電子式電流互感器技術(shù)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(shè)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(guān)。傳統(tǒng)的電流和電壓互感器是電磁感應(yīng)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?，電網(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(shù)研新成為其在未來發(fā)展的關(guān)鍵之所在。

　　關(guān)鍵詞：電子式電流;互感器技術(shù)

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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(lǐng)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(fù)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(fù)雜。

　　第二，電子式電流互感器往往會因為電流較大，導(dǎo)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(shè)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(shè)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(shù)、微電子技術(shù)以及光纖通信技術(shù)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(shù)革新之后，能夠得到相應(yīng)的改善和改進。

　　2電子式電流互感器的技術(shù)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(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)范圍寬

　　電子式電流互感器的頻率范圍主要取決于相關(guān)的電子線路部分，頻率響應(yīng)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(zāi)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(yīng)了電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需要

　　隨著計算機和數(shù)字技術(shù)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(yīng)的隔離變換才能與數(shù)字化保護和測控設(shè)備接口，而電子式電流互感器本身就是利用光電技術(shù)的數(shù)字化設(shè)備，可直接與數(shù)字化保護和測控設(shè)備接口，避免中間環(huán)節(jié)。

　　3電子式電流互感器技術(shù)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(shè)規(guī)模大，另一方面人均耕地少，節(jié)約變電站建設(shè)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(shè)計。采用電子式電流互感器及與之配套的保護控制設(shè)備可以節(jié)省大量電纜，減少占地面積，節(jié)省建設(shè)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(yīng)用在我國才剛剛起步，實際應(yīng)用中還有許多問題有待進一步研究與解決，如同步、二次設(shè)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(yīng)和社會效應(yīng)，對于保證日益龐大和復(fù)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(shù)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(shù)的變革就顯得尤為重要。

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