电子式互感器及其在数字化变电站中的应用(1)

摘要：详细介绍了电子式互感器的分类和基本原理，并从实用的角度将电子式互感器与传统电磁式电流电压互感器作了对比，同时对电子式互感器的发展状况进行了分析。并以保定供电公司220 kV 白洋淀站的电子式互感器为例，介绍了电子式互感器在实际运行中取得的良好效果。

全球低碳经济的兴起和可再生能源的广泛应用，要求电力系统应全面提升优化配置，由此催生智能电网的建设。智能电网要以先进的传感、测量、控制、信息、通信、新型储能和输电等高新技术为依托，具有数字化、智能化、网络化、双向互动的运行特征，具备全要素、全方位、全过程的测量、监测、诊断、决策以及自愈等能力，允许多种可再生能源以电能形式接入，从而提高整个电力系统产生、输送、供应、耗用、调配电能的效率，实现整个电力系统安全、经济稳定运行。其中进行数字化变电站建设是实现智能电网的关键环节。

220 kV 白洋淀数字化变电站是保定供电公司的第一座数字化变电站，由智能化的一次设备和网络化的二次设备分层构建而成，通过高速光纤以太网替代传统的以太网和电缆，使站内的一次设备和二次设备均实现数字化通讯，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，从而实现智能装置之间的相互联系。

互感器作为电力系统中的重要设备对电力系统的正常运行和计量起到非常重要的作用。电力系统传统采用电磁式互感器测量一次侧电流和电压，为二次保护、计量等设备提供电流和电压信号。由于采用电磁感应原理，存在诸多缺点：

(1)体积大，绝缘结构复杂;

(2)线性工作范围小、电流较大、CT 易出现饱和现象，使用中不得不将测量CT 和保护CT 分开;

(3)互感器内部充油，密封不好容易漏油，故障时容易发生爆炸;

(4)暂态特性差，易产生铁磁谐振等现象。尤其电流互感器发生故障时容易饱和，对继电保护装置动作行为影响很大，对差动保护特别不利。随着电力系统容量增大和电压等级升高，上述各种缺点更加突出。

新型电子式互感器(ECT、EVT)利用近年来发展起来的光电子、光通信、激光及微电子技术，能有效地克服传统电力互感器的缺陷，同时能以光数字信号输出，随着全封闭组合电器和组合电器的普遍应用和特高压变电站的建设，电子式互感器具有广阔的应用前景。为电力系统的安全运行、节约成本、优化二次设备提供了坚实的基础。

1 电子式互感器分类及现状

新型电子式互感器主要分为2 类：无源光电互感器和有源电子式互感器，如图1 所示。