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阐述当下高电压互感设备工艺所面临的挑战和机遇

2020-03-15 173 上传者：管理员

摘要：智能化电网工艺的快速发展，对电力体系中互感器的要求越来越高，而传统电压、电流互感器已不能满足这一需求，导致逐渐被淘汰，为了实现与智能化电网发展相适应的目标，研究新型的电压、电流互感器变得尤为重要。基于此，本文对高电压的互感器工艺发展状况进行了阐述，并结合现在科学工艺水平，对互感器的发展趋势展开了相应探讨，以供参考。

关键词：
互感器技术
发展研究
霍尔效应
高电压
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因为电力体系飞快的发展进步，电力体系输电容量变得愈来愈大，而且传输电压的等级也在愈来愈高，远距离的输电现在逐渐增多，所以，对于电力体系中各数据信息进行精准的测量是极为关键的。作为电力体系调试进程当中常见工作电压的测量，现在关键测量措施为：电压互感器的测量。

1、高电压互感器工艺发展的状况

当前时期于高电压互感器方面运用上关键为电子式的高电压互感设备。电子式的电流互感设备以及电压互感器工艺已变得极其成熟了，而且广泛运用在电网当中。伴随科学技术逐渐的发展以及进步，电子式的高电压互感设备产生不一样类型的互感器运用在不一样输电网络当中，下面为集中比较常见电子式的高电压互感设备基本状况。

1.1 霍尔效应电流互感器

(1) 霍尔效应

霍尔效应将感应电压和磁场间的联系反应出来，于磁场当中导体当中将电流通上，磁场将会对于导体当中所运动电子有一股向上作用力产生，伴随一端电子聚集将会使导体两端产生电压差，而这类效应于半导体当中将会表现出更加突出影响，这类传统感应效果为有着极大区别的。伴随半导体工艺的飞快发展进步，有一类高强度磁体产生，而且还有一类作用在小电压输出信号调节电路产生，所以就使得霍尔效应互感设备于电力体系电流测定当中获得广泛的运用。

(2) 霍尔效应的电流互感设备原理与工艺特征

霍尔效应的电流互感设备关键是运用着感应电流实施电流测量，图1为霍尔效应电流互感设备基本的原理图。

霍尔效应电流互感设备测量频率的范围为非常广泛的，能够直接对于直流电流大小进行相应测量，而且测量灵敏度也非常高的，非线性度比与之前的电流互感相比来说实施好了很多。除此之外这类互感设备质量较轻且体积较小，适于电网输电运用。不过它也存有电压温度的系数较高以及性能易受到技术以及温度等方面的作用。所以，仅仅可以应用在次高压智能装置电流测量工作，对高电压智能装置当中进行运用还需实施相应改进。

1.2 光纤式的电流互感设备

光纤式的电流互感设备关键是在法拉第磁光感应基础上的，关键是对于信号光源实施调制，来使电流所产生磁场以及信号光源间进行互相影响，从而对于光源信号特性参数进行改进，关键为对于光的相位、波长以及强度进行改变，再把调制之后光信号经过光纤来传输至光探测设备，最后再通过解调光信号之后获取被测电流大小。光纤式的电流互感设备当中，传感头为最加关键的位置，为全部工艺当中重点内容。

光纤式的电流互感设备有着绝缘构造简易、线性度好、体积较小以及质量较轻等多个特征。除此之外输出信号能够直接和计算机计量与继电保护装置相应接口进行直接连接，从而来得到所需测量电流。虽说这类互感器对于温度是较为敏感的，不过伴随OFCT工艺发展已对于这个技术难题进行相应解决。

2、高电压互感设备工艺所面临挑战

伴随智能化的电网逐渐发展进步，之前高电压互感设备已不可以使得电网输电需要得到。虽说在近些年以来，有一部分新型高电压的互感器工艺出现，这类工艺出现也对于互感器产品飞快的发展进步有着推动作用，不过在这种新型工艺互感器的基础上，其测量精准度很难使相应技术需要得到满足。

因为智能电网逐渐发展进步，不但对于电压、电流测量的精度具有着更高需要，而且对于高电压互感设备工艺提出了全新挑战。就像是当前一些新型高电压的互感设备仅仅可以与特高压、超高压以及高压电力体系继电保护相适应，但是不可以实施电能计量。因为中国电网与输变线路信号的传递以及保护均是经过复合地线当中光纤实施信号传输的，这使电力体系对电容式的电压互感设备二次输出的容量大小，以及通信措施需实施革新，也将对于电容式的电压互感器工艺提出更加高的需要。

通常高电压的互感设备测量精度仅仅可以达至0.5级，而有的可以达至1.0级，仅仅存在极少的一部分测量精度可以达到0.2级，现在面对着日益发展电网的智能化，需要测量的精度最少是0.2级之内，这样以来才可以使得智能化需要得到满足，这也是高电压互感工艺所面临挑战。除此之外，大部分高电压的互感设备测量效果非常容易遭受温度作用，通常会使测量的结果难以达到预期效果，只有在进一步实施技术研究，并找到一类可以对温度影响进行解决的互感设备，这样做才可以使得智能化的电网发展需要得到满足。所以也是在高电压互感设备工艺发展中面临的一个挑战。

3、高电压互感设备工艺发展的趋向

为使得智能化的电网发展需要得到满足，高电压互感设备工艺也在实施相应改革，逐渐向着与智能化电网当中运用相适应的方向进步发展。下述为高电压互感工艺发展几个方向：

3.1 电阻分压式LPV

电阻分压式LPV于智能电网发展进步当中能够使得发展需要得到满足。这类互感器于应用时需使得负载阻抗大于100kΩ得到满足，微机输入端阻抗则需保证于100kΩ附近，因为分压将会是比较大的，将使低压臂电阻值较小，难以使得二次负载阻抗需要得到有限满足。在未来发展当中需采用新型工艺与措施把低压臂电阻值给以增加，而且将低压臂和电缆连接位置电容处理好，这样做才可以使得互感器测量的精度得到有效提升。这类互感器不但可以把测量的精度控制于0.2级之内，而且温度对测量结果作用是非常小的。所以，这类互感器工艺为未来重点进行发展对象。

3.2 电容式电压CVT

伴随CVT工艺进一步的发展进步，且0.2级/400VA与0.2级/500VA等多种不一样种类高电压的互感器相应开发出来。因为CVT有着绝缘强度较高、无铁磁谐振、造价较低、以及可以使得雷击冲击的波头陡度有效降低等多个优势，于智能化的电网发展当中获得了极为广泛运用。因为对于计量的精准度以及测量装置可靠性的需要逐渐提升，传统微机使CVT上二次负荷具有极为突出的下降，这样做对电力体系对于谐波监测是不利的，掌握着电压状况。

电容式的电压CVT不但可以对温度对于测量结果作用进行抑制，而且于测量精度方面也有着极大幅度提升，基本能够保证0.2级之内，而且也不会遭受计量装置以及计量精准度的作用，可以将高压线路当中电压精准测量出来。虽说当前已于高电压的输电网络当中获得运用，不过依旧存有一些情况，仅仅有在原有的基础上进行持续改进，才可以使这类互感器工艺得到完备，制造得到与智能化的电网发展需求更合适的。未来发展进程当中将逐渐趋向于全膜介质这个方向的研究分析，从而来生产得到性能更好电容式电压CVT，并逐渐推进智能化的电网发展。

4、结束语

伴随科学技术飞快发展进步，大量高电压的互感设备工艺获得发展进步，而且生产得到大量新型高电压互感设备。虽说这种互感设备于温度特性、测量精度以及电磁兼容方面可以使得智能化的电网发展需要得到满足，不过运行可靠性需于电力体系不一样工况下实施测试工作，只有通过测试才可以对这类高电压互感设备性能特点进行了解。智能化的电网发展逐渐加快步伐，需高电压互感设备工艺持续改革，持续研发得到新型高电压互感设备，从而推进中国智能化的电网飞快发展进步。

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