电子式互感器的应用

电子式互感器在数字化变电站的应用摘要：电子式互感器体积小、重量轻，能很方便地将其置于各种小型化电器成套设备中，这对减少变电站占地面积、减少设备制造、运输、包装成本、减少对资源的占用，降低变电站建设和运营维护成本，实现资源的合理配置都具有重要的现实意义。

电子式电流电压互感器的发展正处于产业化发展的初期，它的广泛使用还将带动相关行业的发展，其产业化前景极为广阔。

本文简要对电子式互感器的相关内容进行了概述，并且探讨电子式互感器在数字化变电站中的应用，以供参考。

关键词：电子式互感器；数字化变电站；应用引言基于目前全球提倡低碳经济和合理开发及应用可再生能源，对于电力系统的配置要求也越来越高，不断优化配置是首要问题，由此智能电网的建设应遇而生。

伴随当今科学技术发展迅猛，智能电网将作为电网发展的首要前景。

在智能变电站中，数字化变电站作为其最主要的组成部分，对智能变电站的发展起着很重要的作用。

电子式互感器作为数字化变电站的关键配置装置，其具有重量轻便、线性度佳、与数字化测量便捷且能保护设备各个端口等良好特性，相对于传统互感器，其特性较优越。

为了保障数字化变电站的正常运转，必须合理且科学地选择电子式互感器的类型。

1不同类型的电子式电流互感器的技术探讨ECT具有良好的线性优势，非线性对ECT无任何影响。

当中，缓解了LPCT的磁路饱和现象，且完全排出了RCT磁路饱和问题，因LPCT与RCT都需要对积分进行变换处理，所以难以开展测量故障电流直流分量的工作，测量非周期分量和恒定的直流电流微乎及微，基于这两种ECT的高压侧存在电光转换、模数转换以及采样回路，从而导致ECT系统中出现高压侧的电路难以正常供电的情况。

虽然OCT较ECT而言，其品质更优、有效频带更宽及测量范围更广等，但是，因温度与震动对OCT的测量精度造成一定影响，理论上对OCT的制造技术要求颇高，。

因此，无论是研发亦或是推广，难度都有所提高。

2电子式互感器应用于数字化变电站的优势探讨第一，在数字化变电站中应用电子式互感器具有很多优势，包括重量轻、体积小、功耗小，同时还能够节省空间，并且具有很好的节能效果。

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。

电子式互感器应用面临的主要问题
电子式互感器改变了原有的装配应用方式，例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近，必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验，所以目前电子式互感器研发和应用中面临的主要问题是：电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境，如果措施不当，易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。

解决这些问题，我们需要尽快完善试验、检验相关标准，促进电子式互感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。

电子式互感器发展方向
传感无源化：由于无源传感方式具有技术优势，独立式ECT传感部件将趋向于无源化，这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖，实现自供电，走向准无源化，由此，电子式互感器平均寿命周期将会达10年以上。

光学传感器通过提高其测量性能，简化系统结构，降低造价，进入实用。

结构组合化：利用电子式微功率、小型化优势，互感器更多以组件方式组合于变压器、全封闭组合电器、隔离刀等组合电器中，减少占地，降低造价，还可以通过功能复用促进一次电器本身的小型化和智能化。

各种方案在发挥各自优势的同时，也会相互组合，优势互补，
除了会出现各种独立、封闭式电流—电压组合互感器外，今后几年，预计还会出现LPCT/ROG-CT与光学组合版电流互感器。

功能复用化：充分利用数据共享优势，单点测试，可以多点共享，互感器同时提供Goose、RS485、MU等不同类型的数字接口，供多种测控设备共享，减少互感器多点重复安装，使设备配置更加紧凑。

部件标准化：互感器部件标准化，使具有通用性和互换性，可作为标准附件“插接”式安装于各种一次设备，不同厂家互感器可以更替和互换。

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。

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。

电子式电流互感器的基本原理与应用电子式电流互感器是一种用于测量电流的装置，通过电流变换，将高电流转换为低电流以提供安全的测量，并且可以输出电压或电流信号。

本文将介绍电子式电流互感器的基本原理和应用。

原理电子式电流互感器的基本原理是利用磁性材料的磁通量比例转换电流大小。

电子式电流互感器通常使用铁心线圈，当导体通过线圈时，会产生磁场，线圈会感应出电势，根据法拉第电磁感应原理，当导体中的电流变化时，导体周围的磁场强度也会变化，因此线圈感应的电势也会发生变化。

通过变压器原理，电子式电流互感器可以将电流变换为输出电压或电流信号，从而进行测量。

电子式电流互感器通常具有高精度、高线性、低温漂移和宽频带等优点。

同时，它们还可以支持多路输入和输出，以适应各种应用场景。

应用电子式电流互感器广泛应用于各种领域，例如能源计量、电力质量监测、电力保护和控制、电池管理等。

1.能源计量在工业和民用电网中，电子式电流互感器可以用于测量电网中的实际电流，并且可以输出电流或电压信号，以监测和记录电网中的能源消耗情况。

同时，电子式电流互感器还可以进行电能质量评估，以确保电网运行正常。

2.电力质量监测电子式电流互感器可以用于监测电力系统中的电压和电流波形，以评估电力质量。

如果功率因数低或电压不稳定，电子式电流互感器可以及时检测这些问题并进行修复。

3.电力保护和控制电子式电流互感器也可以用于电力保护和控制。

它们可以检测电网中的故障电流，并在故障发生时进行保护，以避免电线过载或短路。

此外，电子式电流互感器还可以用于配电系统中的电流变化控制。

4.电池管理在一些用于储能的电池系统中，电子式电流互感器可以测量电池的电流和电压，以便管理和控制电池的充放电状况，以保护电池系统的安全性和稳定性。

总结电子式电流互感器是一种广泛应用的电流测量装置，具有高精度、高线性、低温漂移和宽频带等特点。

它们在能源计量、电力质量监测、电力保护和控制、电池管理等领域得到了广泛应用。