电子式互感器及其在智能变电站中的应用

钟朝辉

摘要：本文主要仔細地对电子式互感器理论、分析了有源和无源电子变压器的类型及其使用原理，并讨论了当前存在的问题，最后则是对电子式互感器技术的特点做了一些比较，对电子式互感器怎样在智能变电站中起到非常重要作用和在以后其发展的方向做了一些研究。希望这一篇文章可以对电子式互感器的发展起到一定的影响。

关键词：智能变电站;电子式互感器;应用

为了确保电力系统正常运行工作，这就需要工作人员对电力系统和电力设备有关系数来做一些检测，这样对电力系统做一些测量和监管就方便多了。近些年来，智能电网已经渐渐变为了电力行业发展的方向，这其中最主要的则是智能变电站。智能变电站与平时常用的变电站相比较，智能变电站是数字变电站的更高层次变化，数字变电站的特点是用电子互感器取代老式互感器，用数字信号的方式来代替过去的模拟电量收集，依靠光导纤维等来将电流电压的数值进行准确测量变为现实，这样智能电网的管制和监管就变得非常便利。所以，电子式互感器在智能变电站中的使用在以后智能电网的创建中有着非常重要的影响。

1电子式互感器的使用原理和种类

1.1电子式互感器的使用原理和种类

电子互感器器具有模拟电压输出或数字输出，提供的频率为20～110赫兹的电气检测装置和继电保护设备应用的电流或是电压互感器，如同名字一样，电子互感器有两种，电子电流互感器和电子电压互感器。这两种互感器的通用使用方法是：一次传感器制造出的信号和一次端子依靠电流或是电压相对的信号，通过一次转换器输送给二次转换器，最后二次转换器将输送设备输送过来的信号转变为供给检测仪器和继电保护仪器、继电保护仪器或者是控制设备。

1.2.电子式互感器的种类

如果一次转换器是电子构件，那么一次转换器就需要一次电源来进行供电才可使用，那么就把这一类的电子式互感器称之为有源电子式互感器;假如一次传感器是光学原理进行的，纤传输系统能够把光检测信号无须经过任何设备直接传送出去，即不需要一次转换器，自然也不需要一次电源，那么就把这一类的电子互感器称作为无源电子式互感器。

2电子式电流互感器

2.1 无源式电子式电流互感器的介绍

无源电流变压器可分为两类，即全光纤型和磁光玻璃型，它们依赖于Faredey效应的原理，也可以称为磁致旋光效应。LED散发出的光近起偏器后为一线偏振光，一线偏振光在电流制造出的磁场影响下，根据磁光材料的不同，其偏振面会一定程度上转向，旋转w和磁场h将沿线性偏振光的路径与线积分成正相关。因为无源电子电流变压器使用光学材料，那么周围环境的因素就会对无源电子式电流感应器的使用性能造成很大的影响，其中出现最明显的就是温度漂移与长期稳定性，因此无源式电子式电流互感器能不能最后使用并且广泛推广，那么把这两个问题处理掉便是关键部分。

2.2有源式电子式电流互感器

有源电子电流变压器基于电磁感应原理，可分Rogowski线圈型和低功率线圈型两种类型。低功率线圈型传统的互感器的原理大致相同，其工作效果都差不多，但是另一种线圈行被称作空心线圈，它是由漆包线整齐缠绕在骨架上制作出来的，解决了一些问题例如磁炮磁滞等问题。由此可知，这种线圈对电流的测量主要是根据准确的互改系数，它将测量出来的电势进行积分化处理，并结合一系列的计算，最终可以测量出电流的大小。

Rogowski线圈型电子式电流互感器是根据Faredey电磁感应定理而制作出来的，因此，这就表明了它不能够用在测量行稳直流上，并且变化比较慢的测量也是不准确的数值，存在着测量的限制。

3电子式电压互感器

3.1无源式电子式电压互感器

无源式电子电压互感器同时采用 Pockels 和逆压电类型，因为逆压电无源电子电压互感器需要特殊光纤，并且它的信号也比较难以调节，所以说现在大部分都不用这一个互感器，而用的另一个无缘式电子式电压互感器。

从Pockels效应可以知道，有一些晶体在某种外场力的作用下会将导入的入射光折射率发生改变，这样一来就会使入射晶体的偏振，光发生延迟的现象，并且与外加电场成正比的关系，所以说我们可以将被测电压加在这种晶体上，测得它们的相位差就可以测出电压了。

3.2有源式电子式电压互感器

大多数有源电子电压互感器具有电阻电容类型。与以前的互感器不同的地方是，这一类的互感器是最原始的用来测量高压电的一种常用方式。具体来讲，这种互感器在十千伏和三十五千伏的电压互感器上比较常用，它与rogowski线圈是互感器原理很相同，最大的区别就是在经过分压后，必须要有信号预处理之后才能够开始下一个转化。对于该变压器，对二次回路阻抗的条件非常严格，尤其是总线电压互感器，怎样才能够更好的解决信号传输过程中的抗干扰性，是现在的一大难题。

4在智能变电站中的应用

智能变电站是现在一种比较先进的智能设备，它主要采用一些非常环保，并且准确的材料构成，用来进行全站的信息数据化和信息共享。该设备能够通过智能操控完成对一些电路的采集等一系列基本的操作，并且能够参考现有的标准，进行实时的自由调节，是一个功能性十足的变电站。智能变电站自动控制系统可分为间隔层、过程层和站控制层三层。变电站的目标和目的是为了更好、更准确地测量出电路中电压和电流的精确量。

电子式互感器是当今变电站运行必不可少的设备之一，在国家电网的检测当中，以及修护保护方面都具有非常重要的意义，它能够提高我国整体电力系统的运行速度。这种电子式互感器主要采用数字输入，比较方便快捷，并且它的通讯能力也十分的强大，它的应用几乎直接改变了我国变电站的通讯方式。在这种互感器输出数字信号之后，能够达到多点对接，几乎完全代替了二次光电缆线，解决了很多复杂的问题，真正的实现了信息共享的要求。并且电子式互感器的输出模式基本上都是采用的，是光电缆进行输送，它的数量非常的少，所以相对于那些传统的电脑来说，制作量是十分的少的，建造成本也比传统的低许多。并且也有很多的优点，传统的互感器，每隔一段时间都要例行检查一次，然而，电子式互感器，它能够使在全寿命周期内实现免维修的条件，这大大减少了工作量以及成本，在某种程度上促进了我国智能电网的建设与发展。

电子互感器的出现是现代社会发展趋势的必然结果。有源电子互感器器技术已在此之前就步入成熟阶段了，能够达到了全球覆盖，能够完成实用化的标准，因此，我国基本上大部分地区都有这种电子式互感器。但这种互感器存在着天生的缺陷和缺点，没有办法完全适应智能变电站的各种需求，所以新型的电子式互感器的就产生了，这无疑是最好的解决办法，但是新型的无源式互感器也存在着一些小小的问题，这也阻碍者这种互感器的实用化发展。是这在工作人员的努力之下是非常容易解决的，所以电子式互感器未来发展的趋势是非常乐观的。

5结束语

随着社会的不断进步，无言式电子式互感器的研究发明已经获得了非常大的进步，其中有一些互感器的标准已经能够达到现在生活所必备的要求，已经接近实用化的标准了。所以说这种电子式互感器可能就是未来电子式互感器的趋势所在，并且它的应用也必将推动整个电网的建设与发展。

参考文献：

[1]  冯祎鑫. 电子式互感器及其在智能变电站中的应用[J]. 科技创新导报，2018（10）.

[2]  陈建壮. 电子式互感器及其在智能变电站的应用[J]. 科技创新导报，2017（17）.