淺談電力系統中的互感器

1教學及應用市場的分析現階段，高電壓傳感器的使用主要是高電壓傳感器電子表。電子式電流互感器和電壓互感器技術已經成熟,被廣泛的應用于電網中。隨著科學技術的不斷發展,電子式高電壓互感器產生了不同種類的互感器應用于不同的輸電網絡中,以下是集中較為常見的電子式高電壓互感器的基本情況。1.1局部應力霍爾效應反映出了感應電壓與磁場之間的關系,當在磁場中的導體中通上電流,磁場會對導體中運動的電子產生向上的作用力,隨著一端電子的聚集就會使得導體兩端存在電壓差,這種效應在半導體中表現的更為突出,這種感應和傳統的感應效果是有很大區別的。隨著半導體技術的快速發展,出現了一種高強度的磁體,并且也產生了一種作用于小電壓輸出信號的調節電路,這就使得霍爾效應互感器在電力系統電流的測定中得到了廣泛的應用。(2)模型材料的測量頻率霍爾效應電流互感器主要是利用感應電流來進行電流測量,圖1是霍爾效應電流互感器的基本原理圖。霍爾效應電流互感器的測量頻率的范圍是很廣的,可以直接測量直流電流的大小,并且測量的靈敏度很高,非線性度也比傳統電流互感器要好很多。此外這種互感器的體積小、質量輕,適合電網輸電使用。但是它也存在著電壓溫度系數高和性能易受溫度和工藝的影響。為此,只能應用于次高壓智能設備的電流的測量,對于在高電壓智能設備中應用還需要進行相關的改進。1.2光纖光纖傳輸法光纖式電流互感器主要是基于法拉第磁光感應的,主要是將信號光源進行調制,使得電流產生的磁場和信號光源之間相互作用,進而改變光源信號的特性參數,主要是改變光的波長、強度和相位,然后再將調制后的光信號通過光纖傳輸到光探測器,最后經過解調光信號后獲得被測電流的大小。在光纖式電流互感器中,傳感頭是最為重要的部件,是整個技術的關鍵。光纖式電流互感器具有絕緣結構簡單、體積小、質量輕、線性度好的特點。此外輸出的信號可以直接與計算機計量和繼電保護設備的相關接口直接相連,進而獲得需要測量的電流。雖然這種互感器對溫度比較敏感,但隨著OFCT技術的發展已經解決了這一技術難題。2對高電壓傳感技術提出了更高的要求隨著智能化電網的興起,傳統的高電壓互感器已經不能夠滿足電網輸電的要求。雖然近年來,出現了一些新型的高電壓互感器技術,這些技術的出現也推動互感器產品的快速發展,但是基于這些新型技術的互感器測量的準確度難以達到相關的技術要求。由于智能電網的興起,不僅對電流、電壓的測量精度有了更高的要求,也對高電壓互感器技術提出全新的挑戰。像現今的一些新型的高電壓互感器只能夠適用于超高壓、高壓和特高壓電力系統的繼電保護,而不能夠進行電能的計量。由于我國的電網和輸變線路的信號傳遞和保護都是通過復合地線中的光纖進行信號的傳輸,使得電力系統對于電容式電壓互感器的二次輸出容量的大小和通信方式需要進行改革,也對電容式電壓互感器技術提出了更高的要求。一般的高電壓互感器的測量精度只能達到0.5級,有的只能達到1.0級,只有很少一部分的測量精度能夠達到0.2級,面對日益發展的電網智能化,要求測量精度至少要0.2級以內,這樣才能滿足智能化的要求,這也是高電壓互感技術面臨的挑戰。此外,多數的高電壓互感器測量的效果很容易受到溫度的影響,使得測量結果往往達不到預期的效果,只有進一步的進行技術研究,找到一種能夠解決溫度影響的互感器,這樣才能夠滿足智能化電網發展的要求。這也是高電壓互感器技術面臨的另一挑戰。3智能壓傳感技術的創新方向為了滿足智能化電網發展的要求,高電壓互感器技術也在不多的進行革新,逐步向著適合在智能化電網中使用的方向發展。以下是高電壓互感技術發展的幾個方向:3.1測量精度電阻分壓式LPV在智能電網的在發展中可以滿足其發展的要求。這種互感器在使用的時候需要滿足負載的阻抗要大于100千歐,微機的輸入端的阻抗需要確保在100千歐左右,由于分壓會比較大,會使得低壓臂的電阻值會比較小,不能夠很好的滿足二次負載阻抗的要求。在今后的發展中需要采取新的技術和措施將低壓臂的電阻值增大,并且處理好低壓臂與電纜連接處的電容,這樣才能夠提高互感器的測量精度。這種互感器不僅能夠將測量精度控制在0.2級以內,并且溫度對其測量結果的影響很小。為此,這種互感器技術是今后重點發展的對象。3.2電容式電壓cvt的應用展望隨著CVT技術的進一步發展,相繼開發出了0.2級/400VA和0.2級/500VA等不同類型的高電壓互感器。由于CVT具有絕緣強度高、造價低、無鐵磁諧振、能夠有效的降低雷擊沖擊波頭陡度等優點,在智能化電網發展中得到了廣泛的應用。由于對計量準確度和測量設備可靠性要求的不斷提高,傳統的微機使得CVT上的二次負荷有了明顯的降低,這樣不利于電力系統對諧波的監測,掌握電壓的情況。電容式電壓CVT不僅能夠抑制溫度對測量結果的影響,并且在測量精度上也有了大幅度的提高,基本上可以確保在0.2級內,同時也不會受到計量設備和計量準確度的影響,能夠準確的測量定出高壓線路中的電壓。雖然現今已經在高電壓輸電網絡中得以應用,但是還是存在著一些問題,只有在原有基礎上不斷改進,才能夠使得這種互感器技術日益完善,制造出更加適合智能化電網發展的需要。在今后的發展過程中將會逐步趨向全膜介質方向研究,進而生產出性能更好的電容式電壓CVT,逐步的推動智能化電網的發展。4高電壓傳感性能測試隨著科學技術的快速發展,許多高電壓互感器技術也得到發展,也生產出了很多新型的高電壓互感器。雖然這些互感器在測量精度、電磁兼容和溫度特性方面能夠滿足智能化電網發展的要求,但是