电子式互感器在数字化变电站的运用分析

熊刚

【摘  要】目前，数字化变电站的电网试点已在我国广泛应用，電子式互感器是变电站核心部分，其发展前景也逐渐变好。尽管目前电磁式互感器也在运用，但是，电子式互感器比其具有绝对优势。因此，本文将从电子式电流互感器简析、数字化变电站的特点及其应用四个方面进行分析。

【关键词】电子式电流互感器;数字化变电站

与传统电磁互感器相比，电子电流互感器在技术、性能、应用以及运行管理等方面都具有明显的优势，电子互感器是数字化电力系统中必不可少的组成部分，对数字化变电站也具有积极作，不仅提高发电效率，同时更加节约成本，非常符合目前我国的发展战略。

一、电子式电流互感器简析

电子式互感器能对一次侧的电流进行转换，使其传送到低压侧，再输出符合用电要求数字量或模拟量，供频率为 15 ～ 100 赫兹的继电保护装置和测量仪器使用[1]。在我国，电子式互感器主要分为三类，即铁芯低功率互感器、光学电子式互感器和电子传感器。其内部结构也分为三类，即光纤线路、采收器单元和合并单元。

二、数字化变电站的特点

（一）层次性

在我国，数字化变电站一般分为三层，即间隔、过程和站控。这三层通过网络可以实现彼此通信。过程层注意应用在电气设备的智能化领域，对于电气设备的测量参数、监测运行以及控制操作等都具有重要作用。通过间隔层能够利用通信技术分层传输，创建标准通信端口，实现无缝对接。

（二）通信性

在数字化变电站里，三个层次之间通过网络可以使变电站和控制台的彼此通信，大大地提高信息的传输效率和信息的共享高度。其不仅具有变电站的监控和保护的功能，同时也可以进行仿真模拟、诊断以及遥视等功能，通过先进计算机技术，极大地提高变电站日常的运行和维护工作。

（三）关联性

在数字化的变电站里，每个设备的关联性十分强。利用网络可实现数字化变电站诸设备之间的运行，实现网络化和智能化的有机结合，因其关联性较强的优势，可以提升变电站工作的工作效率，节省成本，提高利用率。

三、电子互感器与数字化变电站相结合的运用研究

（一）电子互感器的原理

电子式互感器主要分为两类，即电流互感器以及电压互感器。尽管二者存在一点的区别，但是二者在基本理论方面并无太大区别。一次传感器在接收信号之后，通过一系列地处理再次传输到一次转换器，经过处理后进入传输系统中，最后通过二次转换器的处理，将这些信号转化为电气量。

（二）具体应用

在我国数字化变电站领域，电子互感器的合理配置是变电站的关键部分，如果配置不理想，将严重地影响电子互感器后续的使用效果，因此，应注意以下几点，才能更好的应用。

（1）双重标准。由于电子互感器具有双重性的特点，因此，可以依据电压的不同等级进行正确选择，同时通过光纤技术连接，可以对于控制室的信号传输，更好地为变电站服务。

（2）控制范围。在我国，变电站以 110 k V 的电压变电站为主，因此，对于互感器的配置也应格外注意，在此过程中产生的信号进一步输入控制室的合并单元，同时不应超出此范围，避免设备损耗或其他严重损失。

（3）组屏安排。以110 k V 的数字化变电站为例，可在开关柜的内部选择适宜的位置对电子互感器进行配置[2]。而互感器可以以组屏的方式安排。按照组屏的形式，输出的信号通过数字化技术处理以后，传输给控制室的合并单元，进而输出相应的信号，最终通过间隔层传输给数字化终端。

（4）输入通路。对于电子互感器的配置，应切记在合并器上增加输入通路。这样可以使较小电流的选择接地选线，进而存进变电站的良好运转，同时大大地降低设备的故障率。

（5）检测温度。电子互感器利用光纤技术进行传输信号时，可以进行变压器温度的检测。通过模拟电流输出到控制室的合并单元，实现对变压器的温度监控[3]。

（三）应用优势

（1）降低保护装置的出错率

电子互感器在数字化变电站的运用中，可以极大地降低保护装置的出错率。因为目前电子互感器并无铁芯，因此没有磁饱和问题，而且电子互感器对设备的故障反应也十分迅速和准确，很好地满足目前数字化变电站的动作。并且人工操作也存在着操作失误的风险，而电子式互感器可以利用其优势降低操作的出错率。

（2）提升抗干扰能力

因为电子互感器能够很好地解决铁磁谐振现象，所以可以极大地降低铁磁的干扰。如果采用电磁式的互感器，因铁磁谐振而造成保险丝熔断时，就会因电压减载低频而跳闸，进而造成大规模停电发生，造成巨大的损失，由此可见，电子互感器的抗干扰能力是极其重要的。

（3）降低电能生产成本

电子式互感器具有体积小、节能好以及质量轻等特点。目前，我国电子式互感器大多用绝缘的玻璃纤维，这样可以极大地降低其成本。并且，电子式互感器的损坏率相对低，所以使用寿命也有所延长，也可以大大地减少维护成本。

（4）减少人员雇佣成本

由于数字化变电站可以利用网络实现数字信号的快速传输，因此，极大地提高了数字的传输速率。也可以实现数据之间的精确共享。因此，变电站可以通过远程操作实现自动化处理，进而可以对变电站监测，也可以实现无人操作，这样可以极大地节省人力。

结束语

综上所述，电子式互感器对于我国数字化变电站电网的顺利运行有着极其重要的影响。因此，在今后，应注重实际运行管理中相关人员的知识储备和经验总结，规范我国变电站的设施运行、设备维护以及设备检修等重要工作。同时，同时利用激励和奖励机制，提高该领域翘楚对于电子互感器的技术研发力度，不断优化和完善互感器，最大程度为数字化变电站助力。

参考文献：

[1]于明光，王强.数字化变电站技术及电子互感器技术研究[J].研制开发，2018（02）.

[2]赵双双，黄清，志新，陈文广，李志立.电子式互感器状态评价及可靠性分析[J].国外电子测量技术，2018（05）：168.

[3]周翔，朱金龙，何育.电子式电流互感器的技术及研究[J].中国科技信息，2018（12）.

（作者单位：宁波奥克斯电气股份有限公司）