[导读] 传统互感器是变电站工程应用的主力设备，其优良的可靠性、稳定性是保证电网长期安全运行的重要保证，但随着我国电网向高电压、大容量及智能化方向发展，传统互感器已经不能很好地满足当前电网的需求。针对于电子式互感器的局限性和未来发展，5月26日，计量研究所高压计量产品性能试验研究室主任工程师胡浩亮刊发了《电子式互感器是未来市场主流》的文章。
传统互感器是变电站工程应用的主力设备，其优良的可靠性、稳定性是保证电网长期安全运行的重要保证，但随着我国电网向高电压、大容量及智能化方向发展，传统互感器已经不能很好地满足当前电网的需求。针对于电子式互感器的局限性和未来发展，5月26日，计量研究所高压计量产品性能试验研究室主任工程师胡浩亮刊发了《电子式互感器是未来市场主流》的文章。
“近年来，在传统互感器不断地改造升级的同时，以电子式互感器为代表的新型互感器得到了快速发展。”中国电力科学研究院计量研究所高压计量产品性能试验研究室主任工程师胡浩亮介绍，其中基于罗氏线圈、光学传感等技术的电子式互感器将成为未来市场发展的主流产品。
电子式互感器快速发展
“传统互感器由于受铁芯传感器的局限，存在体积大、磁饱和、动态测量范围小、频域响应范围窄等缺陷，同时存在易燃易爆、二次侧维护过程产生高压等危险，迫切需要升级改造。”但胡浩亮认为，相对于传统产品的改造升级，新型互感器产品才是未来市场的发展方向。
胡浩亮进一步介绍，近年来我国有关新型互感器技术的研究，主要是致力于罗氏线圈积分技术、激光供能可靠性技术、抗干扰技术、全光纤电流产品稳定性技术等的研究。例如，针对配网中存在的大量畸变负载电流的情况，业内正开展适用于宽频带、抗直流互感器铁磁材料研究，同时也在进一步深入研究超微晶、铁基非晶、复合材料、气隙材料的励磁特性，探讨研制新型抗直流、和谐波电磁式互感器的可行性。但就具体的新型产品来说，“随着电网容量扩大，变电站向数字化、信息化和集约化方向发展，以罗氏线圈、传感光纤、低功率线圈、同轴电容等新产品为代表的电子式互感器得到了快速发展。”他指出，其中基于Faraday磁光效应的全光纤电流互感器、基于罗氏线圈的电子式电流互感器及电容分压原理的电子式电压互感器将成为未来市场发展的主流。同时，信号检测及信号高速处理软硬件技术研究也会进一步加强，与之配套的基础材料属性研究、批量生产加工制造工艺等也将得到长足发展。
数字化、集成化成为主要趋势
在胡浩亮看来，随着大数据、云计算、物联网和移动互联技术在泛智能电网中广泛应用，引入“大、云、物、移、智”新技术将为整个互感器行业带来新机遇。“结合智能电网发展规划，未来互感器产品应以新型传感器的研制及应用为基础，以可靠、稳定运行为前提保障，逐步扩大在智能配电网中推广应用。”他认为，新型传感器的应用、数字化的输出与一次设备的集成化将成为互感器未来发展的主要趋势。为此他提出，互感器应以加快现代智能化配电网建设、实现配电网装备水平升级为目标，在产品数字化、信息化、智能化、集成化等方面进行突破升级，从模块化设计、批量化生产、全方位工艺质量管控等多个环节着手，在保证计量准确、可靠的同时，实现互感器数字化监测和控制，提升一次配电网设备的数字化和智能化水平。
此外，就新型的互感器产品应用而言，“以电子式互感器产为例，当前相关产学研单位对其产品原理、方案设计、试验考量等的研究已经取得很大进步，不过由于现场实践、运行时间较短，其可靠性稳定性还有待进一步提升。”对此他表示，新型产品的研发应用，要注重增强技术创新和工艺生产能力，解决从试验室到生产过程、现场实践应用等环节的技术难题，并在工程化应用中逐步推广，同时结合电站运维人员生产操作需求，研究高效运维解决方案，坚持电子式互感器的创新方向与一线操作人员的切实需求相结合，不断优化产品质量，在小批量试制到规模化生产的过程中，还需要进行质量管控层面的理论、技术、管理创新，并以此形成客观、统一的行业标准。
我国电子式互感器技术国际领先
“与国外相比，国内的电子式互感器研发起步较晚，但自主创新能力较强，在产品技术创新、工艺生产及工程推广等方面已经达到国内外领先水平。”胡浩亮以互感器产品的准确度为例介绍，国内电子式互感器产品准确度多为0.2级，环境适应范围在负40摄氏度～70摄氏度，部分厂家如南瑞继保、许继集团生产的电子式互感器准确度甚至达到0.2S级。“国外互感器产品准确度多为0.5级，适应环于负25摄氏度～55摄氏度的环境。相比较而言，0.2级的产品测量误差更小，受外界环境因素影响更小，先进的制造工艺及抗干扰处理技术高于国外互感器的技术水。”胡浩亮自信地说，结合新一代智能变电站试点的挂网验证，国内产品在还解决了VFTO干扰、空间电磁场干扰、开关分合闸振动干扰等系列难题，并积累了大量的现场工艺配套及运维作业经验，发展成果可观、喜人。
拿全光纤电流互感器来说，它采用Faraday磁光效应测量被测电流，在上世纪90年国外就有其挂网运行的实践。“我国对全光纤电流互感器的研究起步相对较晚，但技术发展迅速，尤其是在21世纪以来，国内已经先后已有多家企业、单位研制出基于Faraday磁光效应的全光纤电流互感器产品，并实现挂网运行。”胡浩亮如是说，在2010年前，我国全光纤电流互感器的准确度仅达到1级，2010年后，国内部分单位如南瑞航天、北京易能等对全光纤电流互感器技术及工艺进行了深入研究，准确度达到了0.2级，处于国内外领先水平。
