电子式互感器的应用分析

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。

电子式互感器在电力系统中的应用摘要：随着电网系统的自动化、智能化和数字化水平不断提高，电磁式互感器已经日益不能满足系统的发展要求。

电子式高压电力互感器取代传统的电磁式互感器成为趋势。

文中阐述了电子式高压电力互感器的研究意义，介绍了电子式高压电力互感器的类型及发展历史和研究现状，介绍了混合电子式高压电力互感器的应用情况。

关键词：电网；智能化；互感器；0.引言互感器是为电力系统进行电能计量、测量、控制、保护等提供电流电压信号的重要设备，其精度及可靠性与电力系统的安全、稳定和经济运行密切相关，是电力系统必不可少的设备。

随着电力工业发展，电力传输系统容量不断增大，电网运行电压等级越来越高。

目前，我国运行的最高电压等级是1000KV的交流输电线路和800KV的直流输电线路，数字化变电站成为变电站自动化技术的发展趋势。

1.电子式高压电力互感器研究的意义1.1传统互感器的缺点高电压、大电流的测量对于电力系统安全、经济地运行具有重要的意义。

准确地测量各种电压、电流值是电能测量、继电保护、系统监测诊断以及电力系统分析的前提条件。

电力互感器，包括电压互感器和电流互感器，是电力系统中进行电能计量和获取继电保护信号的重要设备。

随着电力系统的发展，发电和输变电容量不断增加，电网电压不断提高，对电流和电压互感器提出了许多新的和更加严格的要求，而传统的电磁式电力互感器己越来越不适应这种发展情况，在运行中暴露出一系列严重缺点：①绝缘结构复杂，体积笨重，造价高。

特别是用于超高压系统并且要满足大短路容量的动稳定及热稳定要求时。

②传统互感器测量稳态电流时，线性度是很好的，但是由于线路中暂态时存在直流电流，使得电流互感器易发生饱和，造成测量误差。

③电压互感器可能出现铁磁谐振，损坏设备。

④由电流、电压互感器引至二次保护控制设备的电缆是电磁干扰的重要藕合途径。

⑤采用油浸纸绝缘易燃、易爆不安全。

⑥电磁式电流互感器的二次侧输出对负荷要求很严格，若二次负载较大，测量误差就增大，准确度下降。

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。

电子式电压互感器及其在智能变电站中的应用研究1电子式互感器的定义及分类 1.1电子式互感器的定义电子式互感器是具有模拟量电压输出或数字量输出供频率15～100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用的电流/电压互感器。

顾名思义，电子式互感器分为电子式电流互感器和电子式电压互感器两种其通用框图如图1所示。

在图1中，一次传感器产生与一次端子通过电流或者电压相对应的信号，经过一次转换器传送给二次转换器，然后二次转换器将传输系统传来的信号转换为供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置的量。

1.2电子式互感器的分类在图2中，如果一次转换器是电子部件需要一次电源供电，则称此类电子式互感器为有源电子式互感器；如果一次传感器是光学原理的光纤传输系统，可以直接将光测量信号送出无需一次转换器，当然也无需一次电源，则称此类电子式互感器为无源电子式互感器。

1.3电子式互感器的性能特点电子式互感器具有如下几个方面的性能特点：绝缘性能非常好，由于不含铁芯其造价也比较低，而且不存在铁磁谐振和铁芯饱和等其他相关问题；安全性能比较高，不会因充油等问题发生易燃、易爆等危险现象；低压侧与高压侧的二者之间不存在开路高压的危险；通信能力比较强，可以很好的满足智能化、数字化以及网络化技术的需要；暂态响应速度十分迅速而且频率响应范围也比较宽；具有体积小、重量轻和装置结构紧凑的特点；各项功能模块相对独立，易于安装和维护；不易受电磁信号的干扰，信号传输距离比较远；固态精度和稳态精度都比较高。

2分析电子式互感器应用于数字化变电站存在的技术问题 2.1电磁兼容问题由于现在电子式互感器所使用的电子元件，其电磁兼容标准普遍较低，因此大大降低电子式互感器的抗电磁干扰能力。

2.2保护校验设计相对复杂的问题当前，电子式互感器应用于数字化变电站存在的另外一个技术问题就是保护校验设计相对复杂的问题，数字化变电站运行对单间隔的保护校验要求比较高，实现起来相对比较困难，因为经电子式互感器测量的电压数据值和电流数据值都必须经过合并器后才能进入相应的保护装置，而且需要多台的合并器，这样一来，相应的保护校验设计就相对比较复杂，所以还需要解决保护校验设计困难的问题，使其能更好的促进电子式互感器在数字化变电站中的应用。

电子式互感器在智能电网建设中的应用研究李红岩 周德志（1.辽宁新创达电力设计研究有限公司 辽宁 沈阳 110179；2.沈阳电力勘测设计院 辽宁 沈阳 110003）摘 要： 电子式互感器相比与传统电磁式互感器在智能电网中有着诸多的优点，对电子式互感器分类、工作原理进行简单介绍，阐述电子式互感器在智能电网中的应用现状及运维中暴露的问题，并提出解决方案。

关键词： 电子式电流互感器；电子式电压互感器；智能电网；智能变电站中图分类号：TM45 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120116－02表1 电子式电压互感器技术性能比较表1 电子式互感器的简介电子式互感器是具有模拟量电压输入或数字量输出，共频率为15Hz～100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用。

其中图1为数字量输出型电子式互感器的通用图框。

表2 电子式电流互感器技术性能比较表图1 单相电子式互感器的通用图框根据IEC和国家标准，电子式互感器可分为有源型和无源型两种。

在图1中，若一次变换器是电子部件，需要一次电源供电，则称此类电子式互感器为有源式电子式互感器；若一次传感器是光学原理的，光纤传输系统可以直接将光测量信送出，无需一次变换器，则称此类电子式互感器为无源式电子式互感器。

其中图2为电子式互感器的分类示意图。

图2 电子式互感器的分类示意图2 电子式互感器的技术特点及性能比较电子式互感器与常规互感器相比，具有消除磁饱和现象、对电力系统故障响应快、消除铁磁谐振、绝缘性能优良、能适应电能计量与保护数字化发展、动态范围大、频率响应范围宽、经济型好等优点。

其中不同原理的电子式互感器也具有其自身的技术特点。

在工程应用中，不用原理的电子式互感器有其自身的优势和弊端。

表1、表2中将对电子式电压互感器和电子式电流互感器根据其分类进行在性能上进行比较。

3 智能变电站中电子式互感器的配置及应用现状3.1 智能变电站中电子式互感器的配置据国家电网基建〔2011〕58号-《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》要求，110kv 及以上电压等级可采用电子式互感器，也可采用常规互感器。

基于电容分压的电子式电压互感器分析电容分压电子式电压互感器是一种高精度的电能检测和测量设备，主要用于交流高压电力系统中电压的测量。

本文将对电容分压电子式电压互感器的原理、组成结构、性能以及应用进行详细分析。

电容分压电子式电压互感器是根据电容式电压互感器原理设计的。

其基本原理为利用被测电压与电容的相互作用，通过电容分压来实现电压的变换并提供电流输出。

电容分压电子式电压互感器的二次侧是一组串联的电容，其容值随被测电压的变化而变化。

通过外部电路的同步电源和电路，可以对电容进行有规律的充放电，从而使得二次输出的电流与被测电压成比例。

电容分压电子式电压互感器由外壳、高压插座、绝缘柱、电容屏蔽罩、温度补偿元件、二次电容、同步电源、电路板等组成。

其中，外壳为金属制成，其具有良好的绝缘性能和防护性能，可有效保护电容分压器。

高压插座为接收被测电压，其材料应具有良好的耐电压、机械强度和耐腐蚀性能。

绝缘柱为绝缘元件，其作用是隔离高压插座与电容屏蔽罩以及防止高压导线在运行中发生漏电事故。

电容屏蔽罩是一种金属罩盖，其作用是对电容进行电场屏蔽，防止高压对电容产生影响。

温度补偿元件主要用于温度补偿，保证了电容分压电子式电压互感器在不同温度下输出的电流不会产生偏差。

同步电源和电路板为电容分压电子式电压互感器的核心部件，它可以控制电路的工作状态和采集被测电压的信号，然后把信号转换为二次电流输出，从而实现电能的检测和测量。

1.高精度：电容分压电子式电压互感器具有高精度、稳定性好、可靠性高等优点。

其精度等级一般为0.1级、0.2级、0.5级等。

2.宽度测量范围：电容分压电子式电压互感器可用于测量含有谐波、突波等不规则波形的电压信号，具有较宽的测量范围。

3.良好的稳定性：电容分压电子式电压互感器具有良好的稳定性和线性度，可适用于工业、航空、军事等多种领域。

电容分压电子式电压互感器在电力系统中被广泛应用于电能计量、保护、监测等领域，如变电站、发电厂、石化厂等。

电子式高压电力互感器在电力系统中的运用摘要：随着国家电力系统的发展，早就朝着数字化方向迈进，与此同时传统电力互感器早就以后你为一些原因而不能适应时代需求。

电子式高压电力互感器早就将传统的电磁式互感器替代，发展为当前适应时代需求的机器之一。

在此基础上，本文探究电子式高压电力互感器应用在电力系统。

关键词：高压电力互感器；电力系统；电力工程引言：我国国民经济的发展让电力系统在传送容量上逐渐扩大，也让电压等级发展日渐提高。

现如今，我国电压最高等级是1000KV，可以预料到在之后的发展里也会不限于此等级，实现整个电力行业又好又快发展。

同时，广泛应用电子式高压电力互感器必要性明显。

一、电子互感器的概述电力系统的发展让发电、输变电等在容量上有所强化。

想要尽可能减少变电站自身的占地面积、建设空间，显著提升电力系统其自动化程度，当前设计的电流互感器需要智能、数字等一体化发展，同时也需要满足光纤化要求。

对于如今电力系统的发展可以预见的是，电子式电流互感器肯定会成为其代表，能够合乎智能、数字化、一体化等要求。

针对电力系统的安全运行、成本管控探究中，对高压电、大电流等强化精确度测量意义明显。

也就是说，对于诸多电压和电流值的精确测量实际是电力系统完成安全运行探究的前提。

电力互感器更多涵盖了电压互感器、电流互感器等内容，它会在整个电力系统里担负起电能核算、取得继电保障信息等关键性智能。

不过在当前条件之上，发电、输变电容量等始终都在增加，电网电压也在显著提升，如此就会对电流、电压互感器在职能和能效等方面要求更多。

传统电磁式电力互感器因为本身的不足，早就难以满足当前电力系统的需求，比如电磁式店里互感器本身绝缘设置较为繁杂，体积也很大，不易于安装、管控等，此外造价很高，尤其是超高压电力系统里应用的时候，能够充分满足较大短路容量的动、热等稳定性要求，如此就让电磁式电力互感器一定会被新式互感器所替换；传统互感器在进行稳态电流实施测量的时候，呈现出的线性度特性极为稳定。