摘要：互感器根据传变测量的不同，可以分为两部分，分别是：电压互感器和电流互感器。同电磁式互感器进行比较，可以得知电子式互感器具有绝缘结构简单、体积小、质量小、线性度好等优点。目前应用在差动保护中的信息量主要是基于电流量，基于此，本文对电子式电流互感器进行简单介绍的同时，对电子式电流互感器的差动保护进行研究。
关键词：电子式互感器；采样值差动保护；采样算法
引言
在我国社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下，人们的生产和生活都离不开电力资源，在电力输送过程中，满足人们日常生产和生活的关键就是电流互感器以及变压器等继电器的存在，目前所采用的继电器大部分是电磁式互感器，但是电磁式互感器的应用容易受到外界的影响，造成电力的输送受到影响，而电子式电流互感器的出现，对于饱和的电信号有着重要作用。
1传统式互感器的弊端
互感器系一次电气系统与二次电气系统间的联络元件，用于分别向测量仪表、综合保护装置提供必须的电压信号及电流信号，正确反映电气设备的正常运行及故障情况，是中压电气设备正常运行的必备元器件。纵观电力系统户内10 kV互感器，目前99%以上采用传统的电磁式浇注互感器，即“传统的电流互感器”及“传统的电压互感器”。基于传统互感器工作原理及其结构特点，传统互感器耗材多、体积大、笨重、回路功耗大及磁饱和现象将造成电压互感器的铁磁谐振等弊端。与电子式互感器相比，传统电流互感器标准输出为1 A或5 A，电压互感器二次侧输出为100 V，通过综保装置实现其保护功能，通过二次侧变送器或测量表计等附加元器件实现数据上传，所需附加转换及匹配的元器件多，耗能且耗材。
2电子式电流互感器的概念
现阶段，我国信息化进程加快，社会上的大部分的仪器发展更具朝智能化，这样能够有效的提高工作效率。众所周知，变电站具有较高的危险性，智能变电站的出现能够促进电力的中转，但是电磁式互感器容易受到外界的干扰，从而导致大量的电信号受到损耗，因此电子式电流互感器的应用更加合理有效，相较于传统的互感器，电子式电流互感器具有的优点很多：体积小，重量轻，绝缘材料简单，动态范围较宽，无磁饱和现象，数字量、模拟量输出均可，且二次输出可开路等等。目前，应用广泛的电流互感器主要是电子式电流互感器以及光学互感器两种。
3电子式电流互感器工作原理
（1）电子式电流互感器所应用的工作原理之一就是罗氏线圈原理。罗氏线圈是指把一横截面积并且匀称的导线环绕在非铁磁性的圆柱型线圈上。采用罗氏线圈的方式来将导线环绕成圆柱型线圈，并将其连接到线路上，再利用测量仪器，可以测量出导体上的电流，运用法拉第电磁感应定律，即：E=BLV基于以上定律，可以计算出罗氏线圈中导体的电动势，进而合理调节线圈，使其可以有效应用。总之，罗氏线圈原理的运用，使得电子式电流互感器线圈设置简单、合理、有效，为使其可以有效应用做铺垫。（2）串联感应分压器原理。串联感应分压器原理是将多种不同级的电抗器串联在电路中。利用此原理，将抗电器串联在电子式电流互感器的电路中，可以获得电抗器输出的电压信号，技术人员可以依据电压信号来合理设置电子式互感器的线圈，如此可以改变电路中的电流和电压，这对于保护变压器有很大帮助。（3）电阻分压原理。电阻分压原理是在并联的两个电阻之间，利用一根导线来连接，使两个电阻可以分压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用电阻分压原理来设置电子式电流互感器，则是将均压电级与低压电阻串联，将高压电电阻与低压电阻并联，如此可以使低压电阻和高压电阻在低功率小铁心线圈的作用下分压，那么电路中的一次高压电就会转变为二次低电压，这利于提升电子式电流互感器对变压器予以差动保护。（4）阻容分压原理。阻容分压原理的应用是在一个线路外面套上一个圆柱状的电容圆环，进而形成电容分压。在设置电子式电流互感器时，对于阻容分压原理的运用，则是按照电阻分压的方式制成圆柱状的电容圆环，将其接地的电容相连接，如此可以形成电路的回路，并且此回路中的电阻可以分压，那么通过电子式电流互感器的高电压就会降低，利于保护变压器。当然，在利用此原理来设置电路的回路时需要注意测量和调整电路，避免电路短路，导致电子式电流互感器无法有效应用。
4应用电子式电流互感器的变压器差动保护情况
运行差动保护方案在科学技术发展迅猛的社会背景下，电子式电流互感器应用日益广泛。为了使电子式电流互感器有效的连接在电弧炉的变压器线路中，使变压器可以得到电子式互感器产生差动保护的有效保护，应当科学设置运动差动保护方案。具体的做法就是从线圈设置着手，即依据罗氏线圈原理，并结合电弧炉的变压器安全性，合理设置线圈，再结合电阻分压原理，科学规划电阻的连接，使线圈可以有效的调节线路电压和电流，促使电子式电流互感器可以在线路中形成差动保护，对变压器予以保护。另外，因为电弧炉变压器的高压侧与中压侧采用了常规电流互感器，为了使电子式电流互感器与常规电流互感器协调应用，还应当在变压器主体上安装数据采集装置，通过此装置来采集电抗器所输出的高压信号，进而对电子式电流互感器的线圈数进行调整，使其满足变压器保护要求，在机器故障时可以给予变压器差动保护，同时不影响常规电流互感器的应用。
5变压器差动保护不正确动作的防范措施
第一，加强施工过程中的全方位管理。据统计，变压器差动保护不正确动作很大程度上是在一次设备更换，二次回路变动（或保护装置更换）后发生的。要求继电保护人员从装置原理、图纸的设计原则、施工工艺及标准是否满足规程、规定的要求入手。加强施工中的过程管理，杜绝由安装质量不高而引发的事故。第二，提高继电保护人员的专业知识水平和技能操作水平。第三，加强交流二次回路的绝缘管理，建立作业指导书。杜绝在变压器预试年检过程中存在遗漏试验项目。变压器投运前应确保差动、后备电流二次回路绝缘的完好性，电流二次回路中仅存在一点接地。第四，加强对变电运行人员的差动保护运行操作管理，编制出切实可行的变压器保护运行规程。第五，变压器新投运时应做空载合闸试验，以验证差动保护装置躲变压器励磁涌流的能力。第六，在变压器投运后必须进行带负荷（无功补偿设备应退出运行）测相位和差电压（或差电流）试验。第七，微机变压器保护流变二次绕组均采用“Y”型接线，相位补偿和电流补偿系数由装置软件来实现。在变压器投运后也必须带负荷测向量，同时装置外部测量结果要与微机装置液晶显示结果进行综合比较来分析向量是否正确。
结语
综上所述，可以得知，在我国科学技术迅猛发展的情况下，电子式电流互感器应用越来越广泛，尤其是在工业化生产中，可以将电子式电流互感器与电弧炉的变压器相连接，在变压器运行的过程中给予保护，一旦有机器故障，电子式电流互感器会形成差动保护，以保证变压器安全。所以，基于罗氏线圈原理、低功率小铁心线圈原理、阻容分压原理、串联感应分压器原理的电子式电流互感器具有较高的应用价值，值得推广和应用。
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论文作者:丁贵明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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