电子式互感器技术发展趋势阐述论文_曹曦焱

电子式互感器技术发展趋势阐述论文_曹曦焱

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摘要:伴随着电子式互感器的应运而生,高压电器制造业迎来了一场改革潮流。数字化的输出和网络化接线让电网更加安全,同时又能符合环保的口号,便于及时的实现输配电系统的智能化运作目标。电子式互感器现已成为了智能变电站的重要组成部分,在现场发挥出的应用价值和研发的动态过程受到关注。

关键词:电子式互感器;应用;发展

1电子式互感器概念

电子式互感器是具有模拟量电压输出或数字量输出,供频率15-100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用的电流/电压互感器。电子式互感器分为电子式电流互感器和电子式电压互感器两种。若一次转换器是电子部件,需要一次电源供电,则称此类电子式互感器为有源电子式互感器;若一次传感器是光学原理的,光纤传输系统可以直接将光测量信号送出,无需一次转换器,当然也无需一次电源,则称此类电子式互感器为无源电子式互感器。

2现阶段电子式互感器的应用

2.1GIS电子式互感器

GIS电子式互感器是与气体绝缘全封闭组合电器(简称GIS)配套使用的电子式互感器。国内目前能够提供GIS电子式互感器产品的厂家有近10个。2008年以来500kV及以下电压等级的GIS电子式互感器在我国多数省市的智能变电站已有小范围工程应用。

GIS电子式互感器通常由互感器壳体、电流传感器(LPCT和空芯线圈)、电压传感器(同轴电容分压器)及远端模块等部分构成。电流传感器嵌在接地壳体内,感应流过一次导杆中的被测电流,一次导杆、同轴电容环和接地外壳构成电压传感器,感应一次导杆上的被测电压,高低压间以SF6气体绝缘。

220kV及以上电压等级的GIS电子式互感器通常为单相结构,空芯线圈、LPCT、同轴电容分压器及远端模块可根据工程需求进行双重化冗余配置。110kVGIS电子式互感器通常为三相共箱结构,空芯线圈及远端模块可根据工程需求实现双重化冗余配置,但LPCT及同轴电容分压器受结构体积限制一般不易实现双重化配置。 因电流传感器及电压传感器的输出信号较弱(通常小于1V),易受干扰,因此远端模块应靠近电流传感器及电压传感器布置,且要采取相应的抗干扰措施,否则GIS电子式互感器的输出信号易受电磁干扰影响。远端模块通常置于互感器壳体上的密封屏蔽箱体内,就近处理电流传感器罗苏南等:电子式互感器技术发展及应用现状及电压传感器输出信号。

2.2AIS电子式互感器

AIS电子式电流电压组合互感器通常由一次电流传感器(空芯线圈及LPCT)、一次电压传感器(电容分压器)、远端模块及合并单元等部件组成。远端模块位于高压端,其工作电源需采用绝缘供能方式进行解决,实际产品通常采用激光供能及线路取能相结合的方式为远端模块提供工作电源。当一次导体无电流或电流较小时,远端模块的工作电源由激光供能提供,当一次电流较大时,远端模块的工作电源由线路取能提供,两种供能方式应能实现无缝切换。

对于AIS电子式互感器,空芯线圈、LPCT、取能线圈及远端模块均可根据工程要求实现双重化冗余配置,但电容分压器只能单配,远端模块双配时,电容分压器的输出信号同时送给两个远端模块分别处理。

AIS电子式电流互感器的结构与电流电压组合互感器的结构基本类似,只是无电容分压器,主绝缘由光纤复合绝缘子保证。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆AIS电子式电压互感器的远端模块通常设计在低压端,分压器的分压信号从低压端引出,远端模块的工作电源由站内220V直流电源提供。

2.3隔离断路器电子式电流互感器

隔离断路器是具有隔离开关功能的断路器。在AIS变电站用隔离断路器取代断路器及隔离开关,可以使变电站的占地面积减小40%以上,同时可以显著减少设备的维护工作量以及因设备维护造成的停电时间,提高变电站的利用率。我国首个采用隔离断路器的新一代智能化变电站已于2013年底建成投运。隔离断路器电子式电流互感器与隔离断路器集成为一体,可进一步减小变电站的占地面积。随着隔离断路器的推广应用,隔离断路器电子式电流互感器将会有很好的应用前景。

空芯线圈、LPCT、取能线圈及远端模块均位于高压端,远端模块的工作电源由激光供能与线路取能相结合的方式提供,远端模块的供能光纤及数据光纤通过悬式光纤绝缘子及光缆连接至控制室合并单元。

3电子式互感器技术发展趋势分析

3.1部件标准化的趋势

互感器本身就具有着四大部件,这四大部件现阶段趋向于标准化发展。所谓的标准化方向,意指其具备着能够相互兼容的接口方式,这种有效的存在使得电子式互感器彰显出更为明显的通用性和互换性,因此能够适当的将其作为最为关键的参考,适当的利用这样的标准,进行多种一次电器的插接和安装。面对不一样的要求,为了更好的满足不同厂家互感器的基本需要,实现较为理想的更替和互换,方便后续的维修与版本升级,应该适当的运用同类型标准,以此可以当做更为科学的参考,从而满足实际工作的需求。

3.2结构组合化的趋势

借助于电子式微功率、小型化优势之处,这类互感器能够更好的通过组件的方式进行优化组合,类似于变压器、全封闭组合电器等等,这些组合的电器中可以对节约用地资源、降低造价成本等起到有效支持。还能适当的运用功能复用,合理的推动一次电器本身逐步的实现小型化和智能化的目标。通过逐步的将多种传感方式加以整合,使得组合更具优势之处,也让多种优点并存,缺点互补,彰显出更为独到的整体效能。国网公司目前也适时的提出了相应的意见,将结构组合工作提上日程,这种任务的落实可以保证电子式互感器稳步实现组合化。

3.3传感无源化的趋势

因为无源传感方式本身就彰显出十足的技术优势,独立式ECT传感部件渐渐的实现了无源化的目标,这其中涵盖着有源式传感器,可以逐渐的摆脱对外源存在的依赖,同时又能逐步的实现自动供电的目标,趋向于准无源化的基本目标。电子式互感器的平均寿命能够达到十年以上,光学传感器的存在使得测量的性能稳步的提升,系统的结构得到合理的简化,逐步的降低造价,接近于实用的功效。

4结语

随着国家电力行业的进步,市场需求持续增加,新能源和智能电网的构建使得电子式互感器技术备受瞩目。本文重点分析了电子式互感器技术的发展趋势,通过明确其基本的特点,判断其应用状态,为使其更好的确定发展规划,主张积极的运用优势资源,借助于先进的技术举措,保证不断康复深层次技术难点,努力向着既定的方向前进,可靠且稳定的方向是电子式互感器技术运用的必然要求,因此需要积极地探索这样的前景,由此为其发展之路清除障碍。

参考文献

[1]高鹏,马江泓,杨妮,高红杰.电子式互感器技术及其发展现状[J].南方电网技术,2014,03:39-42.

[2]罗承沐,张贵新,王鹏.电子式互感器及其技术发展现状[J].电力设备,2012,01:20-24.

论文作者:曹曦焱

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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