【直流互感器原理】直流電流互感器是什么 直流互感器的工作原理

直流電流互感器是什么

直流電流互感器是指用于直流電流量值變換的互感。它利用鐵心線圈中鐵心受直流和交流電流共同磁化時的非線性和非對稱性，通過整流電路，將通過線圈的直流大電流按匝數反比變換成直流小電流。主要用于測量直流大電流，也在整流系統中用作電流反饋、控制和保護元件。與分流器比較，它的電能損耗低并具有隔離作用。

1、高壓直流輸電系統簡介

高壓直流輸電（High Voltage Direct Current Transmission），簡稱HVDC。利用高壓直流系統遠距離輸送電能是一種高效、低成本的輸電方式。其主要特點是單回送出距離遠、輸出容量大、特高電壓等級等。不僅僅應用于單點遠距離輸送，也可以用于電網同步連接。

我國的特高壓直流系統始于三峽工程送出工程。在此需要再次提及的是當年三峽輸變電工程的建成投產，對于在全國范圍內促進資源優化配置、促進節能減排目標的實現和推動工程落地地區經濟社會與生態環境協調發展產生了深遠的影響。在一方面極大的緩解了華東、廣東等地區能源緊張局面；在另一方面減輕了鐵路煤炭運輸壓力和減少了大量碳排放。不僅推動我國輸變電設備國產化和技術水平邁上一個新的臺階，我國也逐步形成了以特高壓交、直流輸電為骨架網絡的能源輸送體系。

2、換流站設備構成

雙端直流高壓輸電系統由整流站、逆變站和中間的輸電線路組成。當能量反送時，整流站充當逆變作用，而逆變站則起到將直流電轉換為交流電的作用。其換流站的主要設備有[4]：換流變壓器、換流器、平波電抗器、交流濾波器和無功補償設備、直流濾波器、保護裝置、遠動通信系統、接地極線路、接地極等。

3、換流站中直流電流互感器的配置

直流輸電系統的安全穩定運行很大程度上取決于運行在換流站各個角落的保護和監視系統。而各種高壓互感器和傳感器則為保護系統和換流站設備在暫態下的準確測量提供了堅實的保障。

通常換流站內使用的有兩種直流電流互感器：零磁通直流電流互感器和光電電流互感器。根據兩種直流互感器在絕緣和準確度等級方面優缺點，將不同特點的互感器配置在換流站的關鍵節點上。零磁通直流電流互感器多用于閥廳內中性線、直流場中性線以及直流場NBGS開關的直流電流值測量。光電電流互感器主要用于閥廳內極線、直流場極線和直流濾波器高壓側回路的電流值測量。

直流互感器的工作原理

用于直流電流量值變換的互感器。它利用鐵心線圈中鐵心受直流和交流電流共同磁化時的非線性和非對稱性，通過整流電路，將通過線圈的直流大電流按匝數反比變換成直流小電流。主要用于測量直流大電流，也在整流系統中用作電流反饋、控制和保護元件。與分流器(見電流表)比較，它的電能損耗低并具有隔離作用。在理想條件下，電源電壓U與負載電阻Rx上電壓之差，由非飽和鐵心上的次級繞組承擔，并有N1I1=N2I2或I1/I2=N2/N1（I2為次級電流），即I2和I2與匝數有反比關系。I2經整流后，可用直流電流表讀出，或利用負載電阻Rx上的電壓降計算出。