【摘 要】
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随着近年来电力系统容量的不断增加和电网电压运行等级的不断提高,传统的电磁式电流互感器的磁饱和与绝缘难的问题也日益突出,无法适应现代电力系统自动化、数字化的发展要求
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随着近年来电力系统容量的不断增加和电网电压运行等级的不断提高,传统的电磁式电流互感器的磁饱和与绝缘难的问题也日益突出,无法适应现代电力系统自动化、数字化的发展要求。电子式电流互感器已逐渐成为传统的电磁式电流互感器的替代产品。电子式电流互感器最终能否全面代替传统互感器,取决于其长期运行的可靠性。因此,对电子式电流互感器的可靠性进行评估和分析具有重要的理论和实际意义。本文对Rogowski线圈式电流互感器和磁光式电流互感器的研究和发展现状以及它们的可靠性评估作了综述,应用蒙特卡罗模拟法对电子式电流互感器和磁光式电流互感器的可靠性进行了评估。分析确定了两种电流互感器评估系统各单元器件、相应的工作失效率算式及参数,模拟计算给出了它们的失效概率和可靠度随时间的变化,以及它们的平均寿命。同时也应用了应力分析法计算了两个电流互感器的平均寿命以作比较。对于Rogowski线圈式电流互感器,在使用了5×104小时(约6年)时,可靠度下降到0.5,计算的平均寿命约为6万小时,约6~7年。对于磁光式电流互感器,在使用了1×105h(约11.6年)时可靠度下降到0.5,计算的平均寿命约为16万小时,即约18年。本文工作表明,磁光式电流互感器比Rogowski线圈式电流互感器具有更长的平均寿命,但是可靠度较低,在最初的使用阶段失效概率更小,后期的失效概率远大于Rogowski线圈式电流互感器。此外,使用硅太阳电池加发光二极管构成光源的磁光式电流互感器,可靠度和平均寿命比半导体激光器做光源的明显地高。蒙特卡罗模拟法和应力分析法对两种电流互感器计算的平均寿命结果一致。
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