论文部分内容阅读
摘要：电流和电压互感器是电力系统进行电流、电压测量的重要设备，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。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，电子式电流互感器的技术研新成为其在未来发展的关键之所在。
关键词：电子式电流；互感器技术
1现有电子式电流互感器的固有缺点分析
近几年，随着电子式电流互感器在各个不同领域的广泛使用，其自身的固有缺点也慢慢的显现了出来，概括起来，电子式电流互感器的固有缺点主要有以下三个方面：
第一，绝缘结构越来越复杂，这就使得产品的造价也越来越高，产品的重量开始变大，从而使得其支撑结构也变得更加的复杂。
第二，电子式电流互感器往往会因为电流较大，导致二次输出的过程当中电流发生畸变，从而严重的影响了继电保护设备的运行，造成拒动或误动。
第三，电子式电流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。
针对以上的问题，随着光电子技术、微电子技术以及光纤通信技术的发展，电子式电流互感器得到了迅速的发展，以上三个方面的固有缺陷在进过一定的技术革新之后，能够得到相应的改善和改进。
2电子式电流互感器的技术研究趋势
2.1高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能和优越的性价比
电子式电流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，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。电子式电流互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离，不存在电压互感器二次回路短路或电流互感器二次开路给设备和人身造成的危害，安全性和可靠性大大体高。
2.2不含铁芯，消除了磁饱和和铁磁谐振等问题
电子式电流互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别，一般不用铁芯做磁耦合，因此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。
2.3抗电磁干扰性能好，低压边无开路高压危险
电磁式电流互感器二次回路不能开路，低压边存在开路危险。ECT的高压边与低压边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，且抵压侧无开路高压危险。
2.4动态范围大，测量精度高
电网正常运行时，电流互感器流过的电流并不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，短路电流越来越大。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，一台互感器很难同时满足高精度计量和继电保护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围，一台电子式互感器可同时满足计量和继电保护的需要。
2.5频率响应范围宽
电子式电流互感器的频率范围主要取决于相关的电子线路部分，频率响应范围较宽。电子式电流互感器可以测出高压电力线上的谐波，还可进行电网电流暂态、高频大电流与直流的测量。而电磁式互感器是难以进行这方面的工作的。
2.6没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险
电子式电流互感器的绝缘结构相对简单，一般不采用油做为绝缘介质，不会引起火灾和爆炸等危险。
2.7体积小、重量轻
电子式电流互感器无铁芯，其重量较相同电压等级的电磁式互感器小很多。美国西屋公司公布的345kV的MOCT的重量为109kg，而相同电压等级的油浸式電流互感器的重量有2吨左右，这给运输和安装带来了很大的方便。
2.8适应了电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要
随着计算机和数字技术的发展，电力计量与继电保护已日渐实现自动化、微机化。电磁式电流互感器的5A或1A输出必需经过相应的隔离变换才能与数字化保护和测控设备接口，而电子式电流互感器本身就是利用光电技术的数字化设备，可直接与数字化保护和测控设备接口，避免中间环节。
3电子式电流互感器技术在我国革新前景分析
中国是世界上电力工业发展最快的国家之一，变电站建设规模大，另一方面人均耕地少，节约变电站建设用地意义重大。在城市电网改造过程中，将会大量采用地下变电站，更加需要变电站的紧凑化设计。采用电子式电流互感器及与之配套的保护控制设备可以节省大量电缆，减少占地面积，节省建设投资，提高变电站自动化水平，减轻劳动强度，提高劳动生产率，减少运行维护费用。
电子式电流互感器的应用在我国才刚刚起步，实际应用中还有许多问题有待进一步研究与解决，如同步、二次设备的配置及电子式电流互感器与电磁式互感器混合使用等问题。
4结语
综上所述，电子式电流互感器以其优越的性能、明显的经济效应和社会效应，对于保证日益庞大和复杂的电力系统安全可靠运行，并提高其自动化程度具有深远的意义。 因此，未来电子式电流互感器的技术革新势在必行，如何更好的、更快的推进电子式电流互感器技术的变革就显得尤为重要。
参考文献：
[1]黄灿，郑建勇，苏麟，梅军.电子式互感器在数字化变电站中的应用[J].电工电气. 2009（12）
[2]吕英俊，李静.电力系统中电子式互感器的研究[J].煤矿机械.2005（10）
[3]黄灿，郑建勇，苏麟，梅军.数字化变电站建设中电子式互感器的选型分析[J]. 电气应用. 2010（05）
[4]尹朝，赵一虓.国产全光纤电子式电流互感器迈向超高压——访南瑞航天（北京）电气控制技术有限公司总经理王巍博士[J].电气时代.2009（09）
关键词：电子式电流；互感器技术
1现有电子式电流互感器的固有缺点分析
近几年，随着电子式电流互感器在各个不同领域的广泛使用，其自身的固有缺点也慢慢的显现了出来，概括起来，电子式电流互感器的固有缺点主要有以下三个方面：
第一，绝缘结构越来越复杂，这就使得产品的造价也越来越高，产品的重量开始变大，从而使得其支撑结构也变得更加的复杂。
第二，电子式电流互感器往往会因为电流较大，导致二次输出的过程当中电流发生畸变，从而严重的影响了继电保护设备的运行，造成拒动或误动。
第三，电子式电流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。
针对以上的问题，随着光电子技术、微电子技术以及光纤通信技术的发展，电子式电流互感器得到了迅速的发展，以上三个方面的固有缺陷在进过一定的技术革新之后，能够得到相应的改善和改进。
2电子式电流互感器的技术研究趋势
2.1高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能和优越的性价比
电子式电流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，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。电子式电流互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离，不存在电压互感器二次回路短路或电流互感器二次开路给设备和人身造成的危害，安全性和可靠性大大体高。
2.2不含铁芯，消除了磁饱和和铁磁谐振等问题
电子式电流互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别，一般不用铁芯做磁耦合，因此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。
2.3抗电磁干扰性能好，低压边无开路高压危险
电磁式电流互感器二次回路不能开路，低压边存在开路危险。ECT的高压边与低压边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，且抵压侧无开路高压危险。
2.4动态范围大，测量精度高
电网正常运行时，电流互感器流过的电流并不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，短路电流越来越大。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，一台互感器很难同时满足高精度计量和继电保护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围，一台电子式互感器可同时满足计量和继电保护的需要。
2.5频率响应范围宽
电子式电流互感器的频率范围主要取决于相关的电子线路部分，频率响应范围较宽。电子式电流互感器可以测出高压电力线上的谐波，还可进行电网电流暂态、高频大电流与直流的测量。而电磁式互感器是难以进行这方面的工作的。
2.6没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险
电子式电流互感器的绝缘结构相对简单，一般不采用油做为绝缘介质，不会引起火灾和爆炸等危险。
2.7体积小、重量轻
电子式电流互感器无铁芯，其重量较相同电压等级的电磁式互感器小很多。美国西屋公司公布的345kV的MOCT的重量为109kg，而相同电压等级的油浸式電流互感器的重量有2吨左右，这给运输和安装带来了很大的方便。
2.8适应了电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要
随着计算机和数字技术的发展，电力计量与继电保护已日渐实现自动化、微机化。电磁式电流互感器的5A或1A输出必需经过相应的隔离变换才能与数字化保护和测控设备接口，而电子式电流互感器本身就是利用光电技术的数字化设备，可直接与数字化保护和测控设备接口，避免中间环节。
3电子式电流互感器技术在我国革新前景分析
中国是世界上电力工业发展最快的国家之一，变电站建设规模大，另一方面人均耕地少，节约变电站建设用地意义重大。在城市电网改造过程中，将会大量采用地下变电站，更加需要变电站的紧凑化设计。采用电子式电流互感器及与之配套的保护控制设备可以节省大量电缆，减少占地面积，节省建设投资，提高变电站自动化水平，减轻劳动强度，提高劳动生产率，减少运行维护费用。
电子式电流互感器的应用在我国才刚刚起步，实际应用中还有许多问题有待进一步研究与解决，如同步、二次设备的配置及电子式电流互感器与电磁式互感器混合使用等问题。
4结语
综上所述，电子式电流互感器以其优越的性能、明显的经济效应和社会效应，对于保证日益庞大和复杂的电力系统安全可靠运行，并提高其自动化程度具有深远的意义。 因此，未来电子式电流互感器的技术革新势在必行，如何更好的、更快的推进电子式电流互感器技术的变革就显得尤为重要。
参考文献：
[1]黄灿，郑建勇，苏麟，梅军.电子式互感器在数字化变电站中的应用[J].电工电气. 2009（12）
[2]吕英俊，李静.电力系统中电子式互感器的研究[J].煤矿机械.2005（10）
[3]黄灿，郑建勇，苏麟，梅军.数字化变电站建设中电子式互感器的选型分析[J]. 电气应用. 2010（05）
[4]尹朝，赵一虓.国产全光纤电子式电流互感器迈向超高压——访南瑞航天（北京）电气控制技术有限公司总经理王巍博士[J].电气时代.2009（09）