解讀電子式互感器發(fā)展趨勢

2017-01-13  

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

小信號傳輸代替大功率輸出，互感器小型化、低功率化可使原先數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。獨立式高壓互感器一二次間采用光纖數字連接，光隔離代替復雜昂貴的油氣絕緣系統，這是一個(gè)革命性變革，使得電壓愈高，互感器的性?xún)r(jià)比愈高。

數字化輸出替代模擬輸出，便于后續網(wǎng)絡(luò )連接和智能化處理，采用光纖傳輸，具有更強的抗電磁干擾能力。

網(wǎng)絡(luò )數據共享代替多繞組并行接線(xiàn)。電子式互感器單點(diǎn)測量數據可經(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。

應用情況

資料統計，我國目前大約有上百個(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(lèi)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)應用，有源電子式互感器高壓側將電流信號轉換為數字信號經(jīng)光纖傳至地電位，像光學(xué)傳感方案一樣，實(shí)現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)，已成為占主導地位的互感器種類(lèi)。

同一時(shí)期，我國研發(fā)一種更加實(shí)用的“自勵源”技術(shù)，從而有源式轉變?yōu)橐环N“準無(wú)源”結構。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“等勢腔”分壓結構在我國出現，它具有很高的絕緣安全性和測量精度指標，因而可以替代傳統依靠油、氣絕緣的互感器。該技術(shù)特別適合于高壓、特高壓分壓器結構的干式化，是一種出自我國的新型電子式電壓互感器。

為了克服測量性能易受溫度、震動(dòng)應力的影響，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，更加接近實(shí)用要求，這類(lèi)被稱(chēng)為光纖式的電子互感器已經(jīng)有少量試用，需要進(jìn)一步克服結構復雜和造價(jià)過(guò)高問(wèn)題。

應用面臨的主要問(wèn)題

電子式互感器改變了原有的裝配應用方式，例如微電子器件被前移至戶(hù)外環(huán)境的高壓線(xiàn)、隔離刀閘、斷路器等強干擾源附近，必須經(jīng)受惡劣氣候條件以及不規則強電磁干擾的考驗，所以目前電子式互感器研發(fā)和應用中面臨的主要問(wèn)題是：電磁干擾防護、通信差錯控制、可靠電源方式以及適應戶(hù)外環(huán)境，如果措施不當，易引發(fā)信號失效、保護誤判、銹蝕老化等。

解決這些問(wèn)題，我們需要盡快完善試驗、檢驗相關(guān)標準，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、高穩定方向傾斜。

未來(lái)研發(fā)方向

傳感無(wú)源化：由于無(wú)源傳感方式具有技術(shù)優(yōu)勢，獨立式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)擺脫對外源的依賴(lài)，實(shí)現自供電，走向準無(wú)源化，由此，電子式互感器平均壽命周期將會(huì )達10年以上。光學(xué)傳感器通過(guò)提高其測量性能，簡(jiǎn)化系統結構，降低造價(jià)，進(jìn)入實(shí)用。

結構組合化：利用電子式微功率、小型化優(yōu)勢，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?xún)?yōu)勢的同時(shí)，也會(huì )相互組合，優(yōu)勢互補，除了會(huì )出現各種獨立、封閉式電流—電壓組合互感器外，今后幾年，預計還會(huì )出現LPCT/ROG-CT與光學(xué)組合版電流互感器。

功能復用化：充分利用數據共享優(yōu)勢，單點(diǎn)測試，可以多點(diǎn)共享，互感器同時(shí)提供Goose、RS485、MU等不同類(lèi)型的數字接口，供多種測控設備共享，減少互感器多點(diǎn)重復安裝，使設備配置更加緊湊。

部件標準化：互感器部件標準化，使具有通用性和互換性，可作為標準附件“插接”式安裝于各種一次設備，不同廠(chǎng)家互感器可以更替和互換。

附加資料：