摘要：在我國經濟飛速發展以及科技信息不斷進步的形勢之下，電力系統也朝著自動化、智能化以及數字化的方向發展。由于現代社會對電力系統的要求不斷增加，傳統的電磁式電流互感器已經漸漸跟不上時代發展的步伐。在電力系統的發展下，電氣設備的自動化能力在不斷提升。相關的研究者在對實踐狀況進行分析和總結的基礎上，尋求推廣電子式高壓互感器的辦法，文章主要探究的就是電子式高壓互感器在電力系統當中的運用。
 

關鍵詞：電子式高壓互感器；電力系統；價值；運用
 

1對電子式高壓電力互感器進行研究的價值所在
 

1.1彌補傳統互感器中存在的不足
 

在對于電力系統的安全運行以及成本控制的研究過程當中，增加高電壓、大電流的精確測量具有十分重要的意義。可以這樣說，對各種電壓、電流值的精確測量是對電力系統安全運行研究的基礎。電力互感器主要包括電壓互感器以及電流互感器兩個部分的內容，它在電力系統當中承擔著電能計算以及獲取繼電保護信息的重要職能。但是在現在的條件下，發電以及輸變電容量處于不斷增加的狀態，電網電壓也在不斷升高，這就對電流以及電壓互感器的性能和功能等提出了更大的要求。傳統的電磁式電力互感器由于自身存在的缺陷，已經難以滿足現代電力系統的要求，表現在如下幾點：

（1）電磁式電力互感器自身的絕緣設置十分復雜，體積較大，不易安裝和管理，而且造價較高，特別是在超高壓電力系統當中運用時，需要滿足大短路容量的動穩定以及熱穩定的要求，就導致電磁式電力互感器必須要被新的互感器設備所取代。

（2）傳統互感器在對穩態電流進行測量時，其展現出來的線性度特征是非常穩定的。但是由于線路中暫態時會存在直流電流，電流互感器在這種情況下，會出現飽和的狀態，一旦飽和，那么就無法精確地測量出穩態電流。

（3）電壓互感器在運行過程當中，會因為電力系統當中某些因素的影響，導致出現鐵磁諧振，對設備造成嚴重的損壞。

（4）由電流、電壓互感器等引至二次保護控制設備的電纜是電磁干擾的重要耦合途徑。

（5）電磁式電力互感器在實際運行當中，會采用油浸紙來對一些易燃易爆物絕緣。這樣就導致存在較大的不安全因素。

（6）電磁式電力互感器在進行二次側輸出的過程當中，對于電力系統負荷的影響要求較高，如果在二次側輸出當中，承載的負荷較大，那么就大大影響測量的準確值。
 

1.2新型式的互感器的開發和運用的原因
 

在不同的測量原理的指導下，產生了多種多樣的新型式互感器。經過幾十年的不斷發展，到了近期，互感器的進步才逐漸凸顯，大大增加了新型互感器在電力系統中的價值體現。主要原因有：

（1）由于我國微電子技術的不斷進步，為測量和保護提供了便利，二次設備功率的消耗很小，一般情況下，都在1至2V•A范圍之內。在這種小消耗的條件下，降低了對互感器輸出容量的要求。這就對二次設備抗干擾能力提出了更高的要求。

（2）由于在電力系統當中，開關設備的集成化以及智能化特征，導致對互感器的要求增加，在這種條件下，互感器的體積要小，質量要輕，而且在輸出上要實現數字化特征。

（3）由于發電廠以及變電站對自動化的要求較高，因此，要求互感器的輸出要實現數字化的轉變，最好能夠使得直接接入過程總線實現網絡化。
 

1.3電子互感器的優點
 

（1）電子互感器的絕緣結構設計較為簡單明了，因為其中不存在鐵心、絕緣油等物件，所以與傳統的互感器相比，質量較輕，體積較小，在安裝、運輸、管理上都能夠節省大量的人力物力。

（2）由于電子互感器的設計問題，其在運行過程當中不用關注磁飽以及鐵磁諧振的問題，能夠適用的電流和電壓范圍較大，而且具有較強的抗干擾能力，受到外界條件的限制較少，大大提升了測量的準確性。

（3）由于電子互感器當中，有關傳感以及信號處理部分的物件外形較小，質量較輕，可以輕易放置于成套電器或者成套的配電裝置當中，這就為電力設備向著集成化的方向發展提供了可能。

（4）電子互感器能夠滿足繼電保護裝置發展的要求。在傳統互感器的影響之下，現代電子互感器在施行保護職能時，大多是需要借助工頻量進行的。這樣當出現過渡電阻，以及系統震蕩、磁飽等狀況時，就會對電子互感器造成嚴重影響，而且本身重要的保護職能也無法滿足電力系統發展的要求。對于微機保護來說，它的主要發展方向是運用故障時的暫態信號量來施行保護判斷的。如此一來，就對互感器的線性度，以及動態特征等提出了較高的要求。電子互感器的出現，有效地滿足了這一特殊要求。

（5）電子互感器能夠有效實現變電站向著數字化、光纖化以及智能化方向發展。電子式互感器的信號以及傳輸形式都可以通過光纜來完成，但是由于光信號的優點較為突出，而且光纖通信技術的使用范圍又十分廣泛，從而導致變電站內部以及變電站與上級之間的數據傳輸變得更加可靠、有效。
 

2電子互感器在電力系統當中的運用分析
 

2.1保護繼電
 

（1）對電力系統當中的硬件設備、軟件設備產生影響。電磁式互感器在實際運行當中的模擬輸出信號需要經過一系列的轉化工作才能傳輸到繼電保護等二次裝備當中。電子式互感器則有很大的不同，它在輸出信號時是一種數字化的狀態，不僅能夠有效降低成本，而且能夠提高設備的可靠性。運用電子式互感器時，繼電保護以及監控裝置能夠直接在數字接口處，接受由互感器輸出的數字信息。從目前的市場情況來看，許多相關店鋪都出售數字式繼電保護以及測控裝置，能夠為電子式互感器提供有效的硬件設備。電子式互感器有一個十分明顯的優勢就在于能夠為保護提供支撐，其中的測量功能能夠實現有效的保護。而且在發生故障以及斷路器預分合時，還能準確記錄當時的波形情況。


（2）對差動的保護。在差動保護中，由于電磁性電流互感容易飽和而導致線路差動保護誤動，對其所采取的差動保護抗CT飽和措施容易致保護算法和數據進一步的復雜，可靠性也隨之降低。隨著科技的發展，現在的電子式電流互感器已具有了無磁飽和等優點，因此，在差動保護中可以使相應的動作數據大大被簡化，快速性和可靠性也得到很大的提高，差動保護比率自動的動作定值和比率制動系數也得到了進一步的降低，在這些基礎之上，差動保護的靈敏性得到提高。在采用傳統的電流互感器時，若母線的區外線路短路，而在母線上連接的故障支路的CT出現飽和狀態，很容易誘發母線保護誤動。由于電子式電流互感器具有高保真傳變特性，其能夠為瞬時值母線差動以及快速母線差動保護提供保護條件，不但能夠使母線差動的判據得到大量的簡化，還能夠快速提高母線保護的可靠性和快速性。
 

2.2對故障測距的影響
 

電子式互感器本身具有的一個明顯的特點就在于測量的范圍較寬，而且在測量當中的準確性較高，性能較為穩定，而且在線路保護行波理論研究上有突出作用。與此同時，光學原理電力互感器也具有明顯的特點，具有頻帶寬、動態范圍較大、全波形性測量等優點，為全波形的實際運行做好前提準備。隨著研究的不斷深入，光學原理電流互感器就能夠在實際運行中發揮較大的價值。
 

3結束語
 

在現代數字信號處理技術以及光纖技術不斷成熟的時代，電子式電流互感器的優勢越來越凸顯，也是一些學者、廠家、用戶等的第一選擇。電子式互感器能夠有效彌補以往傳統磁式電流互感器的缺陷，而且解決了電力系統當中困擾我們多年的問題。有關電子式互感器的實際運用，還需要相關研究者和工作人員不斷努力。
 

參考文獻
 

[1]黃智宇，段雄英，張可畏，等.電子式高壓互感器數字接口的設計及實現[J].電力系統自動化，2005（11）.

[2]楊作鵬.高壓電力計量系統故障分析與建模[J].電子制作，2016（16）.

作者：李海將 單位：國電海南大廣壩發電有限公司