电子式互感器简介

电子式互感器一、电子式互感器定义《IEC60044-8电子式电流互感器标准》对电子式互感器的定义如下：一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电压或电流传感器组成，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。

在数字接口的情况下，一组电子式互感器共用一台合并单元完成此功能，主要包含电压传感器与电流传感器。

二、电子式互感器分类1、电容式互感器及空心线圈组合式互感器电容式互感器及罗氏线圈组合式互感器每一台包括相互独立的电压传感器和电流传感器及相关转换电路。

每电压传感器包括电容分压器和一个低功率铁芯线圈，电流传感器为一个空芯线圈。

2、低功率互感器(LPCT)电子式电流电压互感器的经济性和优势与电压等级成正比，因为只有在高电压等级的互感器上，CT饱和、绝缘复杂、体积大、造价高的缺点才表现得越显著。

因此不应在变电站内各电压等级都盲目地推广和应用电子式互感器。

我们认为在110kV以下，特别是对10一35kV而言，应用电子式互感器是不必要和不经济的。

而采用LPcr(低功率互感器)是一个现实和经济的解决方案。

3、检验、试验、能效评测用电子式互感器检验、试验、能效评测用电子式互感器通常要求在较宽的幅值、频率、相位范围内实现高准确度的测量，测量对象包含工频电量以及变频电量，且要求其抗干扰能力及电磁兼容性能好，一般不包含具有非线性特性和易饱和的铁芯，一般为电机、变频器、特种变压器等电气产品检试验等需要高精度功率测量需要的场合使用，目前国内较为广泛使用的主要有：AnyWay变频电压传感器、变频电流传感器和变频功率传感器。

三、电子式互感器工作原理框图图中的电子式互感器测量一路电压和一路电流信号，通常，该电压和电流信号的乘积为被测回路的功率。

本文规定的电子式互感器可以是如图中所示的测量一路电压、电流及对应功率的电子式互感器，或测量单路或多路电压的电子式电压互感器，或测量单路或多路电流的电子式电流互感器。

电子式互感器的工作原理及应用
电子式互感器是采纳磁光、电光变换原理或由无铁芯线圈构成的新型互感器，它包括电流(电压）传感器、传输系统、二次转换器，具有模拟量输出或数字量输出。

目前，有别于传统（电磁式互感器或电容式电压互感器）的互感器，包括采纳磁光效应、洛氏线圈、小型号输出、全光纤传输等类型的互感器统称为电子式互感器。

1、电压互感器
通常采纳简洁的电阻分压原理或电容分压原理实现电压信号的采集。

专用的高压电阻或电容，实现了电压信息的高精度与高稳定性采集。

采纳屏蔽电缆或光纤电缆传输。

2、电流互感器
采纳光隔离绝缘，它依靠高压母线磁场自励供应传感工作电源，高压侧的测量、爱护线圈输出的电流信号经数字采样后通过光钎传至二次设备，凹凸压间实现了光隔离，永久性解决了绝缘隔离难题。

传感头采纳小型纳米晶磁芯线圈及罗高斯基爱护线圈，具有测量精度高，爱护范围宽，免于维护，工作稳定牢靠的优点。

3、电子式互感器的应用
电子式互感器通过信号处理箱接收传感头输出的模拟感应信号，经信号处理箱进行滤波、幅值、相位仪校准后变成标准输出信号，供应给计量、爱护和测量设备。

由于输出信号为小信号（毫伏级），不存在二次短路（开路）危急。

电子式互感器工作原理
电子式互感器是一种将电流和电压信号转化为电压输出的传感器。

它的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当变化的磁场穿过一定面积的线圈时，会在线圈中产生感应电动势。

电子式互感器通常由一对互相耦合的线圈组成，分别称为主线圈和次级线圈。

主线圈通常与被测信号相关的电流或电压输入相连接，而次级线圈则用于输出感应电动势。

当主线圈中的电流或电压发生变化时，它会产生一个变化的磁场。

这个变化的磁场会穿过次级线圈，并在其内部产生感应电动势。

次级线圈的输出电压与主线圈中电流或电压的变化成正比。

为了保证准确的信号转换，电子式互感器通常采用一些补偿措施来减小非线性和失真。

例如，使用磁芯可以增强磁场的感应效果，并提高传感器的灵敏度和稳定性。

此外，电子式互感器还通过电路设计来对感应电动势进行放大、滤波和线性化。

总的来说，电子式互感器的工作原理是基于通过变化的磁场产生感应电动势，将输入的电流或电压信号转换为输出的电压信号，实现信号的传感和测量。

第七节 电子式互感器7.1 概述电磁式互感器随着电压的增高，绝缘越来越困难，不仅导致互感器的体积笨重，而且价格昂贵。

因此二十世纪六十年代以来，工业发达国家如日本、西德、瑞士已开始研究新一代的互感器。

到二十世纪八十年代初，这种名为电子式互感器的产品正式投放市场，并在电力系统中试运行。

实际使用说明，电子式互感器在电力系统中可以取代现有的电磁式电流、电压互感器和电容式电压互感器。

国际电工委员会（IEC ）在有关国家的要求下，于1993年提出了电子式电流、电压互感器的标准草稿，发给各成员国讨论。

1994年，这两个标准的文本提交各成员国表决。

到2000年，国际标准IEC44-8《电子式电流互感器》正式发布，成为全球性的工业标准。

以这样快的速度通过一项新标准，说明工业发达国家对这项新技术的期望。

我国是发展中国家，还没有完成工业化，因此更有理由和条件走捷径，绕过工业发达国家走过的发展道路，尽快地实现国际接轨。

可以预计，在今后十年时间，电子式互感器的市场会有一个大发展。

与电磁式互感器不同，电子式互感器采用电磁传感器采集高压侧电流、电压信号，通过光纤或无线电发送到地面。

因此具有良好的绝缘性能，不爆不燃，体积小，成本低，节省大量金属和绝缘材料。

它的二次输出可以是模拟量，也可以是数字量，但均能直接与微机连通。

因此电子式互感器必然与电力系统自动化的微计算机控制相辅相成，共同发展。

电子式互感器与电磁式互感器技术标准中，主要区别在二次输出的形式上。

1）用模拟量输出时，电子式电流互感器输出电压量，标准值为：22.5mV 、40 mV 、100 mV 、150 mV 、225 mV 、1V 、(4V)。

电子式电压互感器输出电压量，中性点非有效接地系统标准值为：1.625V 、2V 、3.25V 、4V 、6.5V ；中性有效接地系统标准值为：1.625V/√3、2V/√3、3.25V/√3、4V/√3、6.5V/√3。

2）用数字量输出时，每周期按指定取样数取样，例如80、48、20。

电气工程应用2012.2一、电子式电流互感器原理及结构二、电子式电压互感器原理及结构三、电子式互感器应用范围四、电子式互感器的优点五、电子式互感器应用前景六、电子式互感器订货注意事项一电子式电流互感器产品原理及结构目前我公司生产的中压电子式电流互感器原理主要有以下两种：1.1、采用罗氏线圈(也叫空心线圈)原理的互感器。

1.1.1、原理图：1.1.2原理说明：此类电子式电流互感器一次传感部分采用了罗哥夫斯基线圈的原理，它由罗哥夫斯基线圈、积分器、A/D 转换等单元组成，将一次侧大电流转换成二次的低电压模拟量输出或数字量输出。

此类电子式电流互感器不使用铁芯，使用了原理上没有饱和的罗哥夫斯基线圈，由这个罗哥夫斯基线圈得到了与一次电流I 1的时间微分成比例的二次电压E 2，将该二次电压E 2进行积分处理，获得与一次电流成比例的电压信号。

1.2采用低功率线圈(感应式宽带线圈)原理的互感器。

1.2.1原理图：科兴电器电子式互感器简介由罗氏线圈组成的电子式电流互感器原理、实物图由低功率线圈组成的电子式电流互感器原理、实物图３４电气工程应用2012.21.2.2、原理说明此类电子式电流互感器的这种原理是采用低功率线圈(感应式宽带线圈)的原理，它代表着经典感应电流互感器的发展方向。

它由一次绕组、小铁芯和损耗最小化的二次绕组组成。

二次绕组上连接着分流电阻R A ，该电阻是电流互感器一体化元件，分流电阻R A 是以使互感器消耗的功率接近为零这种方式设计的。

二次电流I 2在分流电阻R A 两端的电压降U 2与一次电流I 1成比例，U 2可以根据需要设计在0-5V 之间，这种互感器比传统互感器的电流测量范围大很多，甚至同一个线圈可以同时满足测量和保护的要求。

二电子式电压互感器产品原理及结构目前我公司生产的中压电子式电压互感器原理主要有以下两种：2.1采用电阻分压原理的电子式电压互感器2.1.1、原理图2.1.2原理说明此类电子式电压互感器采用优化的高压电阻及低压电阻设计，其分压器的特性无比优越，其准确度误差特性表明，电子式电压互感器可同时满足电压测量和保护的要求，测量准确度可达0.2级，保护级可达3P 级；电子式电压互感器的二次电压正比于一次电压，二次电压可以根据需要设计在0-6.5V 或6.5/之间，很容易与二次智能化设备接口，满足当代智能化、数字化二次仪表及保护的需要，又因其没有铁芯，因而从根本上消除了产生铁磁谐振的危险。

电子式电压互感器引言电子式电压互感器是一种用于测量高压电力系统中的电压的先进设备。

与传统的电抗式电压互感器相比，电子式电压互感器具有更高的精度、更低的负载和更广泛的应用范围。

本文将介绍电子式电压互感器的工作原理、特点、应用和未来发展趋势。

工作原理电子式电压互感器主要由电压分压模块和数字化处理模块组成。

电压分压模块通过高电阻的电阻器将高电压信号分压为低电压信号，然后将信号传递到数字化处理模块。

数字化处理模块将低电压信号进行放大、滤波和数字化处理，然后输出精确的电压测量结果。

特点1. 高精度：电子式电压互感器具有很高的测量精度，通常在0.2级或更高。

2. 低负载：传统的电抗式电压互感器在负载方面存在一定的问题，而电子式电压互感器具有非常低的内部负载。

3. 广泛应用：电子式电压互感器可以广泛用于电力系统中的电压测量，包括变电站、输电线路和配电系统等。

4. 抗干扰性强：电子式电压互感器采用了数字化处理技术，具有较强的抗干扰能力，可以减少外界干扰对测量结果的影响。

应用1. 变电站：电子式电压互感器可以用于变电站的电压测量，实时监测电力系统的运行状态。

2. 输电线路：电子式电压互感器可以安装在输电线路上，用于检测电力系统中的电压变化。

3. 配电系统：在配电系统中，电子式电压互感器可以用于电压测量和保护装置的输入信号。

4. 能源管理：电子式电压互感器可以与其他能源管理设备结合使用，实现对电力系统的智能监控和管理。

未来发展趋势1. 高性能数字化处理器的应用：随着数字化处理技术的不断进步，未来电子式电压互感器将采用更高性能的数字化处理器，提高测量精度和抗干扰能力。

2. 多功能集成设计：为了满足不同应用场景的需求，未来的电子式电压互感器将具备更多的功能模块，如电流测量、频率测量等。

3. 无线通信技术的应用：未来电子式电压互感器可能会采用无线通信技术，实现与其他设备的远程通信和数据传输。

4. 智能化管理系统的发展：未来电子式电压互感器将结合智能化管理系统，实现对电力系统的自动控制和远程监控。

电子式互感器的原理与比较随着光纤传感技术、光纤通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛。

电子式互感器就是其中之一。

电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，将在数字化变电站中广泛应用。

电子式互感器的诞生是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然结果。

电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。

传感方法对电子式互感器的结构体系有很大影响。

光学原理的电子式互感器结构体系简单，是无源的电子式互感器。

电磁测量原理的电子式互感器是有源电子式互感器。

1电子互感器的优点1.1高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能，不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题电磁式互感器的被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升。

非常规互感器将高压侧信号通过绝缘性能很好的光纤传输到二次设备，这使得其绝缘结构大大简化，电压等级越高其性价比优势越明显。

非常规互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离，不存在电压互感器二次回路短路或电流互感器二次回路开路给设备和人身造成的危害，安全性和可靠性大大提高。

电磁式互感器由于使用了铁芯，不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题。

非常规互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别，一般不用铁芯做磁耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象，从而使互感器运行暂态响应好、稳定性好，保证了系统运行的高可靠性。

1.2抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险电磁式电流互感器二次回路不能开路，低压侧存在开路危险。

非常规互感器的高压侧和低压侧之间只存在光纤联系，信号通过光纤传输，高压回路与二次回路在电气上完全隔离，互感器具有较好的抗电磁干扰能力，低压侧无开路引起的高电压危险。

1.3动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽电网正常运行时电流互感器流过的电流不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，短路电流越来越大。

浅谈电子式互感器一、 电子式互感器1 电子式电流互感器1.1 电子式电流互感器的工作原理工作原理是由Rogowski 线圈从一次传变信号，采集器采样后，AD 转换器转换为数字信号，由LED 转换为光信号，通过光缆送回主控室。

1.2 电子式电流互感器结构电子式电流互感器由位于室外的传感头部件、信号柱、光缆以及位于控制室的合并单元构成。

传感头部件由电流传感器（Rogowski 线圈），采集器单元（PSSU ），取能线圈，光电转换单元，屏蔽环，铝铸件等构成。

Rogowski 线圈一般有保护、计量和测量、能量线圈，Rogowski 线圈形状是空心螺线管，无铁芯，填充非晶体材料，主要起支撑作用信号柱由环氧筒构成支撑件，筒内填充绝缘脂，以增强绝缘并保护光缆。

互感器输出的数字信号通过合并单元送给数字化计量、测控、保护装置使用。

.1.2.1 传感头1）Rogowski 线圈Rogowski 线圈实质上是将一组导线线圈缠绕在一个非磁性骨架上，线圈两端接上采样电阻组成，其结构如图l 所示．由于这种线圈本身并不与被测电流回路存在直接电的联系，因此它与电气回路有良好的电气绝缘．Rogawski 线圈骨架采用非铁磁材料加工而成，使传感器没有磁饱和现象，即使被测电流的直流分量很大，它也不饱和，线性度好． Rogawski 线圈测量电流是依据全电流的电磁感应原理，当线圈的结构一定时，线圈的互感M 为一常量，测量线圈所交链的磁链与穿过Rogawski 线圈限定面的电流成正比．不论线圈截面为何种形状，Rogawski 线圈的感应电动势均有：dt dI M t e -=)(，即感应电势e(t)与一次侧电流变化率成正比，相位相差90°．其低频电流等效电路图如图2：图中，Lo 、R0、R 、Co 分别为线圈的自感、内阻、采样电阻、分布电容．由此可得：2020)()(I R R dt dI L t e ++=由于线圈分布电容Co 一般较小，可以忽略，所以,R U I /02≈,又R R dt dI +≤020L ,故⎰+-=dtU MR R R 001I 可见，要得到被测的一次侧电流信号，必须对Rogowski 线圈二次侧输出的电压信号进行积分，即输出端要接入积分电路将U0还原。