【電子式互感器】電子式互感器的類型 電子式互感器發(fā)展趨勢(shì)

電子式互感器的類型

1,、電容式互感器及空心線圈組合式互感器

電容式互感器及羅氏線圈組合式互感器每一臺(tái)包括相互獨(dú)立的電壓傳感器和電流傳感器及相關(guān)轉(zhuǎn)換電路,。每電壓傳感器包括電容分壓器和一個(gè)低功率鐵芯線圈，電流傳感器為一個(gè)空芯線圈,。

2,、低功率互感器(LPCT)

電子式電流電壓互感器的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)勢(shì)與電壓等級(jí)成正比，因?yàn)橹挥性诟唠妷旱燃?jí)的互感器上,，CT飽和,、絕緣復(fù)雜、體積大,、造價(jià)高的缺點(diǎn)才表現(xiàn)得越顯著,。因此不應(yīng)在變電站內(nèi)各電壓等級(jí)都盲目地推廣和應(yīng)用電子式互感器。我們認(rèn)為在110kV以下,，特別是對(duì)10一35kV而言,，應(yīng)用電子式互感器是不必要和不經(jīng)濟(jì)的。而采用LPcr(低功率互感器)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)的解決方案,。

3,、檢驗(yàn)、試驗(yàn),、能效評(píng)測(cè)用電子式互感器

檢驗(yàn),、試驗(yàn),、能效評(píng)測(cè)用電子式互感器通常要求在較寬的幅值、頻率,、相位范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的測(cè)量,，一般不包含具有非線性特性和易飽和的鐵芯，一般為電機(jī),、變頻器,、特種變壓器等電氣產(chǎn)品檢試驗(yàn)等需要高精度功率測(cè)量需要的場(chǎng)合使用，目前國(guó)內(nèi)較為廣泛使用的主要有：AnyWay變頻電壓傳感器,、變頻電流傳感器和變頻功率傳感器,。

電子式互感器發(fā)展趨勢(shì)

電子式互感器的出現(xiàn)，被譽(yù)為本世紀(jì)初高壓電器制造業(yè)的一場(chǎng)革命,。其數(shù)字化輸出,、網(wǎng)絡(luò)化接線使得電網(wǎng)更安全、更環(huán)保,、更利于一次設(shè)備乃至整個(gè)輸配電系統(tǒng)的智能化,。電子式互感器與傳統(tǒng)互感器相比有以下特點(diǎn)：

小信號(hào)傳輸代替大功率輸出，互感器小型化,、低功率化可使原先數(shù)十公斤甚至上噸的重量減小到幾公斤,。光隔離代替油、氣絕緣,。獨(dú)立式高壓互感器一二次間采用光纖數(shù)字連接,，光隔離代替復(fù)雜昂貴的油氣絕緣系統(tǒng)，這是一個(gè)革命性變革,，使得電壓愈高,，互感器的性價(jià)比愈高。數(shù)字化輸出替代模擬輸出,，便于后續(xù)網(wǎng)絡(luò)連接和智能化處理,，采用光纖傳輸，具有更強(qiáng)的抗電磁干擾能力,。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享代替多繞組并行接線,。電子式互感器單點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)可經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)傳輸，因而獲得共享,，在電站可省去大量的并行電纜,。

電子式互感器應(yīng)用情況：

資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前大約有上百個(gè)單位從事新型電子式互感器的試探性研發(fā),，初步形成供貨能力的大約有十家左右,，門(mén)類較為齊全，可全面供貨的目前已經(jīng)有3～5家,。產(chǎn)品涉及10～800千伏,電流,、電壓,、獨(dú)立式、組合電器式等不同品種,。2004年起,，有源電子式互感器先于光學(xué)互感器進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用，有源電子式互感器高壓側(cè)將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)經(jīng)光纖傳至地電位,，像光學(xué)傳感方案一樣，實(shí)現(xiàn)了高低壓之間的光隔離絕緣,，加之便于工業(yè)化批量生產(chǎn),，已成為占主導(dǎo)地位的互感器種類。

同一時(shí)期,，我國(guó)研發(fā)一種更加實(shí)用的“自勵(lì)源”技術(shù),，從而有源式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N“準(zhǔn)無(wú)源”結(jié)構(gòu)。這一方案可大幅度簡(jiǎn)化互感器,，從根本上提高可靠性和壽命周期,。

不久，一種適合電子式小功率分壓的“等勢(shì)腔”分壓結(jié)構(gòu)在我國(guó)出現(xiàn),，它具有很高的絕緣安全性和測(cè)量精度指標(biāo),，因而可以替代傳統(tǒng)依靠油、氣絕緣的互感器,。該技術(shù)特別適合于高壓,、特高壓分壓器結(jié)構(gòu)的干式化，是一種出自我國(guó)的新型電子式電壓互感器,。為了克服測(cè)量性能易受溫度,、震動(dòng)應(yīng)力的影響，目前,，光學(xué)方案已經(jīng)由環(huán)狀磁光玻璃改進(jìn)為一種光纖式傳感器,，使得光學(xué)方案登上了一個(gè)新的技術(shù)平臺(tái)，更加接近實(shí)用要求,，這類被稱為光纖式的電子互感器已經(jīng)有少量試用,，需要進(jìn)一步克服結(jié)構(gòu)復(fù)雜和造價(jià)過(guò)高問(wèn)題。

電子式互感器應(yīng)用面臨的主要問(wèn)題：

電子式互感器改變了原有的裝配應(yīng)用方式,，例如微電子器件被前移至戶外環(huán)境的高壓線,、隔離刀閘、斷路器等強(qiáng)干擾源附近,，必須經(jīng)受惡劣氣候條件以及不規(guī)則強(qiáng)電磁干擾的考驗(yàn),，所以目前電子式互感器研發(fā)和應(yīng)用中面臨的主要問(wèn)題是：電磁干擾防護(hù)、通信差錯(cuò)控制,、可靠電源方式以及適應(yīng)戶外環(huán)境,，如果措施不當(dāng),，易引發(fā)信號(hào)失效、保護(hù)誤判,、銹蝕老化等,。解決這些問(wèn)題，我們需要盡快完善試驗(yàn),、檢驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，促進(jìn)電子式互感器下一步研發(fā)的關(guān)注點(diǎn)向高可靠、高穩(wěn)定方向傾斜,。

電子式互感器未來(lái)研發(fā)方向：

1,、傳感無(wú)源化：由于無(wú)源傳感方式具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，獨(dú)立式ECT傳感部件將趨向于無(wú)源化,，這包括有源式傳感器將通過(guò)擺脫對(duì)外源的依賴,，實(shí)現(xiàn)自供電，走向準(zhǔn)無(wú)源化,，由此,，電子式互感器平均壽命周期將會(huì)達(dá)10年以上。光學(xué)傳感器通過(guò)提高其測(cè)量性能,，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),，降低造價(jià)，進(jìn)入實(shí)用,。

2,、結(jié)構(gòu)組合化：利用電子式微功率、小型化優(yōu)勢(shì),，互感器更多以組件方式組合于變壓器,、全封閉組合電器、隔離刀等組合電器中,，減少占地,，降低造價(jià)，還可以通過(guò)功能復(fù)用促進(jìn)一次電器本身的小型化和智能化,。各種方案在發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的同時(shí),，也會(huì)相互組合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),，除了會(huì)出現(xiàn)各種獨(dú)立,、封閉式電流—電壓組合互感器外，今后幾年,，預(yù)計(jì)還會(huì)出現(xiàn)LPCT/ROG-CT與光學(xué)組合版電流互感器,。

3、功能復(fù)用化：充分利用數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢(shì),，單點(diǎn)測(cè)試,，可以多點(diǎn)共享,，互感器同時(shí)提供Goose、RS485,、MU等不同類型的數(shù)字接口,，供多種測(cè)控設(shè)備共享，減少互感器多點(diǎn)重復(fù)安裝,，使設(shè)備配置更加緊湊,。

4、部件標(biāo)準(zhǔn)化：互感器部件標(biāo)準(zhǔn)化,，使具有通用性和互換性,，可作為標(biāo)準(zhǔn)附件“插接”式安裝于各種一次設(shè)備，不同廠家互感器可以更替和互換,。

電子互感器的出現(xiàn)，無(wú)疑能夠解決當(dāng)下的各種問(wèn)題,，當(dāng)然,，時(shí)代在進(jìn)步，互感器也不會(huì)因此而駐足,，互感器行業(yè)也必將朝著更高的目標(biāo)努力著,。