GSEVCT-12与其他互感器性能对比.doc

廊坊高山电子科技有限公司
GSEVCT—12型电阻分压电子式组合互感器
与其他互感器性能比较
廊坊高山电子科技有限公司 陈秀峰
利用稳定性优异的导电陶瓷纳米复合材料制备的GSEVCT—12型电阻分压电子式互感器。产品经国网电科院高压研究所检测，满足GB/T20840.8-2007和GB/T20840.7-2007标准要求，准确度电压互感器可达0.1级，电流互感器可达0.2S级。该电子式互感器直接输出标准规定的低电压模拟信号，具有宽频率响应范围，可与计算机、智能电表、智能开关、谐波监测仪器等电子设备直接连接。为智能电网设备提供完整的电压、电流信息。
电子式组合互感器分压电阻的导电陶瓷材料，是由导电纤维与纳米氢氧化铝通过高温复合工艺制成的，从而使得该电子式互感器在-55℃至125℃温度范围内具有良好的稳定性，其比差波动小于0.08%，角差波动小于3′。
经特殊加工技术制成的高低压臂电阻特性高度一致的精密分压电阻做为该电子式互感器的传感器，使得该电子式互感器具有良好的电磁兼容性和环境适应性。与其他互感器的比较特点如下：
1. 与传统电磁式互感器相比
1.1 在节能降耗和环境保护方面
电阻分压电子式组合互感器运行时几乎不消耗能量，而每只传统电压（电流）互感器每年消耗的电能不小于0.6Kwh×24h×365d=5256Kwh。因此，若每使用一组（三只）电阻分压电子式组合互感器，可代替传统电压、电流互感器各三只，每年至少可减少电能损耗31590Kwh。相应的每年可节约标准煤11.37吨，可减少二氧化碳排放29.796吨，减少二氧化硫排放97.2千克，减少氮氧化物排放84.6千克。
使用一只电阻分压电子式组合互感器，与使用传统电磁式互感器相比，可代替传统电磁式的电压互感器和电流互感器各一只，可节约紫铜3.6千克，矽钢7.2千克。
综合上述两点可知，使用电阻分压电子式组合互感器可以节能降耗，同时减少有害气体排放；又可以节约大量的铁心和铜材，符合国家节能减排和绿色环保要求。
1.2 在电能计量准确度方面
传统电磁式互感器采用的三相三线两元件测量计量，这样在三相平衡负载的情况下，其的计量模式相对准确，但是在不平衡的情况下将出现严重错误甚至有功不计量。因为两元件是A、C相线电压和相电流为计算依据，而且B相不参与计量，通过改变相角和B相取电流将导致电表能少计量甚至不计量。用电户可以通过两元件的计量漏洞来进行窃电，不仅窃电而且还会带来线路的严重不平衡负载从而导致严重的线损问题。
电阻分压电子式互感器在使用时采用三相三元件测量方式，能够测量在线三相的全电信息（电流、电压），可进行无漏相测量计量和微小用电量计量，因此计量准确度高，同时电阻分压电子式组合互感器具有防窃电功能。
1.3 其他性能比较
a) 电阻分压电子式互感器不采用铁心和绕线，不存在铁磁饱和现象，因而具有良好的线性度和更宽的精度测量范围。同时不存在铁磁谐振的危险；而铁磁谐振是传统电磁式互感器造成设备损坏（甚至产生爆炸）的重要原因之一。
b) 电阻分压电子式互感器为纯阻性元件，不同于传统电磁式互感器为感性元件，因此电阻分压电子式互感器具有极快的响应速度和超宽的频带宽度，可以精准获取全电压信息（包括谐波信息）。
c) 电阻分压电子式互感器的电压互感器二次可以短路、电流互感器二次可以开路，可避免传统电磁式互感器由于操作失误引发：电压互感器二次短路产生大电流、电流互感器二次开路产生高电压的危险。
d) 电阻分压电子式互感器与传统电磁式互感器相比，绝缘结构简单，体积小、重量轻，每只电阻分压电子式组合互感器外围尺寸：130×130×340(一次中心高270)mm，重量为5.3kg。传统电磁式互感器单只重量约18kg。
e) 电阻分压电子式互感器二次信号可以直接给电测仪表使用，无需进行二次转换，避免因二次转换导致精度和可靠性的降低。
2. 与传统电磁式互感器二次侧接分压电阻改造的小信号输出互感器相比
由于传统电磁式互感器二次侧接分压电阻改造的小信号输出互感器的一次传感器仍然是传统电磁式互感器，因此这类改造的小信号输出互感器继承了传统电磁式互感器的所有缺陷；因此，电阻分压电子式互感器与这类互感器相比较情况等同于第1章，在此不重复赘述。
这类互感器通过在二次侧接低压元件作为二次转换电路将传统100V、5A的信号转换为小信号，大大降低了原互感器的可靠性且增加了维护的难度；这类互感器的可靠性远远低于电阻分压电子式互感器，也远低于传统电磁式互感器。
3. 与电容分压电子式互感器相比
1) 电容分压电子式互感器为容性元件，与电阻分压电子式互感器相比具有较长的时间常数，对一次电信号响应速度较慢，因而频带较窄。
2) 电容分压电子式互感器的温度稳定性远低于导电陶瓷分压电阻，其测量精度受温度影响较严重，其精度往往依赖于附加于一次传感器二次侧的热敏元件的补偿；与不使用任何补偿、调整元件的电阻分压电子式互感器相比，可靠性低。
3) 由于电容的容值修调性较差，电容分压电子式互感器通常需要在二次侧接调整电容来调整比差，进一步降低了这类互感器的可靠性。
4) 电容分压电子式互感器的容抗随着频率的升高显著降低，容易直接导通高频能量造成危害；而电阻分压电子式互感器阻抗与频率无关。
5) 实际电容分压器的电容元件和大地或接地屏蔽之间存在分布电容，造成分压器误差，因而这类互感器环境适应性较差。
6) 电容滞留电荷量的大小取决于线路断开时线路电压的相位；电网中由于过电压和开关操作引起暂态过程，在线路重新接入时，取样电容上的电压随时间常数衰减，叠加在稳态正弦信号上造成误差；电荷滞留问题引入较大测量误差，对重合闸造成较大的影响。
4. 与光电(磁光)式互感器比较
由于光电（磁光）电子 式互感器采用偏差式测量原理易受温度、振动的影响，因此在中压测量方面存在下述不足：
1) 技术复杂、制造成本高。
2) 温度稳定性差，易在受震动时影响其性能。
3) 维护困难。
电阻分压电子式互感器与传统互感器以及其他类型的电子式互感器比较详见下表。

电阻分压电子式互感器与其他类型的互感器比较
项目名称
GSEVCT—12
电阻分压
电子式互感器
其他电子式互感器
传统电磁式互感器
含传统电磁互感器改造
的小信号输出的互感器
电容分压
光电（磁光）
测量原理
电阻分压
电容分压
法拉第效应
电磁感应
传感元件
纳米导电陶瓷电阻
电容
空心线圈
光学玻璃
电磁线圈
易损补偿元件
无
有
有
无
结构特性
结构简单 体积小 成本低
结构稍大
成本较低
技术复杂
成本高 体积小
结构复杂 体积笨重 造价高
安全性能
高
差
高
易燃易爆不安全
能否测直流
能测量 精度高
不能测量
能 精度低
不能测量
线性度
完全线性
线性度低
线性度低
线性度低
满足精度的测量范围
大
小
小
小
测量精度
高
低
高
低
暂态响应性能
高
低
低
低
频响范围
宽
窄
宽
窄
长期可靠性
好
差
差
差
抗电磁干扰能力
好
差
好
好
运行能耗
微小
较大
小
大
温度稳定性
稳定
不稳定
不稳定
较稳定
抗老化性能
好
差
易老化
好
铁磁畸变
无
无
无
存在畸变
铁磁谐振
无
无
无
产生谐振
次级短路（PT）
无影响
无影响
无影响
次级产生大电流
次级开路（CT）
无影响
无影响
无影响
次级产生高电压
与电子仪表连接
直接连接
直接连接
经A/D转换连接
经二次转换
计量方式的准确度
完全精确计量
与稳定性有关
与稳定性有关
计量有缺陷
维护性能
免维护
有维护 不方便
维护困难
经常维护
使用寿命
30年
—
—
15年

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