0引言：

　　隨著電里系統向大容量、超高壓和特高壓方向發展，電力設備越要求小型化、智能化、高可靠性。目前電山系統廣泛應用常規電磁式電流、電壓互感器或電容式電壓互感器，因系統電壓增高，使互感器的絕緣結構復雜、體積增加，造價也隨之升高，同時電磁式互感器還有磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小等缺點，難以滿足電/J系統應用的發展要求。而電子式互感器結構緊湊、體積小、扒電磁干擾、不飽和及易于數字信號傳輸，能順應電力工程的發展要求，特別是隨著GIS、IIGIS的普遍應用和特高壓變電站的建設，電子式互感器在工程應用上的實踐已顯得尤其重要;早在上世紀50年代，國外如ABB、S[MENS、TOM等公司丌始進行新式互感器的研究，電子式互感器就是主要的一種。90年代初，國外已應用到電力系統中。國內目前已有40多個電子式互感器和數字化變電站成功運行，等級覆蓋10—500kV，應用范圍包括獨立型、GIS型、變壓器套管型等。

　　1 電子式互感器標準依據：

　　電子式互感器必須在標準規范下進行設汁、制造、試驗和運行，IEC60044—7《電子式電壓互感器》、1EC60044—8《電子式電流互感器》、IEC61850《變電站網絡和系統》等標準”的相繼頒布，相應國標報批稿業已經定稿，為電子式互感器的推廣應用奠定了基礎，和常規互感器標準GBl207、GBl208相比，電子式互感器標準的大部分內容相同，增加了數字量的定義、原理、數舉描述、試驗規定等則是較為明顯的不同。

　　2 電子式互感器與常規互感器的對比

　　2.1定義的區別

　　根據標準描述，電子式互感器是具有模擬量電壓或數串量輸出，供頻率15～100HZ的電氣側量儀器和繼電保護裝置使用的電流電壓互感器。可見其功能、應用范圍和常規互感器一致，區別在于輸出量，足可供二次設備直接使用的模擬電壓信號或數字量，如電子式電流互感器(ETA)模擬量輸出標準值為22 5，150，200，225MV(測量用)和4V(保護用)，數字量輸出標準值為2D4111(測量用)和0lCFII(保護用)，而常規電流互感器(常規TA)輸出為電流信號，這直接導致了包括設備銘牌參數在內的一系列不同，如電子式互感器可根據需要通過軟件設定變比，而不再使用常規形式如600/300/5來定義。

　　電子式互感器的精度等級與常規的差別不大。
 
　　以電流互感器(TA)為例，測量用TA的標準精度為O.1，O 2，O 5，l，3，5級，供用途的為O 2S和o 5s級：保護用TA的標準精度為5P，10P，和5TPE，其中5TPE的特考慮短路電流中有非周期分量的暫態隋況，其穩態、暫態誤差限值分別與5P級、TPY級常規TA相同。 　

　　電子式互感器的原理和常規的有很大小同

　　電子式互感器的不同原理分類，見圖1。

　　2.2 結構的區別

　　ETA結構見同2。在高電位等勢體內，完成一次電流傳變、二次信號采集、數字信號凋制和光信號輸出，光纖從等勢體山線，通過絕緣支柱走線到地電位，進入光纜引至位于集控室的合并器單元，常規TA不論正置式或倒置式，都要把地電位引至二次線圃，使高低電位之間的絕緣距離為線圈內半徑，因采用光纖絕緣體，電子式互感器將高低電位間的絕緣距離擴大全整支絕緣杜高度，

　　2 3 性能的區別

　　1)絕緣性能 由前文可知，電子式互感器的絕緣性能遠優于常規互感器，尤其在超、特高壓系統中，它的應用將使其可靠性得到提高。

　　2)系統精度 應用常規互感器的系統存在若干獨立誤差環節，如二次小信號變換誤差、采樣誤差、傳輸誤差等，幾互感器要求暫態試驗，但二次小信號傳變器的暫態特性往往不能滿足要求，從而增加了系統誤差。而對于電子式互感器，其額定誤差是指數字信號與標準一次信號間的比差和角差，即以上沒有被計入常規互感器誤差項目，在電子式互感器誤差中被計入，其輸出直接供給二次設備使用，降低了系統誤差

　　3)負載特性 常規互感器對負載要求嚴格，TA二次不能開路，電壓互感器(TV)二次不能短路，負載特性試驗要在額定負載下完成，電子式互感器輸出為數字量，通過光纖傳遞至二次設備而基本無損耗，無負載要求，避免了可能導致危及設備或人身安全的問題，

　　4)體積造價 常規互感器為滿足絕緣、負荷和暫態等方而要求，設備體積較大，且隨著電壓等級上升，體積越加龐大，造價昂貴。而ETA由于采用的羅哥夫斯基線圈為非磁性線圈，不會山現磁飽和及磁滯現象，具有良好的線性度和暫態特性，用于保護可輕易達到5TPE級而體積很小：用于測量計量的低功率鐵心線圈，輸出功率微小，因此可用較小的截面達到精度要求，在超高壓和特高壓等級，電子式互感器的體積造價均遠小于常規互感器

　　2 4 試驗的區別

　　電子式互感器型式試驗在國家高電壓計量站和國家高壓電器質量監督檢驗中心進行，試驗項目為標準所列全部型式試驗項目、例行試驗項目和試驗中的機械強度試驗、截斷雷電沖擊試驗。基本上這些試驗項目和常規互感器相同或類似，此外，為檢驗鄰近效應，增加了它對準確度的影響試驗;為考驗工作在高電位的電子單元，增加了傳遞雷電沖擊對穩定性的影響試驗，因原理不同，電子式互感器的試驗項目和常規的有所區別。如穩態、暫態電流誤差試驗的測量儀器需有數字輸入接口。電子式互感器的局放試驗，因絕緣結構的改變而使局放量非常小，常規互感器的伏安特性試驗，允許在副邊施加電流，來驗證飽和特性，電于式互感器囚不輸出電流，也不允許施加電流信號，否則將損壞二次回路和絕緣。

　　2.5 應用的區別

　　圖3為常規互感器和電子式互感器與二次設備連接的示意圖。常規互感器二次輸出側以1 A、5 A或100V信號形式與電能表計、控制保護等二次設備相連接，目前絕大多數二次設備廠商提供的產品也是按此匹配的。而電子式互感器的二次輸出參數則不同，繼電保護、計量儀表及測控裝置等二次裝置適個數字化，與電子式互感器的應用較為接近。因此，互感器的精度等級、二次側輸出參數和與之相連的二次設備匹配和無縫連[電子式互感器在數字化變電站中的應用]:0引言：隨著電里系統向大容量、超高壓和特高壓方向發展，電力設備越要求小型化、智能化、高可靠性。目前電山系統廣泛應用常規電磁式電流、電壓互感器或電容式電壓互感器，因系統電壓增高，使互感器的絕緣結構復雜、...

[$page]　　3 電子式互感器的主要型式

　　目前在國內外，電子式互感器的應用逐步普及，覆蓋了各個電壓等級。電子式互感器的主要型式按原理不同可分為光學型和電原理型，國外對兩者都有深入的研究，因光學型是利用光在電場或磁場中的偏轉，根據偏轉角度折算出電場或磁場的大小，從而算出系統電壓或電流值，因此光學型具有靈敏度高、絕緣性能憂異的特點，但是有微弱信號檢測、環境因素(溫度、振動等)光學傳感材料長期穩定性以及工裝技術等問題，盡管在材料和檢測方法上進行丁一些改進，但短期內不易實現工程應用。國外目前商業運行的多采用電原理型，見圖1，實現簡單可靠，穩定型好，國內的情況基本和國外相同，光舉犁互感器的研究成分較多，電原理型的已大范圍進入商業運行。從電子式互感器的安裝方式來分，可分為獨立支撐型、獨立懸掛型、GIS型和套管型。國外國內這幾種型式都有，根據環境選擇。獨立支撐型外觀和常規互感器相似，也能體現電子式互感器的優點，應用為廣泛，獨立懸掛型不太符合工程要求和相關規范，因此國內現場很少采用此類產品，CIS型和套管型電子式互感器囚體積和重量比常規的小很多，㈠益受到歡迎，囚常規互感器需根據二次要求來確定線圈個數，尤其是保護線圈個數，而電子式互感器基木沒有負載，尺寸基本固定，因此容易設計和安裝，在有些地區已形成標準化配置。

　　電子式互感器在實踐中積累了很多運行經驗，

　　目前主要問題集中在兩方而，①交接試驗的內容，①和二次設備的配合。囚關于電子式互感器的交接試驗等運行規范和常規互感器有所不同，需要制造廠和運行部門討論確定。電子式互感器和保護等二次設備的配和問題，以PASS(智能式斷路器)為例，PASS含有電子式互感器并以數字量為輸山形式，引進到國內后，因沒有配套的二次設備，只能舍棄電子式互感器，安裝常規套管型互感器，現在隨著二次數字式設備的出現而得以解決。

　　4 電子式互感器在數串化變電站中的應用

　　國外自10年前開始數字化變電站的理論研究，目前基于IEC61850的數字化變電站系統已進入實際應用階段。國網公司制定了未來5年內研究和推廣數字化變電站技術的實施方案，先后有10多個網、省局申報了數字化變電站示范工程項目。數字化變電站是指變電站內一次電氣設備和二次電子裝置均實現數字化通信，并具有全站統一的數據模型和通信平臺，在此平臺基礎上實現智能裝置間的互操作性，它的特點主要是：一次設備數字化：二次裝置網絡化：數據平臺標準化，數字化變電站技術應包括：數字體系架構：數字化一次設備技術(ETA、ETV、智能化斷路器、智能化變壓器、一次設備在線檢測等)：自動化系統計術(繼電保護數字化技術、測控裝置數字化計術、故璋錄波數字化計術、數字化變電站劉安穩裝置的支撐、動態檢測數字化技術、電能質量檢測數字化技術、變電站仿真、數字化遙視系統等)：其他內容(汁量數字化技術、相關技術標準、實驗驗證環境等)，數字化變電站方案配置見圖4。電子式互感器是建設數字化變電站的決定性設備，起至關重要作用，根據理論和實踐分析，在數字化變電站中，電子式互感器可如下選樣和配置：

　　1)500、330、220KY配置電子式互感器，通過光纖輸出全控制室內的間隔合并器裝置。整條信號通道按爽重化配置。

　　2)110、66 LV配置電子式互感器出至控制室內的間隔合并器裝置，

　　3)95、10 kv布置在開關柜內，視組屏方式而定，如集中組屏則輸出模擬信號經智能終端數字化后至控制室合并器。TV合并器輸出數字信號給各間隔的智能終端。

　　4)電容器的合并器需增加一路常規TV(100v)輸入通道。小電流接地選線功能通過電子式零序互感器實現。

　　5)TV并列功能;合并器同時接收：兩只ETV的數字量，根據橋開(或分段開)位置和Tv刀閘位置選擇一路轉發給二次設備。

　　6)變壓器管配置電子式互感器通過光纖輸出至控制室內的間隔合并器裝置， 

　　7)變壓器溫度側量由電子式互感器輸山1A模擬電流至主控制。 

　　8)GIS配置電子式互感器，通過光纖輸出全控制室內的間隔合并器裝置。

　　9)GIS的ETA體積遠小于常規互感器GIS的TA室形成標準設計。隨著電壓等級的升高，電子式互感器包括成木在內的綜合優勢就更加明顯，尤其對于超高壓和特高壓系統，電子式互感器絕緣性能和暫態特性優良，能承受高水平的動熱穩定，適應強電磁環境，這是常規互感器不可比擬的優勢。日本1000kV特高壓試驗場就應用丁電子式互感器技術，國內已有數十個應用了電子式互感器的數字化變電站成功運行，這將給國內乃全變電站的自動化運行和管理帶來深遠影響和變革，具有非常重大的技術和經濟意義。在技術上，提高設備的安全性和可靠性：避免信號仕輸和處理帶來的附加誤差，提高保護、測量和汁量系統的精度：減少自動化設備數量，簡化二次接線，提高系統的可靠性：設備具有互操作性，可以實現信息在運行系統和其他支持系統之間的共享。在經濟上，不再敷設大量電纜，二次光纖接線，縮短工程周期;減少通道重復建設和投資，方便變電站的擴建及自動化系統的擴充：減少投運時間及設備的退山次數和退出時間，提高設備的使用效率，方便設備的維護和更新，減少變電站壽命周期內的總體成本。