電子式互感器發展趨勢
發布時間:2010-08-30 來源:西安華偉光電技術有公司
機遇與挑戰:
電子式互感器的出現,被譽為本世紀初高壓電器製造業的一場革命。其數字化輸出、網絡化接線使得電網更安全、更環保、更利於一次設備乃至整個輸配電係統的智能化。電子式互感器與傳統互感器相比有以下特點:
小信號傳輸代替大功率輸出,互感器小型化、低功率化可使原先數十公斤甚至上噸的重量減小到幾公斤。
光隔離代替油、氣qi絕jue緣yuan。獨du立li式shi高gao壓ya互hu感gan器qi一yi二er次ci間jian采cai用yong光guang纖xian數shu字zi連lian接jie,光guang隔ge離li代dai替ti複fu雜za昂ang貴gui的de油you氣qi絕jue緣yuan係xi統tong,這zhe是shi一yi個ge革ge命ming性xing變bian革ge,使shi得de電dian壓ya愈yu高gao,互hu感gan器qi的de性xing價jia比bi愈yu高gao。
數字化輸出替代模擬輸出,便於後續網絡連接和智能化處理,采用光纖傳輸,具有更強的抗電磁幹擾能力。
網(wang)絡(luo)數(shu)據(ju)共(gong)享(xiang)代(dai)替(ti)多(duo)繞(rao)組(zu)並(bing)行(xing)接(jie)線(xian)。電(dian)子(zi)式(shi)互(hu)感(gan)器(qi)單(dan)點(dian)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)可(ke)經(jing)由(you)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)傳(chuan)輸(shu),因(yin)而(er)獲(huo)得(de)共(gong)享(xiang),在(zai)電(dian)站(zhan)可(ke)省(sheng)去(qu)大(da)量(liang)的(de)並(bing)行(xing)電(dian)纜(lan)。
應用情況
資(zi)料(liao)統(tong)計(ji),我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)大(da)約(yue)有(you)上(shang)百(bai)個(ge)單(dan)位(wei)從(cong)事(shi)新(xin)型(xing)電(dian)子(zi)式(shi)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)試(shi)探(tan)性(xing)研(yan)發(fa),初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)供(gong)貨(huo)能(neng)力(li)的(de)大(da)約(yue)有(you)十(shi)家(jia)左(zuo)右(you),門(men)類(lei)較(jiao)為(wei)齊(qi)全(quan),可(ke)全(quan)麵(mian)供(gong)貨(huo)的(de)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)有(you)3~5家。產品涉及10~800千伏,電流、電壓、獨立式、組合電器式等不同品種。
2004年nian起qi,有you源yuan電dian子zi式shi互hu感gan器qi先xian於yu光guang學xue互hu感gan器qi進jin入ru市shi場chang應ying用yong,有you源yuan電dian子zi式shi互hu感gan器qi高gao壓ya側ce將jiang電dian流liu信xin號hao轉zhuan換huan為wei數shu字zi信xin號hao經jing光guang纖xian傳chuan至zhi地di電dian位wei,像xiang光guang學xue傳chuan感gan方fang案an一yi樣yang,實shi現xian了le高gao低di壓ya之zhi間jian的de光guang隔ge離li絕jue緣yuan,加jia之zhi便bian於yu工gong業ye化hua批pi量liang生sheng產chan,已yi成cheng為wei占zhan主zhu導dao地di位wei的de互hu感gan器qi種zhong類lei。
同一時期,我國研發一種更加實用的“自勵源”技術,從而有源式轉變為一種“準無源”結構。這一方案可大幅度簡化互感器,從根本上提高可靠性和壽命周期。
不久,一種適合電子式小功率分壓的“等勢腔”分壓結構在我國出現,它具有很高的絕緣安全性和測量精度指標,因而可以替代傳統依靠油、氣絕緣的互感器。該技術特別適合於高壓、特高壓分壓器結構的幹式化,是一種出自我國的新型電子式電壓互感器。
為了克服測量性能易受溫度、震動應力的影響,目前,光學方案已經由環狀磁光玻璃改進為一種光纖式傳感器,使(shi)得(de)光(guang)學(xue)方(fang)案(an)登(deng)上(shang)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)平(ping)台(tai),更(geng)加(jia)接(jie)近(jin)實(shi)用(yong)要(yao)求(qiu),這(zhe)類(lei)被(bei)稱(cheng)為(wei)光(guang)纖(xian)式(shi)的(de)電(dian)子(zi)互(hu)感(gan)器(qi)已(yi)經(jing)有(you)少(shao)量(liang)試(shi)用(yong),需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)克(ke)服(fu)結(jie)構(gou)複(fu)雜(za)和(he)造(zao)價(jia)過(guo)高(gao)問(wen)題(ti)。
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應用麵臨的主要問題
電子式互感器改變了原有的裝配應用方式,例如微電子器件被前移至戶外環境的高壓線、隔離刀閘、斷路器等強幹擾源附近,必須經受惡劣氣候條件以及不規則強電磁幹擾的考驗,所以目前電子式互感器研發和應用中麵臨的主要問題是:電磁幹擾防護、通信差錯控製、可靠電源方式以及適應戶外環境,如果措施不當,易引發信號失效、保護誤判、鏽蝕老化等。
解決這些問題,我們需要盡快完善試驗、檢驗相關標準,促進電子式互感器下一步研發的關注點向高可靠、高穩定方向傾斜。
未來研發方向
傳感無源化:由於無源傳感方式具有技術優勢,獨立式ECTchuanganbujianjiangquxiangyuwuyuanhua,zhebaokuoyouyuanshichuanganqijiangtongguobaituoduiwaiyuandeyilai,shixianzigongdian,zouxiangzhunwuyuanhua,youci,dianzishihuganqipingjunshoumingzhouqijianghuida10年以上。
光學傳感器通過提高其測量性能,簡化係統結構,降低造價,進入實用。
結構組合化:利用電子式微功率、小型化優勢,互感器更多以組件方式組合於變壓器、全封閉組合電器、隔ge離li刀dao等deng組zu合he電dian器qi中zhong,減jian少shao占zhan地di,降jiang低di造zao價jia,還hai可ke以yi通tong過guo功gong能neng複fu用yong促cu進jin一yi次ci電dian器qi本ben身shen的de小xiao型xing化hua和he智zhi能neng化hua。各ge種zhong方fang案an在zai發fa揮hui各ge自zi優you勢shi的de同tong時shi,也ye會hui相xiang互hu組zu合he,優you勢shi互hu補bu,除chu了le會hui出chu現xian各ge種zhong獨du立li、封閉式電流—電壓組合互感器外,今後幾年,預計還會出現LPCT/ROG-CT與光學組合版電流互感器。
功能複用化:充分利用數據共享優勢,單點測試,可以多點共享,互感器同時提供Goose、RS485、MU等不同類型的數字接口,供多種測控設備共享,減少互感器多點重複安裝,使設備配置更加緊湊。
部件標準化:互感器部件標準化,使具有通用性和互換性,可作為標準附件“插接”式安裝於各種一次設備,不同廠家互感器可以更替和互換。
- 電子式互感器更利於智能化
- 麵臨電磁幹擾防護等問題
- 發展向高可靠、高穩定傾斜
- 國內產品涉及10~800千伏
電子式互感器的出現,被譽為本世紀初高壓電器製造業的一場革命。其數字化輸出、網絡化接線使得電網更安全、更環保、更利於一次設備乃至整個輸配電係統的智能化。電子式互感器與傳統互感器相比有以下特點:
小信號傳輸代替大功率輸出,互感器小型化、低功率化可使原先數十公斤甚至上噸的重量減小到幾公斤。
光隔離代替油、氣qi絕jue緣yuan。獨du立li式shi高gao壓ya互hu感gan器qi一yi二er次ci間jian采cai用yong光guang纖xian數shu字zi連lian接jie,光guang隔ge離li代dai替ti複fu雜za昂ang貴gui的de油you氣qi絕jue緣yuan係xi統tong,這zhe是shi一yi個ge革ge命ming性xing變bian革ge,使shi得de電dian壓ya愈yu高gao,互hu感gan器qi的de性xing價jia比bi愈yu高gao。
數字化輸出替代模擬輸出,便於後續網絡連接和智能化處理,采用光纖傳輸,具有更強的抗電磁幹擾能力。
網(wang)絡(luo)數(shu)據(ju)共(gong)享(xiang)代(dai)替(ti)多(duo)繞(rao)組(zu)並(bing)行(xing)接(jie)線(xian)。電(dian)子(zi)式(shi)互(hu)感(gan)器(qi)單(dan)點(dian)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)可(ke)經(jing)由(you)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)傳(chuan)輸(shu),因(yin)而(er)獲(huo)得(de)共(gong)享(xiang),在(zai)電(dian)站(zhan)可(ke)省(sheng)去(qu)大(da)量(liang)的(de)並(bing)行(xing)電(dian)纜(lan)。
應用情況
資(zi)料(liao)統(tong)計(ji),我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)大(da)約(yue)有(you)上(shang)百(bai)個(ge)單(dan)位(wei)從(cong)事(shi)新(xin)型(xing)電(dian)子(zi)式(shi)互(hu)感(gan)器(qi)的(de)試(shi)探(tan)性(xing)研(yan)發(fa),初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)供(gong)貨(huo)能(neng)力(li)的(de)大(da)約(yue)有(you)十(shi)家(jia)左(zuo)右(you),門(men)類(lei)較(jiao)為(wei)齊(qi)全(quan),可(ke)全(quan)麵(mian)供(gong)貨(huo)的(de)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)有(you)3~5家。產品涉及10~800千伏,電流、電壓、獨立式、組合電器式等不同品種。
2004年nian起qi,有you源yuan電dian子zi式shi互hu感gan器qi先xian於yu光guang學xue互hu感gan器qi進jin入ru市shi場chang應ying用yong,有you源yuan電dian子zi式shi互hu感gan器qi高gao壓ya側ce將jiang電dian流liu信xin號hao轉zhuan換huan為wei數shu字zi信xin號hao經jing光guang纖xian傳chuan至zhi地di電dian位wei,像xiang光guang學xue傳chuan感gan方fang案an一yi樣yang,實shi現xian了le高gao低di壓ya之zhi間jian的de光guang隔ge離li絕jue緣yuan,加jia之zhi便bian於yu工gong業ye化hua批pi量liang生sheng產chan,已yi成cheng為wei占zhan主zhu導dao地di位wei的de互hu感gan器qi種zhong類lei。
同一時期,我國研發一種更加實用的“自勵源”技術,從而有源式轉變為一種“準無源”結構。這一方案可大幅度簡化互感器,從根本上提高可靠性和壽命周期。
不久,一種適合電子式小功率分壓的“等勢腔”分壓結構在我國出現,它具有很高的絕緣安全性和測量精度指標,因而可以替代傳統依靠油、氣絕緣的互感器。該技術特別適合於高壓、特高壓分壓器結構的幹式化,是一種出自我國的新型電子式電壓互感器。
為了克服測量性能易受溫度、震動應力的影響,目前,光學方案已經由環狀磁光玻璃改進為一種光纖式傳感器,使(shi)得(de)光(guang)學(xue)方(fang)案(an)登(deng)上(shang)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)技(ji)術(shu)平(ping)台(tai),更(geng)加(jia)接(jie)近(jin)實(shi)用(yong)要(yao)求(qiu),這(zhe)類(lei)被(bei)稱(cheng)為(wei)光(guang)纖(xian)式(shi)的(de)電(dian)子(zi)互(hu)感(gan)器(qi)已(yi)經(jing)有(you)少(shao)量(liang)試(shi)用(yong),需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)克(ke)服(fu)結(jie)構(gou)複(fu)雜(za)和(he)造(zao)價(jia)過(guo)高(gao)問(wen)題(ti)。
[page]
應用麵臨的主要問題
電子式互感器改變了原有的裝配應用方式,例如微電子器件被前移至戶外環境的高壓線、隔離刀閘、斷路器等強幹擾源附近,必須經受惡劣氣候條件以及不規則強電磁幹擾的考驗,所以目前電子式互感器研發和應用中麵臨的主要問題是:電磁幹擾防護、通信差錯控製、可靠電源方式以及適應戶外環境,如果措施不當,易引發信號失效、保護誤判、鏽蝕老化等。
解決這些問題,我們需要盡快完善試驗、檢驗相關標準,促進電子式互感器下一步研發的關注點向高可靠、高穩定方向傾斜。
未來研發方向
傳感無源化:由於無源傳感方式具有技術優勢,獨立式ECTchuanganbujianjiangquxiangyuwuyuanhua,zhebaokuoyouyuanshichuanganqijiangtongguobaituoduiwaiyuandeyilai,shixianzigongdian,zouxiangzhunwuyuanhua,youci,dianzishihuganqipingjunshoumingzhouqijianghuida10年以上。
光學傳感器通過提高其測量性能,簡化係統結構,降低造價,進入實用。
結構組合化:利用電子式微功率、小型化優勢,互感器更多以組件方式組合於變壓器、全封閉組合電器、隔ge離li刀dao等deng組zu合he電dian器qi中zhong,減jian少shao占zhan地di,降jiang低di造zao價jia,還hai可ke以yi通tong過guo功gong能neng複fu用yong促cu進jin一yi次ci電dian器qi本ben身shen的de小xiao型xing化hua和he智zhi能neng化hua。各ge種zhong方fang案an在zai發fa揮hui各ge自zi優you勢shi的de同tong時shi,也ye會hui相xiang互hu組zu合he,優you勢shi互hu補bu,除chu了le會hui出chu現xian各ge種zhong獨du立li、封閉式電流—電壓組合互感器外,今後幾年,預計還會出現LPCT/ROG-CT與光學組合版電流互感器。
功能複用化:充分利用數據共享優勢,單點測試,可以多點共享,互感器同時提供Goose、RS485、MU等不同類型的數字接口,供多種測控設備共享,減少互感器多點重複安裝,使設備配置更加緊湊。
部件標準化:互感器部件標準化,使具有通用性和互換性,可作為標準附件“插接”式安裝於各種一次設備,不同廠家互感器可以更替和互換。
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