電子式電流互感器技術革新分析

　　摘要：電流和電壓互感器是電力系統(tǒng)進行電流、電壓測量的重要設備，其精度及可靠性與電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟運行密切相關。傳統(tǒng)的電流和電壓互感器是電磁感應式的，具有類似變壓器的結(jié)構(gòu)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏θ萘坎粩嘣黾樱娋W(wǎng)運行電壓等級也越來越高，目前，俄羅斯已有1150kV的骨干電網(wǎng)，我國也已將原來220kV的骨干電網(wǎng)提高到了500kV，年初國網(wǎng)公司已將1000kV的輸電線路納入近幾年的發(fā)展規(guī)劃。隨著電壓等級的提高，電子式電流互感器的技術研新成為其在未來發(fā)展的關鍵之所在。

　　關鍵詞：電子式電流;互感器技術

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　　1現(xiàn)有電子式電流互感器的固有缺點分析

　　近幾年，隨著電子式電流互感器在各個不同領域的廣泛使用，其自身的固有缺點也慢慢的顯現(xiàn)了出來，概括起來，電子式電流互感器的固有缺點主要有以下三個方面：

　　第一，絕緣結(jié)構(gòu)越來越復雜，這就使得產(chǎn)品的造價也越來越高，產(chǎn)品的重量開始變大，從而使得其支撐結(jié)構(gòu)也變得更加的復雜。

　　第二，電子式電流互感器往往會因為電流較大，導致二次輸出的過程當中電流發(fā)生畸變，從而嚴重的影響了繼電保護設備的運行，造成拒動或誤動。

　　第三，電子式電流互感器的輸出為模擬量，不能與數(shù)字化二次設備直接接口，不利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化進程。

　　針對以上的問題，隨著光電子技術、微電子技術以及光纖通信技術的發(fā)展，電子式電流互感器得到了迅速的發(fā)展，以上三個方面的固有缺陷在進過一定的技術革新之后，能夠得到相應的改善和改進。

　　2電子式電流互感器的技術研究趨勢

　　2.1高低壓完全隔離，安全性高，具有優(yōu)良的絕緣性能和優(yōu)越的性價比

　　電子式電流互感器將高壓側(cè)信號通過絕緣性能很好的光纖傳輸?shù)蕉卧O備，這使得其絕緣結(jié)構(gòu)大大簡化，電壓等級越高其性價比優(yōu)勢越明顯。電子式電流互感器利用光纜而不是電纜作為信號傳輸工具，實現(xiàn)了高低壓的徹底隔離，不存在電壓互感器二次回路短路或電流互感器二次開路給設備和人身造成的危害，安全性和可靠性大大體高。

　　2.2不含鐵芯，消除了磁飽和和鐵磁諧振等問題

　　電子式電流互感器在原理上與傳統(tǒng)互感器有著本質(zhì)的區(qū)別，一般不用鐵芯做磁耦合，因此消除了磁飽和及鐵磁諧振現(xiàn)象，從而使互感器運行暫態(tài)響應好，穩(wěn)定性好，保證了系統(tǒng)運行的高可靠性。

　　2.3抗電磁干擾性能好，低壓邊無開路高壓危險

　　電磁式電流互感器二次回路不能開路，低壓邊存在開路危險。ECT的高壓邊與低壓邊之間只存在光纖聯(lián)系，信號通過光纖傳輸，高壓回路與二次回路在電氣上完全隔離，互感器具有較好的抗電磁干擾能力，且抵壓側(cè)無開路高壓危險。

　　2.4動態(tài)范圍大，測量精度高

　　電網(wǎng)正常運行時，電流互感器流過的電流并不大，但短路電流一般很大，而且隨著電網(wǎng)容量的增加，短路電流越來越大。電磁式電流互感器因存在磁飽和問題，難以實現(xiàn)大范圍測量，一臺互感器很難同時滿足高精度計量和繼電保護的需要。電子式電流互感器有很寬的動態(tài)范圍，一臺電子式互感器可同時滿足計量和繼電保護的需要。

　　2.5頻率響應范圍寬

　　電子式電流互感器的頻率范圍主要取決于相關的電子線路部分，頻率響應范圍較寬。電子式電流互感器可以測出高壓電力線上的諧波，還可進行電網(wǎng)電流暫態(tài)、高頻大電流與直流的測量。而電磁式互感器是難以進行這方面的工作的。

　　2.6沒有因充油而潛在的易燃、易爆炸等危險

　　電子式電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)相對簡單，一般不采用油做為絕緣介質(zhì)，不會引起火災和爆炸等危險。

　　2.7體積小、重量輕

　　電子式電流互感器無鐵芯，其重量較相同電壓等級的電磁式互感器小很多。美國西屋公司公布的345kV的MOCT的重量為109kg，而相同電壓等級的油浸式電流互感器的重量有2噸左右，這給運輸和安裝帶來了很大的方便。

　　2.8適應了電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展的需要

　　隨著計算機和數(shù)字技術的發(fā)展，電力計量與繼電保護已日漸實現(xiàn)自動化、微機化。電磁式電流互感器的5A或1A輸出必需經(jīng)過相應的隔離變換才能與數(shù)字化保護和測控設備接口，而電子式電流互感器本身就是利用光電技術的數(shù)字化設備，可直接與數(shù)字化保護和測控設備接口，避免中間環(huán)節(jié)。

　　3電子式電流互感器技術在我國革新前景分析

　　中國是世界上電力工業(yè)發(fā)展最快的國家之一，變電站建設規(guī)模大，另一方面人均耕地少，節(jié)約變電站建設用地意義重大。在城市電網(wǎng)改造過程中，將會大量采用地下變電站，更加需要變電站的緊湊化設計。采用電子式電流互感器及與之配套的保護控制設備可以節(jié)省大量電纜，減少占地面積，節(jié)省建設投資，提高變電站自動化水平，減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，減少運行維護費用。

　　電子式電流互感器的應用在我國才剛剛起步，實際應用中還有許多問題有待進一步研究與解決，如同步、二次設備的配置及電子式電流互感器與電磁式互感器混合使用等問題。

　　4結(jié)語

　　綜上所述，電子式電流互感器以其優(yōu)越的性能、明顯的經(jīng)濟效應和社會效應，對于保證日益龐大和復雜的電力系統(tǒng)安全可靠運行，并提高其自動化程度具有深遠的意義。 因此，未來電子式電流互感器的技術革新勢在必行，如何更好的、更快的推進電子式電流互感器技術的變革就顯得尤為重要。

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