电子式互感器
电子式互感器详解
• 输入输出单向
路径无法完全避 免外界温度和振 动的影响。
（3） 光纤熔接技术 • 全光纤电子式互感器由于敏感元件和传输元件都采用 光纤，而成熟的光纤熔接技术使得产品能够做到真正的 免维护，增加了可靠性和稳定性。 • 光学玻璃电子式互感器由于敏感元件采用光学玻 璃，而传输元件采用光纤，这两者之间采用胶粘方式 连接，从固有特性来说，容易受环境温度的影响而老 化、开裂，使其使用寿命大受影响，从而也带来了维 护和性能上的缺陷。
十六进制：00E7 (十进制：231)
十六进制：2D41H (十进制：11585)
目 录
一、基本概念 二、技术探讨 三、应用比较 四、发展展望
1、电子互感器分类和优缺点
（1） 罗氏线圈电子式电流互感器
�光纤只作为传输元件，敏感元件是空心 线圈 ;骨架截面积也要 空芯线圈密度要求恒定; �空芯线圈密度要求恒定 恒定；线圈横截面要与中心线垂直，工艺 水平影响产品稳定性。 �采用开环控制技术，动态范围和精度受 局限 �供能半导体激器功率大。 �易受杂散磁场影响。
(4)、低功率电子式电流互感器LPCT 2/2
LPCT二次回路要并接一阻值较小的电压取样电 阻，该电阻是LPCT的一个组成部分，等效电路 如下： Np Us = Rsh Ip Ns
Us为LPCT电压输出 Ip为一次侧电流 Rsh为采样电阻 Np为一次绕组匝数 NS为二次绕组匝数
2、电子式电压互感器
i
uo
复合绝缘子 光纤
u0 = − µ 0 ns
di dt
激光器 光缆 PIN
驱动电路 数据处理
合 并 单 元
保护 测控 计量
（1）、有源式电子式电流互感器原理图 2/2
（3）、无源电子式电流互感器 （磁光玻璃、全光纤）
电子式互感器的工作原理及应用
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。
电子式电流互感器原理
电子式电流互感器原理
电子式电流互感器利用负载中的电流通过主线圈产生磁场，再由副线圈感应到的原理来测量电流。
其工作原理如下：
1. 工作原理：
电子式电流互感器由主线圈、副线圈、铁芯以及信号处理电路等部分组成。
当负载中有电流通过时，主线圈中会建立一个磁场。
2. 磁场感应：
主线圈产生的磁场会传导到副线圈中，副线圈中感应到的磁场与主线圈中的磁场方向相反，通过副线圈的磁场感应电流。
3. 信号处理：
通过增益放大器等信号处理电路将感应到的电流进行放大和滤波处理，然后将结果输出给后续的电路或设备进行处理或显示。
4. 铁芯的作用：
铁芯的存在可以加强磁场的传导效果，从而提高互感器的灵敏度和准确性。
5. 特点：
电子式电流互感器具有体积小、重量轻、精度高、能耗低的特点，适用于各种工业自动化控制系统中的电流测量和保护。
需要注意的是，在文中不能使用与标题相同的文字，以避免重复。
以上是电子式电流互感器的工作原理和特点的简要描述。
IEC 60044-7-1999 互感器 第7部分：电子式电压互感器
互感器−第7部分：电子式电压互感器1. 概述1.1. 范围作为国际标准IEC 60044系列之一的本标准，适用于新制造的模拟量输出的电子式电压互感器，供频率15～100Hz的电气测量仪器和电气保护装置使用。
注1 光学装置通常包含电子器件，因而认为属于本标准的适用范围。
注2 详细资料见附录B。
注3 本标准不包括专用于三相电压互感器的要求，但它们是相关的，3～11各条的要求适用于这些互感器，也有些条文包含三相电压互感器的内容（例如，见2.1.5，5.1.1，5.2，11.2.1和11.2.2）。
1.2 引用标准下列标准文件中的条款，通过本条文的引用，构成本标准的条款。
对标明日期的引用标准，不使用在此日期后的修改单或改版。
但鼓励按本标准达成协议的各方，研究使用下列标准最新版本的可能性。
对未标明日期的引用标准，使用其最新版本。
IEC和ISO会员国都持有现行有效的国际标准目录。
IEC 60038:1983，IEC标准电压IEC 60044-2:1997，互感器−第2部分：电磁式电压互感器IEC 60050(161):1990，国际电工词汇（IEV）− 161章：电磁兼容IEC 60050(321):1986，国际电工词汇（IEV）− 321章：互感器IEC 60050(601):1985，国际电工词汇（IEV）− 601章：发电、输电和配电−概述IEC 60050(604):1985，国际电工词汇（IEV）− 604章：发电、输电和配电−运行IEC 60060（所有各部分），高电压技术IEC 60060-1:1989，高电压试验技术−第1部分：通用定义和试验要求IEC 60071-1:1993，绝缘配合−第1部分：定义、原则和规定IEC 60186:1987，电压互感器IEC 60255-5:1977，继电器−第5部分：继电器的绝缘试验IEC 60255-6:1988，继电器−第6部分：测量用继电器和保护设备IEC 60255-11:1979，继电器−第11部分：测量用继电器直流辅助励磁的（脉动）交流分量和间断IEC 60255-22-1:1988，继电器−第22部分：测量用继电器和保护装置的电气干扰试验−第一章：1MHz脉冲干扰试验IEC 60270:1981，局部放电测量IEC 60617-1:1985，图形符号−第1部分：通用信息，总索引。
电子式互感器工作原理
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。
电子式电流互感器原理
电子式电流互感器原理电子式电流互感器是一种用于测量电流的传感器，它能够将高电流转换成低电流，并通过电子设备进行测量和处理。
在电力系统中，电流互感器是非常重要的设备，它能够实现电流的测量、保护和控制功能。
本文将详细介绍电子式电流互感器的原理和工作机制。
首先，电子式电流互感器通过感应原理将高电流转换成低电流。
当高电流通过主绕组时，会在副绕组中感应出相应的低电流。
这是通过互感器的铁芯和线圈来实现的，铁芯能够集中磁场，而线圈则能够感应出相应的电流。
通过这种方式，电子式电流互感器能够将高电流转换成适合电子设备测量的低电流信号。
其次，电子式电流互感器采用了电子器件进行信号处理和输出。
经过副绕组感应的低电流信号会经过放大、滤波、线性化等处理，最终输出为标准的电流信号。
这样的设计能够保证互感器输出的电流信号稳定、准确，并且符合标准要求。
同时，电子式电流互感器还可以通过数字接口输出信号，方便与其他设备进行数据交互和远程监测。
最后，电子式电流互感器具有高精度、低功耗、抗干扰能力强等特点。
由于采用了先进的电子器件和信号处理技术，电子式电流互感器能够实现高精度的电流测量，满足电力系统对电流测量的严格要求。
同时，电子式电流互感器的功耗较低，对电力系统的影响较小。
而且，它能够抵抗外部干扰，保证测量结果的准确性和稳定性。
总的来说，电子式电流互感器是一种基于电子技术的高精度、稳定性强的电流测量设备，它通过感应原理将高电流转换成低电流，并通过电子器件进行信号处理和输出。
在电力系统中，电子式电流互感器扮演着重要的角色，它能够实现电流的测量、保护和控制功能。
相信随着科技的不断进步，电子式电流互感器将会有更广泛的应用和更高的发展。
电子式电流互感器的基本原理及应用
经济性好。在电压等级升高时，成本只稍有增加。 可以组合到断路器或其他高压设备中，共用支撑 绝缘子，可减少变电站的占地面积。
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电子式电流互感器的需求更迫切
故障情况下，传统互感器的测量都有不同程度 的失真，但电流互感器远比电压互感器严重。 光学互感器采用光纤传输，而光纤传输方式对 于电流互感器可以大幅度简化绝缘结构和降低 制造成本，对于电压互感器却达不到此种效果。 电力系统中，电流互感器的数量远多于电压互 感器，市场规模更大。
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法拉第效应
1864年，法拉第发现在磁场的作用下，本来不具 有旋光性的物质也产生了旋光性，即光矢量发生 旋转，这种现象称作磁致旋光效应或法拉第效应。
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法拉第效应
VH sl
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V 维尔德(Verdet)常数 n
Hs
l 磁场在光传播方向的分量 光通过物质的光程
采用油浸纸绝缘，易燃易爆，不安全；
电磁式电流互感器的二次侧输出对负载要求严格， 若二次负载较大，测量误差就增大，准确度下降； 传统互感器的模拟量不能直接与计算机相连（电 流互感器模拟量输出为5A或1A） ，难以满足新 一代电力系统自动化、数字化的发展需要。
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电子式互感器的优势
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法拉第效应
目前尚无高精度测量偏振面旋转角的检测器， 因此，通常将线偏振光的偏振面角度变化的信 息转化为光强变化的信息，然后通过光电转换 将光信号变为电信号，并进行放大处理，以正 确反映最初的电流信息。 一般用光电探测器(检偏器)将角度信息转换为 光强信息。为此必须先用起偏器将光变成线偏 振光，经被测磁场后用光电探测器求光强信息。
科兴电器电子式互感器简介
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
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。
IEC60044互感器电子式电压互感器标准
IEC60044互感器电子式电压互感器标准概述IEC60044是国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，简称IEC）制定的一系列电力系统中测量设备的标准之一。
本文将聚焦于该系列标准中与电子式电压互感器相关的内容。
电压互感器（Voltage Transformer，简称VT）是电力系统中重要的测量设备，用于将高电压转化为低电压，并提供给测量仪表、保护装置等终端设备进行准确测量和保护动作。
IEC60044系列标准为电子式电压互感器的设计、测试和安装提供了详细的规范和指导。
IEC60044-2IEC60044-2是电子式电压互感器的核心标准，该标准规定了电子式电压互感器的一般要求、特性、试验方法和准确度等。
本节将对部分重要内容进行简要介绍。
一般要求IEC60044-2标准对电子式电压互感器的一般要求进行了详细规定。
包括了互感器的命名、电气连接、绝缘和耐压试验、环境适应性、材料和构造等方面的要求。
这些要求的实施可以确保电子式电压互感器的安全可靠性和性能一致性。
特性本节主要介绍了电子式电压互感器的各种特性要求。
包括频率特性、电压倍率误差、相位差、负荷特性、温度特性等。
这些特性的要求旨在保证电子式电压互感器在各种工况下能够提供稳定准确的输出信号。
试验方法IEC60044-2详细描述了电子式电压互感器的试验方法。
试验项目包括了型式试验、例行试验和特殊试验。
其中，型式试验用于验证互感器的设计和制造是否符合标准要求；例行试验用于检查互感器的准确度和性能是否满足要求；特殊试验用于验证互感器在特殊情况下的性能。
准确度准确度是评估电子式电压互感器性能的重要指标。
IEC60044-2规定了电子式电压互感器的准确度等级和准确度等级与负载的关系。
准确度等级划分为0.2、0.2S、0.5、0.5S、1.0和3.0，不同准确度等级适用于不同测量和保护装置中的应用需求。
IEC60044-7IEC60044-7是电子式电压互感器的附加特殊要求标准，主要涉及非传统电源中的电子式电压互感器适用范围及特殊要求。
电子式互感器与常规互感器对比
第一章电子式互感器与常规互感器对比一、常规互感器分类1.1电压互感器电压互感器按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。
电磁感应式多用于220kV及以下各种电压等级。
电容分压式一般用于110kV 以上的电力系统。
电压互感器按用途又分为测量用和保护用两类，对前者的主要技术要求是保证必要的准确度；对后者可能有某些特殊要求，如要求有第三个绕组，铁芯中有零序磁通等。
1.1.1 电磁感应式电压互感器电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。
1.1.2 电容分压式电压互感器在电容分压器的基础上制成。
电容C1和C2串联，U1为原边电压, U2为C2上的电压。
空载时,电容C2上的电压为由于C1和C2均为常数，因此正比于原边电压。
但实际上，当负载并联于电容C2两端时,将大大减小,以致误差增大而无法作电压互感器使用。
为了克服这个缺点，在电容C2两端并联一带电抗的电磁式电压互感器YH，组成电容分压式电压互感器。
电抗可补偿电容器的内阻抗。
YH有两个副绕组，第一副绕组可接补偿电容Ck供测量仪表使用；第二副绕组可接阻尼电阻Rd，用以防止谐振引起的过电压。
电容式电压互感器多与电力系统载波通信的耦合电容器合用，以简化系统，降低造价。
此时，它还需满足通信运行上的要求。
1.2电流互感器电磁型电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。
其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。
原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。
由于副边接近于短路，所以原、副边电压U1和都很小,励磁电流I0也很小。
电流互感器运行时，副边不允许开路。
因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。
因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。
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。
什么是电子式互感器？
电子式互感器是一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流（或电压）传感器组成，用于传输正比于被测量的量，以供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。
电子式互感器是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一，在电网动态观测、提高继电保护可靠性等方面具有重要作用，是提高电力系统运行控制的整体水平的基础。
电子式互感器由一次部分、二次部分和传输系统构成，其通用结构如图5-2所示。
与传统电磁感应式互感器相比，电子式互感器具有以下优点：①高、低压完全隔离，具有优良的绝缘性能；②不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题；③动态范围大，频率范围宽，测量精度高；④抗电磁干扰性能好，低压侧无开路和短路危险；⑤互感器无油可以避免火灾和爆炸等危险，体积小，重量轻。
电子式互感器的原理及其与常规互感器比较
电子式互感器的原理及其与常规互感器比较随着智能化变电站的发展，电子式互感器也越来越多应用在新的变电站工程中，这就需要我们对电子式互感器有一个全面的了解。
根据作者的工作经验，将电子式互感器和常规互感器做一个对比分析，可以使我们更快速的了解电子式互感器的特点。
互感器按大类可分为两种：1.常规互感器。
2.电子式互感器.一电子式互感器与常规互感器对比的优点（1）电子式互感器高低压完全隔离，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。
常规互感器的被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合，不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题。
绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升。
电子式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，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。
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，实现了高低压的彻底隔离，安全性和可靠性大大提高。
（2）抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险电子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。
常规电流互感器二次回路不能开路，低压侧存在开路危险。
（3）动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽电磁式电流互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，同一互感器很难同时满足测量和继电保护的需要。
电子互感器有很宽的动态范围，可同时满足测量和继电保护的需要，还可以进行电网电流暂态、高频大电流与直流的测量。
（4）数据传输抗干扰能力强常规互感器传送的是模拟信号，电站中的测量、控制和继电保护传统上都是通过同轴电缆将电气传感器测量的电信号传输到控制室。
这种传统的结构不可避免地会受到电磁场的干扰。
（5）没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险，而非常规互感器的绝缘结构相对简单，一般不采用油作为绝缘介质，不会引起火灾和爆炸等危险。
电子式互感器原理
电子式互感器原理
电子式互感器是一种将电流和电压转换为电子信号的设备。
它基于互感器原理，通过将被测电流或电压与一个或多个磁性材料的磁场相互耦合，实现电能的测量、监测和控制。
电子式互感器的原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 电流测量：当被测电流通过主线圈时，主线圈中会产生一个磁场。
2. 磁场传输：主线圈中的磁场会通过铁芯传输到次级线圈上。
3. 次级线圈感应：次级线圈中的磁场变化会感应出一个电压信号。
4. 信号放大：感应出的电压信号会经过一个放大电路进行放大。
5. 数字化处理：放大后的信号经过模数转换器转换为数字信号。
6. 输出信号：数字信号可以通过接口输出给其他设备或系统进行进一步处理和分析。
电子式互感器相比传统的电力互感器具有许多优势。
首先，它们可以实现对电流和电压信号的高精度测量，减小了传统电力互感器由于线性误差和相位误差带来的测量偏差。
其次，电子式互感器具有较宽的测量范围和频率响应，可以适应不同场景的需求。
此外，由于采用数字化处理，电子式互感器的输出信号稳定可靠，并且具有较强的抗干扰能力。
综上所述，电子式互感器通过巧妙地利用磁场感应原理，将被测电流或电压转换为数字信号，实现了高精度、稳定可靠的电能测量和监测。
它在电力系统、工业自动化以及能源管理等领
域得到了广泛应用，并对提高电能测量的精度和可靠性发挥了重要作用。
电子式互感器介绍
1 I 0 [1 cos( )] 2 相位调制器在检测电路的驱动下产生一个与 （ ) I out
大小相等方向相反的反馈相移，通
过检测反馈信号的大小即能确定相位，从而得到被测电流的大小。 实例解析：GIS 集成方式 FOCT 组成示意图
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a)
110KV GIS 三相一体式安装方式
法拉第效应
敏感元件
电磁线圈
空心线圈
光学玻璃
能否测直流
否
否
可测
可测且精 度高 无 好
是否有源 安装灵活性
无 差
有1 差
无2 较好
Байду номын сангаасPage15
注 1：罗式线圈电流互感器在 GIS 应用中可以采用无源方式。 注 2：磁光玻璃与 LPCT 组合式为有源方式。 优缺点： LPCT 缺点：1、不能根本解决磁路饱和问题 2、基本原理导致测量频带问题 RCT 优点：没有磁路饱和现象 缺点：1、基本原理导致测量频带问题 2、一次端有源导致运行可靠性问题 OCT 优点：1、无饱和现象、无测量频带问题 2、一次端无源保证运行可靠性 磁光玻璃型 优点：技术难度较小，原理简单 缺点：1、系统由分立元件组成，结构复杂，抗振动能力差 3、 光学元件间用光学胶粘接，长期运行稳定性差 3、采用的分立光学元件加工困难，一致性难以保证 全光纤型 优点：1、无分立元件，全光纤结构简单，抗振动能力强 2、光纤熔接后连接可靠，长期稳定性好 3、所有光学器件基于光纤制作，工艺成熟，一致性好 缺点：技术难度大，原理复杂，
3.电子互感器的分类
按一次传感部分是否需要供电划分：
有源式电子互感器 无源式电子互感器 传感头采用电子器件，需要提供电源。 传感器采用磁光晶体或光纤。
电子式互感器的原理及应用
电子式互感器的原理及应用1. 什么是电子式互感器？电子式互感器是一种常用的电测量装置，它利用电子技术来实现电流和电压的测量。
相比传统的电流互感器和电压互感器，电子式互感器具有体积小、重量轻、精度高、可编程等优点，因此在工业自动化、电能监测等领域得到了广泛的应用。
2. 电子式互感器的工作原理电子式互感器的工作原理是通过感应原理实现电流和电压的测量。
电子式互感器通常由传感器、信号处理电路和输出接口组成。
2.1 电流测量原理电子式互感器中的电流测量是通过感应电路实现的。
当被测电流通过感应电路时，感应电路会产生感应电压，通过对感应电压进行采样和处理，可以得到被测电流的大小和相位信息。
2.2 电压测量原理电子式互感器中的电压测量是通过感应原理实现的。
感应原理是指当被测电压作用于感应电路时，感应电路会产生感应电流，通过对感应电流进行采样和处理，可以得到被测电压的大小和相位信息。
3. 电子式互感器的应用电子式互感器由于具有体积小、重量轻、精度高等优点，被广泛应用于各个领域。
3.1 工业自动化在工业生产过程中，电子式互感器可以用于电流和电压的测量，对电力、电力质量进行监控和控制。
通过实时监测电流、电压等参数，可以及时发现异常情况，并采取相应的措施，提高生产效率和产品质量。
3.2 电能监测电子式互感器可以用于电网的电能监测，可以实时采集电能计量数据，包括电流、电压、功率因数等。
通过对电能数据的分析和处理，可以实现对电能使用情况的监测和管理，并进行能源效率分析，从而为能源节约和环保提供有力支持。
3.3 物联网应用随着物联网技术的发展，电子式互感器可以与传感器、网络等结合，实现对电力设备的远程监测和管理。
通过接入云平台，可以对电力设备进行远程控制和故障诊断，提高设备运行的稳定性和可靠性。
3.4 新能源领域在新能源领域，电子式互感器可以用于太阳能发电系统、风能发电系统等的电流和电压测量。
通过实时监测电能输出情况，可以评估新能源设备的性能和效益，为新能源的开发和利用提供数据支持。
电子式互感器原理
电子式互感器原理电子式互感器是一种利用电磁感应原理来测量电流、电压和功率的装置。
它的工作原理是基于法拉第电磁感应定律，通过在电路中引入互感器来实现电流、电压的测量和功率的计算。
在电力系统中，电子式互感器扮演着至关重要的角色，它能够准确地测量电流和电压，为电力系统的安全稳定运行提供了重要的数据支持。
首先，我们来看一下电子式互感器的基本原理。
电子式互感器由铁芯、绕组和外壳组成。
当通过互感器的一侧通入电流时，产生的磁场会穿过铁芯并感应出另一侧的电压。
这个原理正是法拉第电磁感应定律的应用，通过互感器的相对运动来实现电流和电压的测量。
其次，电子式互感器的工作过程也值得我们深入了解。
当电流通过互感器的一侧绕组时，产生的磁场会感应到另一侧绕组中，从而产生感应电压。
这个感应电压与通过的电流成正比，因此可以通过测量感应电压来确定电流的大小。
而对于电压的测量，则是通过改变绕组的匝数比来实现的，从而将高压的电压转变成低压的感应电压，以便进行测量和计算。
此外，电子式互感器的优势也是显而易见的。
相比于传统的电流互感器和电压互感器，电子式互感器具有体积小、重量轻、精度高、响应快的特点。
它无需独立的电源供电，可以直接输出模拟或数字信号，方便接入各种监控系统和数据采集设备。
同时，电子式互感器的线性度和频率特性也更好，能够满足不同电力系统的需求。
最后，我们需要注意的是电子式互感器的应用范围。
电子式互感器广泛应用于电力系统的监测和保护中，能够实现对电流、电压、功率等参数的准确测量和监控。
它还可以用于电能计量、智能电网、电力质量分析等领域，为电力系统的安全稳定运行提供重要的技术支持。
总之，电子式互感器作为一种基于电磁感应原理的测量装置，具有精度高、响应快、体积小、重量轻等优点，广泛应用于电力系统的监测和保护中。
通过对电子式互感器的原理和工作过程的了解，我们可以更好地理解其在电力系统中的重要作用，为电力系统的安全稳定运行提供技术支持。
基于电容分压的电子式电压互感器分析
基于电容分压的电子式电压互感器分析
电子式电压互感器是一种将高电压转换为低电压的设备，广泛应用于电力系统中。
基于电容分压的电子式电压互感器是一种常见的互感器类型。
本文将对基于电容分压的电子式电压互感器进行分析。
基于电容分压的电子式电压互感器的工作原理如下：电容分压是利用电容器的电压与电容值之间的关系，通过改变电容器的电容值来改变电压分压比的方法。
在电子式电压互感器中，一般使用变压器和电容器的组合来实现电压分压。
基于电容分压的电子式电压互感器具有以下优点：
1. 精度高：通过调节电容器的电容值，可以实现电压分压比的灵活调整，从而确保输出的电压信号精确。
2. 响应快：电容分压的过程相对较快，可以实现对输入电压信号的快速响应。
3. 体积小：相比传统的电压互感器，基于电容分压的电子式电压互感器具有较小的体积，方便安装和维护。
基于电容分压的电子式电压互感器也存在一些问题：
1. 电容器的选择：电容器的选择对电压分压比的精度和稳定性有着重要的影响。
需要选择合适的电容器来满足互感器的工作要求。
2. 温度的影响：电容器的电容值会随着温度的变化而发生变化，因此在高温或低温环境下，电子式电压互感器的性能可能会受到影响。
3. 电容器的寿命：电容器具有一定的寿命，需要定期检测和更换，以确保互感器的正常运行。
基于电容分压的电子式电压互感器是一种常见的互感器类型，具有精度高、响应快和体积小的优点。
对电容器的选择、温度的影响和电容器的寿命等问题需要引起注意。
通过对这些问题的研究和解决，可以进一步提高基于电容分压的电子式电压互感器的性能和可靠性。
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电子式电流互感器采用Rogowski线圈或低 功率小铁心的设计原理。
电子式电压互感器采用电阻、阻容、串联 感应分压的原理。
输出均为小电压信号，可直接与合并单元， 继电保护，仪表装置接口。
一、背景知识
电子式电压、电流互感器特点：
二、工作原理
有源电子式电流、电压互感器通用框图：
P1
一次
P2 电压传感器
一次 电源
一次 转换器
二次 电源
传输 系统
二次 转换器
MR:维修申请 IV:输出无效 MR IV
S 供合并单元用
三、性能比较
三、性能比较
四、工程应用
（1）独立型电子式电流互感器在高压测量系统中的 应用，示意图如下：
四、工程应用
四、工程应用
电流互感器与电压互感器可组合为一体，实现对一
次电流电压的同时测量。
电流传感器采用LPCT及空芯线圈。 电压互感器采用电容分压器传感一次电压。 采用激光供能与母线取能相结合的方法为采集器供
电。
四、工程应用
（3）基于低功率线圈原理的电子式电流互感器在中低 压测量系统中的应用，示意图如下：
LPCT LPCT LPCT
模拟信号接入 A/D转换 保护测控
IEC61850-9-1/2标 准的采样值报文输
出 开入量采集 开出执行
采样值报文输出 GOOSE接收
间隔装置
四、工程应用
电子式互感器输出为低功率的模拟信号，直接接入
间隔装置。
间隔装置接收同步采样脉冲对模拟信号采样，供功
能实现使用，同时也可设计IEC61850-9-1/2标准的 采样值输出接口，与其它智能装置进行数据共享。
一些不足，也是电子式互感器技术的一个发展方向。
谢谢！
不含铁芯或含小铁芯，不会出现饱和和铁磁谐振。功 耗小，节电效果显著。
体积小、重量轻、精度高、线性好、测量范围宽，克 服了传统电磁式电流互感器的频带窄、响应慢等缺点。
电流互感器二次开路时不会产生高电压，电压互感器 二次短路时不会产生大电流，从根本上消除了电力系 统运行中的重大故障隐患，最大程度地保障了人员和 设备的安全。
二、工作原理
（2）阻容分压原理（GIS适用） 原理示意图如下：
电容分压是通过将柱状电容环套在导电线路外面来实 现的，柱状电容环及其等效接地电容构成了电容分 压的基本回路。
二、工作原理
考虑到系统短路后，若电容环的等效接地电容上积 聚的电荷在重合闸时还未完全释放，将在系统工作 电压上叠加一个误差分量，严重时会影响到测量结 果的正确性以及继电保护装置的正确动作，长期工 作时等效接地电容也会因温度等因素的影响而变得 不够稳定，所以对电容分压的基本测量原理进行了 改进。在等效接地电容上并联一个小电阻R 以消除 上述影响，从而构成新的电压测量电路（阻容分 压）。电阻上的电压Uo即为电压传感头的输出信号：
一、背景知识
互感器特点（续）：
无油或少油设计，环保且提高了安全性，减少了维护 工作量。
成本低，见效快，对现有中、低压电气设备的改造具 有现实意义。
二、工作原理
电子式电流互感器工作原理：
（1）罗氏（Rogowski）线圈设计原理 罗氏线圈是将导线均匀地绕在非铁磁性环形骨 架上，一次母线置于线圈中央，因此绕组线圈 与母线之间的电位是隔离的。由于不存在铁心 所以不存在饱和现象。如果母线电流为i(t)， 根据法拉第电磁感应定律，罗氏线圈两端产生 的感应电势： e(t)= -Mdi/dt,其中M为互感系数 罗氏线圈两端产生的感应电势e(t)经过积分器 处理后得到与被测电流成比例的电压信号，经 处理、变换后，即可得到与一次电流成比例的 模拟量输出。
罗氏线圈、低功率线圈（LPCT）数据采集模
块位于高电位部分；合并单元，保护测控装 置位于低电位部分。
高压系统和低压系统通过光纤解决绝缘问题 由专用激光器产生高能激光和取能线圈为采
集模块供电。
由于成本因素，适用于110kV以上电压等级。
四、工程应用
（2）独立型电子式电流电压组合互感器在高压测量系 统中的应用，示意图如下：
二、工作原理
低功率小铁心线圈原理示意图：
二、工作原理
电子式电压互感器工作原理：
（1）电阻分压原理 电子式电压互感器采用电阻、阻容分压原理， 其输出在整个测量范围内呈线性，其原理图如 下：
二、工作原理
上图中：1—均压电极，Ra—高压臂电阻，Rb—低 压臂电阻，该原理将一次高电压转换成低电压， 经处理后输出符合标准的二次电压。Tv 是过电 压保护装置，一旦出现Rb 损坏，可以限制二次 电压升高保护测量系统。由于高压端与分压器 本体及分压器本体与地之间存在杂散电容，使 分压器产生误差，而且电压分布不均匀。为改 善电压分布、减小分压器误差，在分压器高压 端加屏蔽电极，以补偿分压器对地杂散电容。 同时，在接地端加屏蔽电极，使分压器对地杂 散电容相对固定。
时也满足IEC61850-9-1/2，IEC60044-7/8标准对电子式 互感器的要求。
吸取了常规电流、电压互感器丰富的制造和运行经验，
技术具有一定延续性。
在采用低功率输出信号后，需要增加额外的措施来保证
电磁兼容性能。
带来了电流、电压互感器校验标定方法的变革。 目前在一定程度上克服了常规电流、电压互感器存在的
e(t)= RC1du/dt，R<<1/(ωC2)
二、工作原理
（3）电容分压原理（户外独立式适用） 原理示意图如下：
高压母线 C1 Us C2 R U0
e(t)= Us*C1/(C1+C2)，R>>1/(ωC2)
二、工作原理
输出电压由C1和C2的容值比决定。这种分压技术来自 传统的电容式电压互感器（CVT），目前采用传统的 电容分压器来获得低压小信号（一般为数伏）。同 上述原理（2）一样要解决C2上电荷释放的问题。
二、工作原理
（4）串联感应分压器原理 串联感应分压器是由多级不饱和电抗器串联而 成的,输出电压信号从串联在电路中的小电抗上 取出,其原理图如下所示：
二、工作原理
N1—分压器主绕组，N2—平衡绕组，N3—耦合 绕组。
根据需要,信号可以在高压端取出,也可以 在分压器接地端取出。串联感应分压器是参照 串级式电压互感器原理制成的。平衡绕组和耦 合绕组的作用是保证感应分压器在不同电压、 不同负载（允许范围内）时的各个电抗器单元 的磁势平衡，而使各个单元承受电压均衡。N2、 N3匝数的具体数值必须在初步设计后，又通过 测量各元件分布电压的方法来调整。
二、工作原理
罗氏（Rogowski）线圈原理示意图：
非磁性骨架
i(t)
二次绕组
Z
e(t)
二、工作原理
（2）低功率小铁心线圈原理
小铁芯线圈式低功率电流互感器是传统电磁式 电流互感器的一种发展，小铁心线圈式低功率 电流互感器包含一次绕组小铁心和损耗极小的 二次绕组。二次绕组上连接集成元件Ra，因此， 其二次输出为电压信号。二次电流I2 在集成元 件Ra 上产生的电压降Us，其幅值正比于一次电 流且同相位。而且，互感器的内部损耗和负荷 要求的二次功率越小，其测量范围越宽、准确 度越高。其原理图如下：
电子式互感器
南京中德保护控制系统有限公司 09年02月
一、背景知识
研制背景：
随着IEC61850标准在数字化变电站中的应用，
作为过程层设备的互感器也逐步数字化。
电子、通信技术的飞速发展使得保护、测控、
计量装置不再需要高功率输出的互感器。
随着超高压电网的建设，传统互感器存在重
量和体积加大，价格上升，防爆绝缘困难，磁 饱和时输出信号畸变严重等一系列问题。
这种方式通常应用于中低压开关柜内。一次信号与
二次信号的绝缘较易解决；间隔装置与电子式互感 器距离较近。
取消了价格昂贵且寿命较短的激光供能系统，减小
了成本，提高了可靠性。
五、小结
上述电子式互感器的基本工作原理还是采用经典的法拉
第电磁感应原理，基尔霍夫电流电流定律。
此类电子式互感器技术融合了现代电子和通信技术，同