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我国电子式互感器发展趋势

行业聚焦点中国仪表网2010年09月02日 09:56人气:4198

  电子式互感器的出现,被誉为本世纪初高压电器制造业的一场革命。其数字化输出、网络化接线使得电网更安全、更环保、更利于一次设备乃至整个输配电系统的智能化。电子式互感器与传统互感器相比有以下特点:

  小信号传输代替大功率输出,互感器小型化、低功率化可使原先数十公斤甚至上吨的重量减小到几公斤。

  光隔离代替油、气绝缘。独立式高压互感器一二次间采用光纤数字连接,光隔离代替复杂昂贵的油气绝缘系统,这是一个革命性变革,使得电压愈高,互感器的性价比愈高。

  数字化输出替代模拟输出,便于后续网络连接和智能化处理,采用光纤传输,具有更强的抗电磁干扰能力。

  网络数据共享代替多绕组并行接线。电子式互感器单点测量数据可经由工业以太网传输,因而获得共享,在电站可省去大量的并行电缆。

  应用情况

  资料统计,我国目前大约有上百个单位从事新型电子式互感器的试探性研发,初步形成供货能力的大约有十家左右,门类较为齐全,可全面供货的目前已经有3~5家。产品涉及10~800千伏,电流、电压、独立式、组合电器式等不同品种。

  2004年起,有源电子式互感器先于光学互感器进入市场应用,有源电子式互感器高压侧将电流信号转换为数字信号经光纤传至地电位,像光学传感方案一样,实现了高低压之间的光隔离绝缘,加之便于工业化批量生产,已成为占主导地位的互感器种类。

  同一时期,我国研发一种更加实用的“自励源”技术,从而有源式转变为一种“准无源”结构。这一方案可大幅度简化互感器,从根本上提高可靠性和寿命周期。

  不久,一种适合电子式小功率分压的“等势腔”分压结构在我国出现,它具有很高的绝缘安全性和测量精度指标,因而可以替代传统依靠油、气绝缘的互感器。该技术特别适合于高压、特高压分压器结构的干式化,是一种出自我国的新型电子式电压互感器。

  为了克服测量性能易受温度、震动应力的影响,目前,光学方案已经由环状磁光玻璃改进为一种光纤式传感器,使得光学方案登上了一个新的技术平台,更加接近实用要求,这类被称为光纤式的电子互感器已经有少量试用,需要进一步克服结构复杂和造价过高问题。

  应用面临的主要问题

  电子式互感器改变了原有的装配应用方式,例如微电子器件被前移至户外环境的高压线、隔离刀闸、断路器等强干扰源附近,必须经受恶劣气候条件以及不规则强电磁干扰的考验,所以目前电子式互感器研发和应用中面临的主要问题是:电磁干扰防护、通信差错控制、可靠电源方式以及适应户外环境,如果措施不当,易引发信号失效、保护误判、锈蚀老化等。

  解决这些问题,我们需要尽快完善试验、检验相关标准,促进电子式互感器下一步研发的关注点向高可靠、高稳定方向倾斜。

  未来研发方向

  传感无源化:由于无源传感方式具有技术优势,独立式ECT传感部件将趋向于无源化,这包括有源式传感器将通过摆脱对外源的依赖,实现自供电,走向准无源化,由此,电子式互感器平均寿命周期将会达10年以上。光学传感器通过提高其测量性能,简化系统结构,降低造价,进入实用。

  结构组合化:利用电子式微功率、小型化优势,互感器更多以组件方式组合于变压器、全封闭组合电器、隔离刀等组合电器中,减少占地,降低造价,还可以通过功能复用促进一次电器本身的小型化和智能化。各种方案在发挥各自优势的同时,也会相互组合,优势互补,除了会出现各种独立、封闭式电流—电压组合互感器外,今后几年,预计还会出现LPCT/ROG-CT与光学组合版电流互感器。

  功能复用化:充分利用数据共享优势,单点测试,可以多点共享,互感器同时提供Goose、RS485、MU等不同类型的数字接口,供多种测控设备共享,减少互感器多点重复安装,使设备配置更加紧凑。

  部件标准化:互感器部件标准化,使具有通用性和互换性,可作为标准附件“插接”式安装于各种一次设备,不同厂家互感器可以更替和互换。
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