時(shí)間達4年，該技術(shù)已覆蓋10kV至750kV電壓等級，共計49個(gè)工程項目，數量超過(guò)1650相，并實(shí)現產(chǎn)品向發(fā)達國家出口。在高壓電力領(lǐng)域，光纖電流互感器已應用于48個(gè)智能變電站，光纖電壓測量裝置應用于6個(gè)智能變電站工程項目，其中包含多個(gè)國家電網(wǎng)重大示范工程。 七、典型用戶(hù)及投資效益 典型用戶(hù)：國電南瑞科技股份有限公司、延安750kV智能變電站、何橋110kV智能變電站 典型案例1 建設規模：1×2100MVA延安750kV智能變電站。主要技改內容：高壓設備智能化，主要設備為全光纖電流/電壓互感器。節能技改投資額200萬(wàn)元，建設期1年。每年可節能1000tce，年節能經(jīng)濟效益為68萬(wàn)元，投資回收期3年。 典型案例2 建設規模：2×50MVA何橋110kV智能變電站。主要技改內容：智能一次設備，主要設備包括全光纖電流/電壓互感器。節能技改投資額1200萬(wàn)元，建設期約1.5年。每年可節能459tce，年節能經(jīng)濟效益240萬(wàn)元，投資回收期5年。 八、推廣前景和節能潛力 光纖電流/電壓互感器主要應用在110（66）kV及以上電壓等級的智能化變電站領(lǐng)域。根據國家電網(wǎng)公司《國家電網(wǎng)公司“十二五”智能化規劃》，“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司將新建110（66）kV及以上電壓等級智能變電站5100座、變電站智能化改造約1000座。預計到2015年，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區域110（66）kV及以上電壓等級智能變電站將占變電站總座數的30%左右。該技術(shù)的推廣率可達50%，形成的年節能能力約100萬(wàn)tce。（國家發(fā)改委網(wǎng)站） |
