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电子式互感器在电力系统中的应用

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。

电子式互感器的技术发展及应用前景

电子式互感器的技术发展及应用前景电子式互感器的技术发展及应用前景1. 电子式互感器的发展背景电流和电压互感器是为电力系统进行电能计量和为继电保护及测控装置提供电流、电压信号的重要设备，其精度及可靠性与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关，是电力系统电流电压测量的基本设备。

传统的电流和电压互感器是电磁感应式的，具有类似变压器的结构。

随着电力工业的发展，电力系统传输的电力容量不断增加，电网运行电压等级也越来越高，目前，俄罗斯已有1150kV的骨干电网，我国也已将原来220kV的骨干电网提高到了500kV，年初国网公司已将1000kV的输电线路纳入近几年的发展规划。

随着电压等级的提高，电磁式互感器逐渐暴露出一系列固有的缺点：（1）绝缘结构越来越复杂，产品的造价也越来越高，产品重量大，支撑结构复杂。

（2）电磁式电流互感器固有的磁饱和现象，一次电流较大时会使二次输出发生畸变，严重时会影响继电保护设备的运行，造成拒动或误动。

（3）电磁式互感器的输出为模拟量，不能与数字化二次设备直接接口，不利于电力系统的数字化进程。

自二十世纪七十年代以来，人们一直在寻求一种安全、可靠、理论完善、性能优越的新方法来实现高电压大电流的测量。

基于光学传感技术的光学电流互感器（Optical Current Transformer，简称OCT）和光学电压互感器（Optical V oltage Transformer，简称OVT）能有效克服传统电磁式互感器的缺点，近20年来一直受到美国、日本、法国和中国等国学者和工程技术人员的广泛关注和深入研究，先后研制出多种样机并挂网试运行，但由于温度稳定性和工艺一致性等问题不易解决，至今还没有批量生产和使用。

近年来，随着光电子技术、微电子技术及光纤通信技术的发展，有源光电互感器得到快速发展，并有不少产品在变电站现场获得应用。

有源光电互感器采用空芯线圈或低功耗铁芯线圈感应被测电流，置于高压侧的远端模块将线圈的输出信号转换为数字光信号经光纤送至控制室。

电子式互感器的应用分析

电子式互感器的应用分析摘要：互感器是电力系统中不可缺少变电站的重要设备，按照一定的比例关系将一次回路上的高电压和大电流变为可直接输入测量仪表和继电保护设备的低电压和小电流，实现二次设备与高压部分的隔离，保证设备和人身安全。

一、常规互感1.1常规互感器概述传统的电力系统中一直采用基于电磁感应原理的电磁式电流互感器（CT）和电磁式电压互感器（PT），为二次计量和保护等设备提供电流及电压信号，CT的额定输出信号为1A或5A，PT的额定输出信号为100V或100/√3V。

它们的原理和结构与变压器相似，在铁芯上绕有一、二次绕组，靠一、二次绕组之间的电磁耦合将信号从一次侧传到二次侧。

电磁型互感器的工作原理如下图额定一次电流与额定二次电流之比称为电磁型互感器的额定电流比，用Kn表示。

在理想情况下，二次电流与一次电流成正比，相位差在连接正确时为零: 但实际上一次磁动势中有一小部分将作为励磁磁动势用于产生铁心中主磁通，不能全部转化为二次磁动势。

故励磁电流是造成电磁型互感器误差的主要原因，减小误差必须减小励磁电流。

1.2电子式互感器与常规互感器相比的优势随着电力系统的发展，继电保护、电气设备自动化程度不断提高，传统电磁式互感器的缺点多。

电子式互感器弥补常规互感器的缺陷，解决电力系统难题。

(1)高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能。

(2)不含铁心，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题。

(3)抗电磁干扰性能好。

(4)动态范围大，测量精度高(5)频率响应范围宽。

(6)没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险。

(7)体积小、重量轻。

(8)性价比好。

综上所述，电子式互感器与常规互感器相比具有诸多优势，故选用电子式互感器。

二、电子式互感器2.1电子式互感器综述电子式互感器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。

便于向数字化、微机化发展等诸多优点，是智能变电站的关键技术之一。

其中，发展较成熟、工程上有应用的是罗氏线圈型电流互感器（下文简写为RCT）用于保护绕组，低功率线圈型电流互感器（下文简写为LPCT）用于测量绕组，全光纤型电流互感器（下文简写为FOCT）和分压型电子式电压互感器（下文简写为EVT）。

电子式互感器的应用

中图分类号：ＴＭ４２５文献标志码：Ａ
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文章编号：１０ — ９０２１）１１３Ｏ０３８３（ＯＯ００３５
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ＡｐｌｃｔｏｆＥｌｃｒｎｃＴｒｎｆｒｒｐｉａｉｎｏｅｔｏｉａｓｏｍｅ
奠定了基础。子式互感器必须在这些标准的规范电下进行设计、造、验和运行。制试
建设，电子式互感器具有广阔的应用前景。
收稿日期：０９０ — １修回日期：０９１ — ９２０ —９２；２０ —００
ｓｔｈｅｒＨＧＳｗｉｇａ，Ｉ）的普遍应用和特高压变电站的ｃ
ＩＣ０４ —《Ｅ６０４８电子式电流互感器》ＩＣ１５￣电、６８０变Ｅ站网络和系统》等标准的相继颁布以及相应的国标报批稿也已经定稿，为电子式互感器的推广应用
代初，外已将电子式互感器应用到电力系统中。国ＩＥＣ６０４７电子式电压互感器》０４ —《、
杂、体积大，价高。造同时，电磁式互感器还存在着
磁饱和、磁谐振、态范围小等缺点．以满足电铁动难
ＩＩＸｉｏｘａＥＮＧＱｉｇ，ＺＵａ — ｉｎ，ＺｎＯＵａ —ｉ，ＨＵＡＮＧｉ，ＬＩＨｕＸｉｏｌＨｕＵｉ

电子式互感器及其在数字化变电站中的应用

• - 传感头部分具有需用电源的电子电路 • - 利用光纤传输数字信号
• 无源电子式互感器（光CT、光PT） • - 利用光学原理感应被测信号
• - CT： Faraday磁光效应 • - PT： Pockels电光效应 • - 传感头部分不需电子电路及电源 • - 利用光纤传输传感信号
电子式互感器及其在数字化变电站中的应用
电子式互感器的发展及应用概况
• 始于二十世纪七十年代初
• 英国、前苏联、日本、美国等 • 二十世纪八十年代发展较快 • 微电子技术、光纤传感技术及光纤通信技术推动了电子式互感器发展 • 二十世纪九十年代进入实用化研究阶段 • ABB、ALSTHOM、SIEMENS等 • 二十一世纪初开始工程应用 • 1999年IEC60044-7（电子式电压互感器）发布 • 2002年IEC60044-8（电子式电流互感器）发布 • 2007年GB/T20840.7（电子式电压互感器）和GB/T20840.8(电子式电流互感器) 发布
电子式互感器及其在数字化变电站中的应用
电子式互感器的发展及应用概况
• 国外电子式互感器的研制应用概况
电子式互感器及其在数字化变电站中的应用
电子式互感器的发展及应用概况
• 国外电子式互感器的研制应用概况
• (2) 基于空芯线圈、分流器及激光供电等技术的有源电子式互感器是目前各公司推广应用的重点，已有不少工程使用有源电子式互感器。近年来，ABB及SIEMENS在高压直流输电工程中使用的互感器多数均为有源电子式互感器，其电流互感器使用分流器、空芯线圈和激光供电等技术，电压互感器主要使用电阻分压等技术。
电子式互感器及其在数字化变电站中的应用
电子式互感器的试验方法
• 电子式互感器的主要特点—数字输出 • 误差和极性试验—电子式互感器校验仪

电子式电压互感器及其在智能变电站中的应用

电子式电压互感器及其在智能变电站中的应用摘要：智能电网是当前全球电力工业关注的热点，是电网未来的发展方向，而智能变电站是智能电网的重要组成部分。

电子式互感器具有高精度、高可靠性、宽响应带等传统电磁式互感器所不具备的优点，是智能变电站的关健装备元件，在智能变电站建过程中，应科学合理地选用电子式互感器。

关键词：电子式电压互感器；智能变电站；应用一、电子式互感器原理电子式互感器按传感头部分是否需要供电电源分为有源型和无源型两大类。

有源型设备包括采用Rogowski线圈或LPCT（低功率线圈）的有源型电子式电流互感器和采用分压器的有源型电子式电压互感器。

无源型设备包括基于Faraday 磁光效应的无源型电子式电流互感器和基于Pockels电光效应的无源型电子式电压互感器。

Rogowski线圈是一种特殊结构的空心线圈，将测量导线均匀地缠绕在截面均匀的非磁性材料的框架上，导线两端接上采样电阻。

低功率线圈是电磁式电流互感器的一种改进，按照高阻抗设计，使常规电流互感器在很高的一次电流下的饱和特性得到改善。

电子式互感器系统包含了合并单元、传输系统、一次转换器以及电流或电压传感器。

模拟电压、电流量由采集器就地转换成数字信号并通过光纤传送到合并器单元。

合并器单元接收并转换成符合IEC61850-9格式的数据通过光纤以太网提供给保护、测量等设备。

采集器单元和合并器单元可以根据需要是一对一、一对多或多对一等组合形式。

二、互感器定义将电网高电压、大电流经过一定的比例降低到二次侧的小电压、小电流，供二次侧计量、测量仪表及继电保护、自动装置使用的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件。

互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。

互感器的性能优劣对电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠性有着直接的影响。

互感器按照测量电压与电流可分为电压互感器和电流互感器，电流互感器和电压互感器组合成一体构成了组合互感器。

电子式电流互感器的基本原理与应用

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。

电子式电流互感器的工程应用研究

ＡｂｔａｔＥｌｃｒｎｃｃｒｅｔｔａｓｏｍｅｓａｅｖｔｌｎｄｇｔｌｕｓａｉｎｎｍａｔｓｂｔｔｎ．Ｔｈｒｉｌｏｓｒｃ：ｅｔｏｉｕｒｎｒｎｆｒｒｒｉａｉｉｂｔｔｏｓａｄｓｒｕｓａｉｓｌａｓｏｅａｔｅｃｍｐｒｔｅｙａ — ｃａａｉｌｎｖ
（ｅｔｉｗｅｓａｃｎｔｕｅｏａｇｏｇＰｗｅｉｒｏａｉｎ，ＧｕｎｚｏＥｌｃｒｃＰｏｒＲｅｅｒｈＩｓｉｔｆＧｕｎｄｎｏｒＧｒｄＣｏｐｒｔｔｏａｇｈｕ，Ｇｕｎｄｎ１８０，Ｃｈｎ）ａｇｏｇ５００ｉａ
第２４卷第８期２１年８月０１
广东电力
ＧＵＡＮＧＤｏＮＧ职ＥＩＩｐ０ＷＥＲＣ
Ｖｏｌ２．ｌ４ＮＯ８Ａｕ．０１ｇ２１
Hale Waihona Puke 电子式电流互感器的工程应用研究
曹丽娟，黄曙
（东电网公司电力科学研究院，广东广州５００）广１８０
ＳｕｙｏｇｎｅｉｇＡｐｌｃｔｎｏｅｔｏｉｒｅｔＴｒｎｆｒｒｔｄｎＥｎｉｅｒｎｐｉａｉｆＥｌｃｒｎｃＣｕｒｎａｓｏｍｅｏ
ＣｉｕｎＡＯＬ— ａ，ＨＵＡＮＧＳｕｊｈ
摘要：电子式电流互感器是数字化变电站和智能变电站中的重要设备，针对其２种主流产品（ｇｗｋ线圈型Ｒｏｏｓｉ

电子式互感器及其在数字化电站的应用

光学电子式电流互感器的分类
光学式电流传感器又分块状玻璃式和全光纤式两种，块状玻璃式的传感器中采用的是Verdet 常数较大的光学材料，它对光信号的损耗大，且Verdet 常数的温度稳定性比较差，较难进行温度补偿。全光纤式利用光纤陀螺仪原理来实现。
Faraday磁光效应
Pockels电光效应
电学电子式互感器的原理分析
根据上式的原理分析罗氏线圈输出的电压信号为原始电流信号的微分信号，所以必须对微分信号进行积分来还原成原始的电流信号。目前有两种积分方法，一种为硬件积分即采集器增加积分回路来实现电流还原，另一种为软件积分即采用合并器的软件积分功能来实现电流还原。
电学电子式互感器的结构（支柱）
传感头部件（OEH）
出线进线
屏蔽环采集器单元 (OESC) 光缆大裙小裙
信
号
(OES)
柱
合并器单元 (OEMU) 光缆
电子式互感器
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流电压传感器组成。用于传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护装置或控制装置。在数字接口情况下，多个接口共用一台合并单元。
电子式互感器应用过程中常见问题分析
电子式电压互感器由于暂态操作过电压，导致下端采集器的损坏。
电子式互感器应用过程中常见问题分析
纯光学互感器由于温度或振动等原因的影响，精度无法保证，且出现异常数据。
电子式互感器应用过程中常见问题分析
光学电子式互感器由于光学器件损坏所导致的数据异常。
数字化变电站的保护子系统
电子式电流互感器特殊测试
• 为满足保护应用的电子式互感器的唤醒时间应始终为0，在电子式互感器投入系统运行之前需进行电源切换测试已保证唤醒时间为0，在进行升流实验时，在电源切换点上电流应进行多次上升与下降（应降到0），检测合并单元是否异常。测试过程中对MU进行监视，操作过程中不应出现任意三点超过额定电流的数值，采集器与MU 之间不应出现任何原因的通信中断，合并器输出报文不应出现任何原因的错误标志。

浅谈电子式电流电压互感器及其应用

浅谈电子式电流电压互感器及其应用韩冰李浩（西安高研电器有限责任公司，河北电力自动化研究所）据国家电网建设中长期发展规划，开发能长期对系统运行状态进行自动监测、诊断和保护、促进高压开关的智能化发展水平的光机电一体化设备，是城乡电网迈向自动化的迫切要求。

加速开发作为系统一次电量采集单元的电子式电流电压互感器尤显迫切，这也是电力系统自动化、数字化发展的需要。

而电子式互感器是满足现代电力系统中高压电器设备向智能化、模块化、小型化、多功能、免维护方向发展的关键设备之一。

随着电力系统数字化的普及以及电力系统升级的需要，电子式互感器已经越来越多的应用于各种自动化变电站以及城市和农村电网改造中。

现代化的微机综合测量保护装置及仪器仪表不再需要互感器提供能量来工作，而仅需互感器将一次电流电压信息完整、及时、准确的采集并传送过来即可，仅需几伏的电压信号和极小的功率就能满足其接口需求，而电子式电流电压互感器能很好满足这一要求。

作为传统电磁式电流电压互感器理想的换代产品，将给电力测量和保护领域带来革命性变革。

将电子式电流电压互感器应用于电器成套设备中，将全面提升产品的智能化水平。

电子式互感器已成为国内外知名企业、科研院所和大专院校投资和研发的热点领域。

ABB、川奇、西门子等国外著名电器制造商均已投入大量资金进行了长时间研究试验，相关产品已在许多国家电网投入运行。

国电南自、西安高研等中国电器制造商生产的高、中压产品也有不少产品在国内电力系统挂网运行。

我公司是专业从事电子式电流电压互感器及智能电器设备研制、生产的民营高新技术企业。

自2002年开始研制电子式电流电压互感器，至今已有多种12千伏、40.5千伏电子式电流互感器、电子式电压互感器和电子式电流电压组合互感器通过了省级新产品（批量生产）鉴定，这也是中压领域第一家通过（批量生产）鉴定的同类企业，截至目前公司有十多种产品，两千多台套陆续投放市场，产品已为中国电科院电研华源有限公司、西安高压电器研究所有限公司、天水长城开关有限公司、四方华能电气设备有限公司、西安森源集团、国电公司龙源联合体、河北电力自动化研究所等几十家高压电器设备制造商的产品进行配套，并在陕西唐都机械厂变电室、河南周口郸城配网自动化系统、福建德化配网自动化系统、河北（清苑电力公司刘口变电站，临城电力公司岗西变电站）、江西永修电力公司乐平变电站、广东鹤山电力公司沙坪变电站、辽宁盘锦电业局等电力系统投入运行。

电子式电流互感器工程应用研究

电子式电流互感器工程应用研究摘要:电子式互感器已逐步在高压输变电工程中得到应用,本文通过对不同原理和结构类型的电子式互感器的优缺点进行了比较研究,并结合工程应用中出现的问题,从设备研制、工程建设和标准制定与完善方面提出了一些建议,以促进电子式互感器的工程应用和发展。

关键词:电流互感器光学电子式电流互感器工程应用Abstract:The electronic transformer has gradually applied in high-voltage transformation project,this article compares it advantages and disadvantages by different principle and structure types of electronic transformer,and puts forward some Suggestions from equipment development,engineering construction standards and perfect in order to promote the electronic instrument transformer engineering application and development based on the engineering application problems.Key words:current transformer;optical electronic current transformer;the engineering application近年来据国家有关部门公布的资料,我国电网和电源建设发展迅速,每年与之配套的电流互感器市场需求预计多达40亿元以上,总产量约数万台。

虽然目前采用电子式互感器的需求只有很小比例,但是近年来,随着智能化电网推进速度的加快,电子式互感器的应用将得到迅猛发展。

电子式互感器极性校验系统的设计与应用

文献标志码：Ｂ
文章编号：０９０６（０２０ — ０２０１０— ６５２１）５０３— ４
电力互感器是电力系统重要的电气设备．承担着高压向低压或大电流向小电流转换以及高、压低
系统间隔离的功能互感器接线正确性直接关系到
集转换模块以及合并单元三大部分一次传感元件采集一次大电流／电压．并转换为小电压信号或高光信号数据采集转换模块将一次传感元件输出信号转换为与一次量相关的数字量信号．并通过光纤传输给低压侧合并单元，彻底隔离一次高压系统和
波形和信息显示、波分析、谐数据录波、据存储、数
格式转换等应用功能【。电子式互感器数据分析软５］
件功能结构如图２所示数据分析软件各功能模块
可用不同的任务实现．利用操作系统提供的多线程
图３电子式互感器极性校验系统
江
苏
电
机
工
程
第３卷第５期１
ＪａｇｕＥｅｔｉａｇｎｅｉｇｉｎｓｌｃｒｃｌＥｎｉｅｒｎ
电子式互感器极性校验系统的设计与应用
卜强生，建明袁宇波，磊，志新２宋亮亮王，高潘
（．１江苏省电力公司电力科学研究院，江苏南京２０；．锡供电公司，苏无锡２４６）１１３２无１江１０１

电子式互感器在数字化变电站中的应用

电子式互感器在数字化变电站中的应用摘要：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。

关键词：电子式互感器；数字化变电站；应用一、电子式互感器的基本原理1.1电子式电流互感器原理当前，中压领域（40.5kV及以下）的电子式电流互感器原理主要有两种：罗氏线圈互感器和低功率线圈互感器。

由低功率线圈组成的电子式电流互感器原理详见图2。

图中，Ra表示分流电阻，I1表示一次电流，I2表示二次电流，U2表示二次电流I2在分流电阻Ra两端的电压降。

从该装置的构造和应用特点可预见经典感应电流互感器的未来发展趋势。

它的主体构造包括一次绕组、小铁芯、损耗最小化的二次绕。

二次绕组与Ra相连。

在电流互感器主体构造中，Ra采用一体化设计，能使互感器的功率效率近似零值。

U2与I1成比例，按照运行要求，U2的取值范围要求在0~5V之间。

与以往所用的互感器装置相比，新型互感器的电流测量范围更大，并且具有测量功能和保护功能，功能较以往而言有所改进。

1.2电子式电压互感器原理目前中压领域（40.5kV及以下）的电子式电压互感器主要采用了电阻分压原理的电压互感器，如图3所示。

新型电子互感器的高、低压电阻均经过优化设计，并且应用了高性能分压器，兼具测量与保护功能，测量精度0.2级，保护级3P级。

电子式电压互感器的二次电压与一次电压成正比关系，二次电压取值范围为0-5V，基于与二次智能化设备接口，实现数字化、智能化的测量保护功能。

电子式互感器及其在智能变电站应用

电子式互感器及其在智能变电站的应用摘要:数字信息技术的发展促进了数字化变电站的形成,相关新技术尤其是光电互感器的运用,更是极大的促进了数字化变电站的快速发展。

本文从对电子式互感器的原理以及性能特点等相关概念的介绍谈起,然后系统的分析了电子互感器的运用对数字化变电站产生的影响,并阐述了电子互感器应用于数字化变电站存在的技术问题,最后笔者就数字化变电站中电子式互感器运用的发展前景作了进一步的论述说明。

关键词:数字化变电站电子式互感器运用中图分类号:tm45 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0083-011 关于电子式互感器为了更好的使读者能够对数字化变电站的定义和光电互感器有一个全面的认识,以下将从数字化变电站的定义、电子式互感器的定义、电子式互感器的基本原理以及电、电子式互感器的性能特点这四个方面来对电互感器作概要性说明。

1.1 电子式互感器的定义所谓的电子式互感器,通俗的理解就是利用光纤传感以及光电子技术用于实现电力系统电流和电压测量的一种新型的数据测量设备,它是光学电流互感器、光学电压互感器以及光学组合式互感器的通称。

1.2 电子式互感器的基本原理电子式互感器主要分为有源型和无源型这两种类型,以下就分别对这两种不同类型的电子式互感器作详细说明。

(1)有源型电子式互感器的基本原理,有源型电子式互感器的基本原理是高压电位侧的电流信号通过互感器的线圈将电信号传递给发光元件,实现电信号向光信号的转变,由光纤将光信号传递到低电位侧,并进光信号转变为电信号的逆转变化后,将强度增强的电信号传送出去的一种工作原理。

(2)无源型电子式互感器的基本原理,无源型光电互感器的基本原理则是有效利用了物理学中法拉第电磁效应,其工作原理是将光信号通过电磁场中的磁光材料,使光信号的偏振面在一定程度上发生旋转,通过测算通流导体周围光信号偏振面的旋转角度,来推算导体中的电流值。

1.3 电子式互感器的性能特点总结一下,电子式互感器具有如下几个方面的性能特点:(1)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；(2)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；(3)低压侧与高压侧的二者之间不存在开路高压的危险；(4)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；(5)暂态响应速度十分迅速而且频率响应范围也比较宽；(6)具有体积小、重量轻和装置结构紧凑的特点；(7)各项功能模块相对独立,易于安装和维护；(8)不易受电磁信号的干扰,信号传输距离比较远；(9)固态精度和稳态精度都比较高。

电子式互感器的应用

ＥＣＴ，自从８０年代，它从西方国家诞生，直
至应用至今，已有三十多年的发展历程。其性能改革，也经历了无数次转变，过程更投入了大量的资金与研究精力，现阶段，全球已有大批具有行业资质、专业制造水准的厂家与销售商家，使它的市场销售率与应用率，不断壮大并走向国际化。随着社会工业、技术行业对电能的需求量不断加大，以往采用的电磁式电流，己明显
行业资质的有源Ｅቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＶＴ生产企业，主要有：云
不符合时代要求。人们对它的安全性，也有了较高的要求。如早年应用电兹式互感器，具有：磁饱和、铁磁谐振、难以测试、精确度较差、动态测量范围窄的不足；而现代的电子式互感器，具有：设计轻便、方便携带、安全性高、
Ｉ子技术 ● ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
电子式互感器的应用
文／胡元璐王海涛
２电子式互动感器的技术应用原理
电子式电流互感器，也称为ＥｖＴ或
采用无源式ＥｖＴ，较为方便、实用，测试效
反之即越低。在不含铁芯的电子式互感器
一
中，解决了传统阶段，所出现的磁饱和、
ＩＥＣ６００４４ — ７及ＩＥＣ６００４４— ８标准，从而提出了全新的技术规范要求，从而奠定了电子式互感器的应用与发展。根据技术标准，ＥｖＴ采用电阻、电容这两大分压器，或是利用光学装置，来进行置换，使光纤进入传输系统，加大信号的输送能力，从而使电压实现智能化输出。此外，根据ＩＥＣ６００４４８标准，ＥＣＴ采用传统电流互感器（ＣＴ）、霍尔传感器、Ｒｏｇｏｗｓｋｉ线圈或光学装置作为一次转换部件，利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。通过多年发展，目前的市面上的互感器，已经十分多样化，其种类、特征、功能也大不相同，而电子式互感器的种类，具体可分为两种，一为无源式互感器；二为有源式互感器。其中，前者无须电源供应，而后者，则要需要将传感头，通过接入电源，才能展开测试工作。它具有线性功能较佳的优点，但不足之处是，传感头易受不稳定因素影响，影响测试功效，从而无法提出准确的测量结果。对此，虽然目前有诸多方法可进行调整，但只有在特定的环境下，才能解决以上问题，因此，要全面攻克这个问题，此后还要进一步探索。

电子式电流互感器的工程应用研究

电子式电流互感器的工程应用研究曹丽娟;黄曙【摘要】电子式电流互感器是数字化变电站和智能变电站中的重要设备,针对其2种主流产品(Rogowski线圈型和纯光纤型)分别从理论和实际工程应用2方面进行对比分析,认为:对精度和稳定性要求不是很严格的场合,纯光纤型电子式电流互感器优势更明显,但其技术和工艺还需不断探索改进.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)008【总页数】4页(P80-82,93)【关键词】电子式电流互感器;Rogowski线圈型;纯光纤型;应用研究【作者】曹丽娟;黄曙【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东广州510800;广东电网公司电力科学研究院,广东广州510800【正文语种】中文【中图分类】TM452近年来,随着智能电网概念的提出,数字化变电站乃至智能变电站的建设成为必然趋势。

目前国内已投运的数字化变电站有100余座,智能变电站也不少;电子式互感器是数字化变电站和智能变电站的标志性设备,作为二次系统数据源头的智能化一次设备,其重要性不言而喻。

虽然国内外已有不少电子式互感器产品,但应用经验缺乏是推广应用的最大阻碍之一。

国内采用的主流电子式电流互感器主要有Rogowski 线圈型和纯光纤型2种,本文从工作原理、应用特点和实际应用情况对电子式电流互感器主流产品进行比较分析和研究,为后续的应用和研究提供参考。

1 工作原理比较1.1 Rogowski线圈型电子式电流互感器由于Rogowski线圈在额定电流至20、30倍额定电流范围内线性度较好,但在5%～20%额定电流范围内误差较大,而高阻抗低功率精密铁心线圈在5%～120%额定电流下线性度很好[1],故Rogowski线圈型电子式电流互感器传感头包含2种线圈:Rogowski线圈和低功率铁心线圈;前者用于保护,后者用于测量。

传感头输出为小电压信号,经采集器转换为光信号传输到二次侧,如图1所示。

图1 Rogowski线圈型电子式电流互感器简易结构Rogowski线圈由环绕于非磁性物质(如花岗石)上的量测导线组成,常用结构形式为圆环式;其用于电流测量主要基于电磁感应定律和安培定理,输出小电压信号,且与被测电流的导数成正比,因此,输出信号需进行积分、放大、滤波、逻辑控制等处理。

电子式互感器在智能电网、智能变电站中的应用与发展

互感器在智能电网、智能变电站中的应用与发展
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智能电网与智能变电站
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互感器基本知识
电子式互感器
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电子式互感器的应用与发展
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1.1 什么是智能电网

智能电网：就是电网的智能化，也被称“电网 2.0”。

集成的、高速双向通信网络；运用先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术；实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

形象描述：有插座的地方就有能源，有插座的地方就有信息互动。消费者既可以是电力客户，也可能成为风能、太阳能、氢电池、生物沼气灯小型电力供应商。
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1.2 智能电网的主要特征

自愈、包括用户，抵御攻击；
提供满足21世纪用户需求的电能质量；容许各种不同发电形式的接入；

启动电力市场以及资产的优化高效运行。
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3.4 有源电子式互感器

有源电子式互感器特点

传感头部分有电子电路及工作电源
利用电磁感应或分压原理获取被测信号

ECT：空心线圈(RC)、低功率铁心线圈（LPCT） EVT：电阻、电容、电感分压

利用光纤传输数字信号，必要时传输能量，同时光纤可实现高低压绝缘隔离。
用于GIS或者罐式断路器时电源在低压侧。
传统变电站结构
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数字化变电站结构
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国家电网陕西750千伏智能变电站 2011年3月1日正式投入运行
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智能电网与智能变电站