10KV电容分压型电子式电压互感器的实用化研究

黄显峰

（珠海泰坦科技股份有限公司广东省珠海市519015）

摘要：针对近年来配电网自动化，特别是电缆网自动化所面临的问题，阐述了电子式互感器实用化，产品化的重要性，同时设计了一种10KV电子式电压互感器，其采用电容分压原理，功耗小，精度高，可解决一次部分的取电问题，试压和现场运行表明，该电子式电压互感器各项性能指标符合要求。

关键词：电子式互感器；电缆网；电容分压式；配电网自动化

本文项目组依据市场要求，对广州，佛山，中山各地区电力局电缆网自动化建设进行调研，从结果来看10KV电子式电压互感器的实用化，产品化及功能的加强，特别是运行的稳定可靠，都是未来的发展趋势。本文分析比较电磁式电压互感器与电子式电压互感器优缺点，阐述了电子式电压互感器的技术特点，工作原理与实用注意事项。

1、电磁式电压互感器和电子式电压互感器

10KV电磁式电压互感器因其技术容易实现，无源等特点，多年来在中低压领域占据这主导地位，但因其绝缘复杂，体积大，测量线性范围窄，电磁干扰严重，容易出现铁磁谐振等问题，严重制约配电网自动化的建设，南方电网十二五规划的电缆网自动化建设中，因旧开关房间局限，各种测控柜特别是电压互感器柜的加装是一个难题。而电子式电压互感器具有以下两个大特点：体积小，为常规电压互感器的三分之一或四分之一；测量范围扩大，几乎无饱和，精度高，温漂小。因此电子式电压互感器以其暂态响应快，测量范围广，体积小，无铁磁谐振而著称。这也是解决开关房间空间局限的有效方式之一，可以预见，随着10KV电子式电压互感器的不断完善，其将逐步取代电磁式电压互感器。

电子式电压互感器主要有两种类型：阻容分压型互感器和光学电压互感器。阻容分压型电压互感器是最早的测量电压方式，由于现代电力电子技术和光电技术的进步，阻容分压成为一种成熟和易于实现的电子式电压互感器技术；二光学电压互感器主要基于光电pockels，电光kerr效应，逆压电效应三种原理；目前电子式电压互感器主要存在的问题有，高压侧取电难，基于光供电技术的电源系统受制于天气且极不稳定，成本高，基于速饱和电流互感器取电的电源系统，存在浅饱和与深度饱和区域，易造成器件发热严重，项目组曾做过长期测试，在线路大电流情况下，采用速饱和CT温升能达到120℃，光学电压互感器和阻容分压型电压互感器受材料和外部环境温度，热度影