电力互感器在配电网中的应用技术

电力互感器在配电网中的应用技术

董红磊 王兴宏 孙亮亮

甘肃中广核风力发电有限公司 甘肃 酒泉 736100

摘要：本文主要研究电力互感器技术在今后的发展，以及电力互感器技术的相关特点，介绍电力互感器技术在配电网中的应用，以期推动国家电力互感器技术的发展与应用。电力行业标准DL/T866-2015《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》对TA、TV的参数选型及计算做出了规定。

关键词：计量用；电力互感器；误差

引言

随着时代的发展和进步，人们对电力的应用越来越广泛，同样对于电力的要求也在逐渐增高，在这样的需求下对电力互感器技术的研究也在不断加深。电力互感器技术在配电网中有着极为重要的作用，特别是在新时期的背景下，电力互感器技术在传统技术的基础上不断进行创新与改革，目的是为了保证人们的用电安全以及用电的稳定性，减少配电网在日常的运行中出现故障的频率。

1互感器的介绍

1.1初步了解互感器

互感器也可以称为仪用变压器，包括电流互感器与电压互感器，是能够将高电压变成低电压、高电流变成低电流的仪器，也是用来测量或者保护的装置。互感器的功能主要是在电力传输或者使用中，将过高的电流或电压通过互感器，按照一定比例转变成标准电压或者标准的电流，在不超过额定电流或者电压的情况下进行电力配送工作，实现测量仪表、保护装置以及自动化配电控制的标准化、小型化。此外，互感器还能够有效隔绝高压电系统与正常配电系统，确保配电站技术人员以及使用人群的生命安全，保证设备的安全性运行。

1.2互感器的分类

目前在我国使用的互感器主要分为电压互感器与电流互感器两个方面，这两种互感器在使用方面完全不同，电压互感器主要是用于高压和超高压的电力系统中使用，主要目的是为了测量电压和电功率，将过高的电压和电力转变成标准值。而电流互感器则是用在交流电的测量、用电量的计量，还可以在电力系统设备故障时配合继电保护装置起到保护设备的作用。

1.3电压互感器

电压互感器主要是用来测量电压是否在标准的范围内，主要用途是维持配电站内电压和电流的标准性和安全性。如果在电网故障的状态下，接取电压的保护装置能够显示故障的电压信息，以方便工作人员的检测与相关后续工作。在电压互感器中根据材料的不同也可以分为众多的品种，如干式电压互感器、浇注绝缘电压互感器、油浸式电压互感器、气体绝缘电压互感器等。而如果按照电压的转变原理来分，互感器又可以分为电磁式电压互感器、电容式电压互感器和光电式电压互感器；按照使用条件和电磁路结构分类，又可以分为户内型电压互感器、户外型电压互感器、单级式电压互感器、串级式电压互感器和组合式电压互感器等。在电压互感器的分类中按照使用方式、使用地点、使用范围等方面可以分为许多不同的互感器类型。不论类型怎么分，电压互感器主要的目的和用途，就是为了能够保证配电站的正常使用和运行安全，确保相关的工作人员、技术人员以及使用用户在用电时的安全，减少因电力不稳定造成的重大安全事故。

2互感器带电更换优化方案与设计

2.1优化设计方案

由于电压互感器带电更换所产生的暂态过程会对配网产生一定的影响，因此，需要对电压互感器带电更换方案进行优化设计．因电磁式电压互感器呈感性，若直接接入电力系统，其暂态过程可能会引起铁磁谐振现象．为了抑制电磁式电压互感器在直接接入过程中的暂态谐振状态，本文在电压互感器的一次侧串接一个阻值为5kΩ的电阻阻尼器件，在电压互感器接入时通过该阻尼器件接入，其后通过开关短接该器件;在退出时，取消短接开关，使阻尼器件接入电压互感器一侧，然后再操作相应机构使电压互感器退出，完成电压互感器更换．

2.2优化方案仿真

在阻尼回路模块中，设置3个断路器的动作时间，使得在电压互感器断开前将该高阻尼电阻接入回路中，而在电压互感器接入后将其短接．设置电压互感器在0.5s时断开，在1.0s时重新接入．由仿真结果可以看出，在断开电压互感器时，三次谐波含量最高，通过优化方案可使三次谐波含量由未优化的4.430%降低到0.049%;在接入电压互感器时，二次谐波含量最高，通过优化方案可使二次谐波含量由未优化的8.00%降低到6.90%．使用接入阻尼电阻的优化方案可以有效抑制电磁谐振现象的发生，抑制互感器更换瞬间的过电压，从而提高电力系统的稳定性和电能质量．

3配电站中光纤互感器的应用

配电网中光纤互感器的应用有着极为重要的改善作用，光纤互感器应用的主要流程主要有以下几点：

3.1在安装光纤互感器的过程中，传感头需要快速的对安装现场环境进行适应，包括现场的温度、湿度、电磁场等方面。因此，光纤互感器在安装之前需要在安装现场放置3个小时左右，以此来加快传感头对环境的适应能力。

3.2在安装光纤互感器的过程中，需要保证安装现场的整洁性，安装之前需要将现场中的杂物、粉尘进行有效清理，如果安装现场没有及时清理，会在一定程度上影响安装的质量和工作的效率。同时，光纤互感器的安装点在电缆上，因此需要保证电缆上没有屏蔽层和铠甲，否则会影响磁场的分布和最终检测的结果。

3.3在安装光纤互感器之前，为了能够有效保证传感头不出现松动的情况，需要在安装点上涂抹一定量的硅胶进行固定，沿着电缆的走向将光纤进行安装，并且借助具有高温耐热性能的垫片，将光纤和电缆进行隔离和加固，保证传感头的直径保持在10厘米左右。

3.4在安装光纤电缆之前，需要提前将安装的线路进行设定，在光纤敷设完成后进行加固，在这个过程中为了能够有效保证光纤传播的效率，需要将光纤报纸在自然弯曲的状态。三相电缆在安装时，技术人员需要对电磁场的变化加以重视，否则极有可能降低测量的精准程度。

3.5在光纤传感器安装完成后，需要将光纤引入到电箱中，并在箱内保留一定的长度，保证光纤一直能够保持着良好的弯曲状态，从而有效保证光纤互感器的工作效率。

3.6在对光纤进行连接的过程中，需要保证安装的技术，将光纤插入接口的时候，需要保证光纤已经插入到接口的底部，不可用力强行对光纤进行接口安装，避免光纤在安装中出现断裂，增加成本和工作量。

结语

随着时代的进步和发展，人们对电力的要求越来越高，未来的配电站发展需要创新和改革，加强对互感器的应用和研究，在互感器的发展中不断进行创新。应选择适合的材料和符合时代变化的技术，如选择电子式互感器、光纤互感器等新型的互感器，以此来当作配电站互感器未来的发展方向。

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