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1、电子式电压互感器部分技术文献介绍供稿人：卞志昕 供稿时间：2005-3-3电压互感器是电力系统中取得计量数据和对电力系统作业保护不可缺少的设备，在电力系统中，电压测量以往主要依靠电磁感应式电压互感器(简称 PT)或电容分压式电压互感器( 简称 CVT)。但随着生产的发展，对电力的需求量越来越大、电压等级越来越高，使得 PT 的体积越来越大、造价越来越高，同时也给 PT 的防爆和电力系统的安全带来很大的困难。在高压输电系统中，绝缘和抗电磁干扰是两个重要课题，多年来人们一直在寻求可以替代传统电压互感器的电压测量设备。光纤的引入及光电子式电压互感器可使上述问题得到解决。早在 20 世纪 80 年代，
2、发达国家的电器公司就已投入大量人力和物力从事这项技术的研发。1 专利申请电子式电压互感器专利的国家主要有日本、美国及部分欧洲的发达国家。如：德国西门子公司于 2002 年申请的世界专利 WO02071080，即介绍了一种电子式电压互感器。其包括一个欧姆输入分压器，为了补偿干涉电压，还将输入线圈组与主导体相连，其余的导体与两个输入终端相连。此外，前苏联 KANKIYA RAULI R 于 1983 年申请的有关光学电子电压互感器的专利，日本住友公司于 20 世纪 80 年代中期也曾申请过相关专利，但其技术相对较为传统。国内的专利申请较少，主要为实用新型专利。1999 年，保定市北方自动化系统工程
3、公司的中国专利 CN 2342376 介绍了一种电子式电压互感器。其由电子式高压采集臂及主机构成，其特征在于高压采集臂由至少 2 个电子式电容器串联，两端分别接有接线端子，且以合成硅橡胶浇注成合成绝缘子形状，其输出端以屏蔽电缆与主机相联。具有耗材少，体积小，无渗漏，免维护，且能有效地避免谐振现象等优点。可为电网安全运行提供技术保证。2 产品20 世纪 80 年代，发达国家的电器公司就已投入大量人力和物力从事电子式电压互感器的研发，美国、日本、法国和前苏联等国先后研制出实用性的电子式互感器样机，并挂网运行取得成功。其中 Trench 公司研制出的低功率电子式电压互感器属无源设备，基于补偿式电阻型
4、分压器，能满足测量和保护的要求，并符合 IEC60044-7 规定。其二次电压正比于一次电压，无铁磁谐振的问题，外套以金属和树脂密封。加拿大 NxtPHASE 公司设计的电压传感技术基于Pockels 效应。其导体上的电压产生电场，并从光发射二极管中发射出光信号，且通过光纤。由传感器产生的数据经结合可进行高精度电压测试。国际著名公司 ABB 公司作为国际上提供标准化光学电流和电压传感设备的领先者之一，其中电光电压互感器使用光学传感器，电压范围 72.5kV 至 550kV，使用了中空管成分绝缘体和 SF6 气体绝缘体，使体积小，并便于安装。国内目前能进行电子式电压互感器生产的厂家较少，多数仍处
5、于研制阶段。2001 年华中科技大学开发了一种光学电压互感器。其对传感头的设计提出了模块化结构的设计思想，光路系统采用双光路互补的结构，信号处理采用 DSP 技术。此后对新方案的性能进行了测试，实验结果表明：新型光学电压互感器具有良好的性能，双光路结构具有很好的温度补偿特性，稳定性很好，线性度在0.2%以内，比差在0.2%以内，通过了一系列绝缘耐压试验。3 标准电压互感器作为电力设备中较关键设备，目前已有较明确的标准规范。如：国际 IEC 标准的 IEC60044 系列标准就是就针对各种互感器而制订的，其中 IEC60044-7-2002 则适用于电子式电压互感器，此外欧洲标准等效采用了此标准。国内国家标准和 JB 标准也都制订了电流互感器的标准，如：GB 1207- 1997 电压互感器，JB/T 6300-1992 控制用电压互感器等。4 同类产品对比下面是国内外电子式电压互感器产品与 IEC 标准对比情况。华中 NxtPHASE Trench 公司 IEC 60044-7电压 kV 110 / 7.240.5 7.2550频率 Hz 50 106k 16-2/3,50,60 16-2/3,50,60二次额定输出 V 110/ / 3.25/ /准确级 0.2 级/3p 级 0.2/0.3 级/3P 级 0.2/0.5 级/3P 级 0.2/0.5 级/3P 级
