摘要：高压电力互感器的作用主要是对电力系统进行保护、测量、计量，为电力系统提供电压、电流信号。互感器的安全性和精度，直接影响着电力系统的稳定、安全运行，是电力系统的重要元件。当前，电力系统最高运行电压已达750kV等级，1000kV也已试运行，高压直流已达到±800kV。电力系统中自动化技术正努力朝向数字化的方向发展，这代表了电力系统的发展方向。
关键词：电子式互感器；电力工程；应用
一、电子式高压电力互感器研究的意义
（一）传统互感器的缺点
电力系统的安全稳定运行的先决条件是系统中电流、电压的准确测量。对电流、电压的测量精度，直接影响着电力系统的计算分析、系统监测诊断以及电能计量的准确性。电流互感器以及电压互感器构建成整体的电力互感器，能够维持电力设备进行继电保护信号的获取以及电能计量。近些年，电力系统不断提升输变电容量，传统电磁式互感器已经不能满足运行要求，在使用时也出现了较多的弊端：（1）复杂绝缘结构，笨重的设备体积，较低的性价比，尤其在超高压系统，无法满足其热稳定以及动稳定的要求。传统互感器是通过油浸纸作为设备的绝缘介质，造成了极大的安全隐患，可能会出现燃爆情况。（2）传统电磁式传感器在进行稳态电流的测量时，具有较好的线性度，但是暂态电流含有直流分量，容易导致电流互感器饱和，出线非线性失真，较大地影响了测量的准确度。（3）传统电压互感器在运行过程中可能会导致铁磁谐振，对设备造成损坏。（4）传统互感器的二次侧输出具有严格的负荷限制，如果二次负载太大，误差率会提升。
（二）新型互感器的开发和应用
我国经过多年的探究与研发，在新型互感器方面取得了新的突破，从根本上推动了新型互感器的应用发展。（1）二次设备微机化，具有较低的功率消耗，这相应的就降低了互感器的输出容量，但是其对低电平、抗电磁干扰具有较高的要求。（2）智能化、集成化的开关设备对互感器的类型选择具有较高的要求，需要使用小体积，较轻质量以及数字化输出的互感器。（3）变电站以及发电厂已经广泛应用自动化技术，互感器的数字化输出以及网络化接入需求逐年提升。（4）随着通信技术的发展，互感器输出信号转化数字化后，利用光纤进行传输，光纤不导电，能从根本上消除高压设备绝缘安全问题。
（三）电子式互感器的优点
（1）简单的绝缘结构，较小的设备体积，较轻的质量。不用使用绝缘油当绝缘物质，具有较高的安全性，安装，运输比较方便。（2）不会出现电磁感应器饱和情况，抗干扰能力强、准确性高。（3）信号处理设备以及传感器具有较小的外形，能够直接装入成套设备中，为电力系统集成化发展提供了保障。
二、电子式互动感器的技术应用原理
电子式电流互感器，也称为EVT或ECT。其性能改革，也经历了无数次转变，过程更投入了大量的资金与研究精力，现阶段，全球已有大批具有行业资质、专业制造水准的厂家与销售商家，使它的市场销售率与应用率，不断壮大并走向国际化。随着社会工业、技术行业对电能的需求量不断加大，以往采用的电磁式电流互感器，已明显不符合时代要求。人们对它的安全性，也有了较高的要求。如早年应用电磁式互感器，具有：磁饱和、铁磁谐振、难以测试、精确度较差、动态测量范围窄的不足；而现代的电子式互感器，具有：设计轻便、方便携带、安全性高、测量范围广、防漏油、防爆、制造成本低等多重优点，从而成为人们最受欢迎、最引以信赖的测量产品。
电流互感器，多应用于工业行业、技术领域行业以及数字化变电站的建设，为高压的电能、电压测试调用的专业产品。在传统阶段，通常要进行一次、二次的光纤测试，所采用的互感器，为早期的“光电式互感器”。直至2002年，根据行业的发展，IEC颁布了最新的IEC60044-7及IEC60044-8标准，从而提出了全新的技术规范要求，从而奠定了电子式互感器的应用与发展。根据技术标准，EVT采用电阻、电容这两大分压器，或是利用光学装置，来进行置换，使光纤进入传输系统，加大信号的输送能力，从而使电压实现智能化输出。此外，根据IEC600448标准，ECT采用传统电流互感器(CT)、霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部件，利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过多年发展，目前的市面上的互感器，已经十分多样化，其种类、特征、功能也大不相同，而电子式互感器的种类，具体可分为两种，一为无源式互感器；二为有源式互感器。其中，前者无须电源供应，而后者，则要需要将传感头，通过接入电源，才能展开测试工作。它具有线性功能较佳的优点，但不足之处是，传感头易受不稳定因素影响，影响测试功效，从而无法提出准确的测量结果。对此，虽然目前有诸多方法可进行调整，但只有在特定的环境下，才能解决以上问题，因此，要全面攻克这个问题，此后还要进一步探索。
三、混合电子式高压电力互感器的实用化问题
（一）工业化传感头
现阶段，工业化传感头主要面临的问题就是稳态电路的测量精度，暂态电路的测量精度，工业化传感头还包括其互换性，有关资料显示，在更换某些原件之后，不用经过校准调整就能使其达到标准要求。
（二）高压端供能电源
它能够确保传感头进行正常工作，在设计师应当满足以下要求：①能够达到电路高压端的功率要求。②能够维持其剂型长时间不间断的运行工作。③不能对低压以及高压之间的绝缘产生破坏。目前对于电路高压端的设计主要是实现低功耗，这就给未来的设计研发提出了较高的要求。
（三）数据调制传输
混合电子式互感器要完成高低压之间的数据传输主要是通过光纤来实现，选择调制方式主要是根据以下方面：低功耗设计的达标要求、保证稳定性以及精度性的运行状态、接口标准化的要求。
（四）标准化接口
接口标准化能够实现校验产品以及连接二次设备的功能，现阶段，IEC为接口标准化指明了方向，数字接口主要是以太网为主的标准化接口设计。
（五）电磁兼容
电力系统要求安全稳定运行，电子式互感器，对其可靠性也具有较高的要求，并且应当深入研究和预计其使用寿命，分析可靠性以及运行数据，并且在电磁兼容性上面也应当进行深入研究。
四、电子式电力互感器的应用
现阶段，数字式监控、保护、计量装置已经广泛应用于电力系统中，能够有效提升系统运行的安全可靠性。
（一）电网动态观测
传统的互感器不能进行动态监测，而新型的电子式互感器，具有大范围的线性检测能力，并且不会出现频滞情况，是一种可靠的动态测量装置。
（二）电子式互感器对继电保护的影响
传统的互感器具有较差的抗饱和能力，而电子式互感器在动态测量时具有较高的准确性，它能够对现行的保护装置进行简化，主要表现在判据以及保护逻辑方面，保障运行的安全可靠。
（三）数字化变电站中电子式互感器的应用
电子式互感器能够在动态测量时提供高精度的数据，基础数据高度开放、标准、可靠，大大提升了电力系统运行灵活性。
五、结论
电子式互感器需要有较安全、稳定、精密的测试原理，其技术规范与设计标准，也相对较为严格。自上世纪80年代，它得以发明并应用以来，帮助全球不同国家、不同地区、不同行业，都取得了飞速的发展，尤其是对数字化发电站的建设有极大的贡献作用。因此，对它的技术规范与应用原理，进行研究探讨，有重大的现实意义。
参考文献：
[1]刘明光.基于ZigBee无线技术的电气火灾监控系统应用设计[D].济南:山东大学,2015.
[2]李君.逆向物流的外包决策研究[D].连:大连交通大学,2016.
论文作者:蔡楚健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
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