浅谈电力系统中的互感器

浅谈电力系统中的互感器

1教学及应用市场的分析现阶段，高电压传感器的使用主要是高电压传感器电子表。电子式电流互感器和电压互感器技术已经成熟,被广泛的应用于电网中。随着科学技术的不断发展,电子式高电压互感器产生了不同种类的互感器应用于不同的输电网络中,以下是集中较为常见的电子式高电压互感器的基本情况。1.1局部应力霍尔效应反映出了感应电压与磁场之间的关系,当在磁场中的导体中通上电流,磁场会对导体中运动的电子产生向上的作用力,随着一端电子的聚集就会使得导体两端存在电压差,这种效应在半导体中表现的更为突出,这种感应和传统的感应效果是有很大区别的。随着半导体技术的快速发展,出现了一种高强度的磁体,并且也产生了一种作用于小电压输出信号的调节电路,这就使得霍尔效应互感器在电力系统电流的测定中得到了广泛的应用。(2)模型材料的测量频率霍尔效应电流互感器主要是利用感应电流来进行电流测量,图1是霍尔效应电流互感器的基本原理图。霍尔效应电流互感器的测量频率的范围是很广的,可以直接测量直流电流的大小,并且测量的灵敏度很高,非线性度也比传统电流互感器要好很多。此外这种互感器的体积小、质量轻,适合电网输电使用。但是它也存在着电压温度系数高和性能易受温度和工艺的影响。为此,只能应用于次高压智能设备的电流的测量,对于在高电压智能设备中应用还需要进行相关的改进。1.2光纤光纤传输法光纤式电流互感器主要是基于法拉第磁光感应的,主要是将信号光源进行调制,使得电流产生的磁场和信号光源之间相互作用,进而改变光源信号的特性参数,主要是改变光的波长、强度和相位,然后再将调制后的光信号通过光纤传输到光探测器,最后经过解调光信号后获得被测电流的大小。在光纤式电流互感器中,传感头是最为重要的部件,是整个技术的关键。光纤式电流互感器具有绝缘结构简单、体积小、质量轻、线性度好的特点。此外输出的信号可以直接与计算机计量和继电保护设备的相关接口直接相连,进而获得需要测量的电流。虽然这种互感器对温度比较敏感,但随着OFCT技术的发展已经解决了这一技术难题。2对高电压传感技术提出了更高的要求随着智能化电网的兴起,传统的高电压互感器已经不能够满足电网输电的要求。虽然近年来,出现了一些新型的高电压互感器技术,这些技术的出现也推动互感器产品的快速发展,但是基于这些新型技术的互感器测量的准确度难以达到相关的技术要求。由于智能电网的兴起,不仅对电流、电压的测量精度有了更高的要求,也对高电压互感器技术提出全新的挑战。像现今的一些新型的高电压互感器只能够适用于超高压、高压和特高压电力系统的继电保护,而不能够进行电能的计量。由于我国的电网和输变线路的信号传递和保护都是通过复合地线中的光纤进行信号的传输,使得电力系统对于电容式电压互感器的二次输出容量的大小和通信方式需要进行改革,也对电容式电压互感器技术提出了更高的要求。一般的高电压互感器的测量精度只能达到0.5级,有的只能达到1.0级,只有很少一部分的测量精度能够达到0.2级,面对日益发展的电网智能化,要求测量精度至少要0.2级以内,这样才能满足智能化的要求,这也是高电压互感技术面临的挑战。此外,多数的高电压互感器测量的效果很容易受到温度的影响,使得测量结果往往达不到预期的效果,只有进一步的进行技术研究,找到一种能够解决温度影响的互感器,这样才能够满足智能化电网发展的要求。这也是高电压互感器技术面临的另一挑战。3智能压传感技术的创新方向为了满足智能化电网发展的要求,高电压互感器技术也在不多的进行革新,逐步向着适合在智能化电网中使用的方向发展。以下是高电压互感技术发展的几个方向:3.1测量精度电阻分压式LPV在智能电网的在发展中可以满足其发展的要求。这种互感器在使用的时候需要满足负载的阻抗要大于100千欧,微机的输入端的阻抗需要确保在100千欧左右,由于分压会比较大,会使得低压臂的电阻值会比较小,不能够很好的满足二次负载阻抗的要求。在今后的发展中需要采取新的技术和措施将低压臂的电阻值增大,并且处理好低压臂与电缆连接处的电容,这样才能够提高互感器的测量精度。这种互感器不仅能够将测量精度控制在0.2级以内,并且温度对其测量结果的影响很小。为此,这种互感器技术是今后重点发展的对象。3.2电容式电压cvt的应用展望随着CVT技术的进一步发展,相继开发出了0.2级/400VA和0.2级/500VA等不同类型的高电压互感器。由于CVT具有绝缘强度高、造价低、无铁磁谐振、能够有效的降低雷击冲击波头陡度等优点,在智能化电网发展中得到了广泛的应用。由于对计量准确度和测量设备可靠性要求的不断提高,传统的微机使得CVT上的二次负荷有了明显的降低,这样不利于电力系统对谐波的监测,掌握电压的情况。电容式电压CVT不仅能够抑制温度对测量结果的影响,并且在测量精度上也有了大幅度的提高,基本上可以确保在0.2级内,同时也不会受到计量设备和计量准确度的影响,能够准确的测量定出高压线路中的电压。虽然现今已经在高电压输电网络中得以应用,但是还是存在着一些问题,只有在原有基础上不断改进,才能够使得这种互感器技术日益完善,制造出更加适合智能化电网发展的需要。在今后的发展过程中将会逐步趋向全膜介质方向研究,进而生产出性能更好的电容式电压CVT,逐步的推动智能化电网的发展。4高电压传感性能测试随着科学技术的快速发展,许多高电压互感器技术也得到发展,也生产出了很多新型的高电压互感器。虽然这些互感器在测量精度、电磁兼容和温度特性方面能够满足智能化电网发展的要求,但是