隨著現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和光纖技術(shù)日趨成熟并獲得廣泛應(yīng)用，電子式電流互感器越來越受到廣大學(xué)者、廠家、用戶的青睞。電子式互感器的出現(xiàn)能夠很好地彌補(bǔ)常規(guī)互感器的缺陷，并且解決了許多電力系統(tǒng)長(zhǎng)期困擾的難題。

在繼電保護(hù)中的應(yīng)用 

電磁式互感器的模擬輸出信號(hào)需要經(jīng)過采樣保持、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、A/D 變換才能傳輸?shù)嚼^電保護(hù)等二次裝置。相比較而言，電子式互感器的輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，易與數(shù)字式保護(hù)/儀表接口，簡(jiǎn)化微機(jī)保護(hù)裝置的硬件，提高設(shè)備可靠性，降低成本。采用電子式互感器后，數(shù)字式繼電保護(hù)和監(jiān)控裝置通過數(shù)字接口（IEC 61850-9-1/IEC 61850-9-2 協(xié)議）接受合并單元輸出的數(shù)字信號(hào)即可。

目前國(guó)內(nèi)各二次設(shè)備廠家均開發(fā)有數(shù)字式繼電保護(hù)和測(cè)控裝置，因此設(shè)備硬件能夠很好地適應(yīng)電子式互感器。電子式互感器可以為保護(hù)提供許多新功能，許多測(cè)量的功能可在保護(hù)中實(shí)現(xiàn)，并且可以記錄故障初瞬間和斷路器預(yù)分合時(shí)刻的波形，具有錄波和開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視的功能。擴(kuò)展功能的同時(shí)，電子式互感器還增強(qiáng)了繼電保護(hù)的可靠性。

造成線路差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因是電磁型電流互感器容易飽和，所采取的差動(dòng)保護(hù)抗CT飽和措施使保護(hù)算法和判據(jù)更加復(fù)雜，可靠性降低。由于電子式電流互感器具有無磁飽和等優(yōu)點(diǎn)，基于電子式電流互感器的差動(dòng)保護(hù)就能夠大大簡(jiǎn)化相應(yīng)的動(dòng)作判據(jù)，提高快速性和可靠性，降低比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作定值和比率制動(dòng)系數(shù)，提高差動(dòng)保護(hù)的靈敏性。 

當(dāng)采用傳統(tǒng)的電流互感器時(shí)，假設(shè)母線區(qū)外短路，連接在母線故障支路的CT發(fā)生飽和容易誘發(fā)母線保護(hù)誤動(dòng)。電子式電流互感器具有高保真?zhèn)髯兲匦裕軌驗(yàn)樗矔r(shí)值母線差動(dòng)以及快速母線差動(dòng)保護(hù)提供基礎(chǔ)，提高保護(hù)的快速性和可靠性，并且能夠大大簡(jiǎn)化母線差動(dòng)的判據(jù)。 

造成變壓器差動(dòng)誤動(dòng)主要有兩個(gè)問題，一是勵(lì)磁涌流無法正確識(shí)別，一是外部短路時(shí)不平衡電流引起的誤動(dòng)。電子式互感器的采用能夠使該問題得到較好的解決。首先，采用電子式互感器后，根據(jù)勵(lì)磁涌流發(fā)生時(shí)電流的非周期分量大而故障時(shí)非周期分量小的特點(diǎn)，可以提出辨識(shí)勵(lì)磁涌流的新原理，從而防止變壓器差動(dòng)誤動(dòng)。另外，采用電子電流互感器后，各個(gè)互感器的暫態(tài)誤差較低，若各側(cè)安裝相同原理的互感器，相應(yīng)的僅為0.2%，即使各側(cè)分別采用光學(xué)式的或羅氏線圈型的互感器，羅氏線圈對(duì)應(yīng)的暫態(tài)誤差僅有3%，再加上其本身的暫態(tài)誤差（一般小1%），綜合的復(fù)合誤差滿足變保護(hù)5%的誤差限值要求。主變?nèi)齻?cè)互感器誤差均滿足主變保護(hù)準(zhǔn)確度要求，因而不會(huì)對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)造成影響。 

在故障錄波、故障測(cè)距中的應(yīng)用

在常規(guī)站中，故障錄波系統(tǒng)往往按照服務(wù)的對(duì)象不同而獨(dú)立設(shè)置，比如針對(duì)各個(gè)電壓等級(jí)及各個(gè)繼保小室配置獨(dú)立的錄波裝置，針對(duì)高電壓等級(jí)的保護(hù)設(shè)備往往還根據(jù)設(shè)備類型分別配置專用的故障錄波裝置。數(shù)字化變電站采用三層兩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，故障錄波系統(tǒng)所需的模擬量通過SMV報(bào)文網(wǎng)絡(luò)傳輸，開關(guān)量通過GOOSE報(bào)文網(wǎng)絡(luò)傳輸，取消了大量來自保護(hù)裝置及常規(guī)互感器的二次電纜，為故障錄波設(shè)備集中或整合創(chuàng)造了可能性。同時(shí)，電子式互感器不飽和的特性可以省略錄波器內(nèi)部小CT，實(shí)現(xiàn)高保真的故障錄播。 

電子式互感器由于具有測(cè)量范圍寬、測(cè)量精度高，有利于提高故障測(cè)距的準(zhǔn)確度，而且非常有利于對(duì)線路保護(hù)行波原理判據(jù)等新算法的研究和應(yīng)用。同時(shí)，光學(xué)原理電流互感器具有反映電流的瞬時(shí)值、頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大、全波形性測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，為全波形的應(yīng)用提供了可能性，相信隨著對(duì)電力系統(tǒng)全波形應(yīng)用研究的不斷深入，光學(xué)原理電流互感器的巨大優(yōu)勢(shì)會(huì)得以發(fā)揮。

 在變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用

對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的影響。電子式互感器信號(hào)采用數(shù)字輸出、接口方便、通信能力強(qiáng)，其應(yīng)用將直接改變變電站通訊系統(tǒng)的通信方式。采用電子式互感器輸出的數(shù)字信號(hào)后，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或過程總線通信方式，完全取代二次電纜線，解決二次接線復(fù)雜的問題，同時(shí)能夠大大簡(jiǎn)化測(cè)量或保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低對(duì)絕緣水平的要求，從根本上減少誤差源，簡(jiǎn)化了智能電子裝置（IED）的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的信息共享。 

對(duì)變電站內(nèi)不同間隔數(shù)據(jù)同步的影響。變電站內(nèi)采用多間隔數(shù)據(jù)的設(shè)備主要是集中式母差保護(hù)、主變保護(hù)和故障錄波。采用傳統(tǒng)的電流互感器時(shí)，一般認(rèn)為不同間隔以電磁速度傳輸，不存在同步問題。而電子式互感器由于軟件計(jì)算、各間隔A/D轉(zhuǎn)化時(shí)間可能不一致，送至保護(hù)的數(shù)據(jù)就有可能不同步，從而造成保護(hù)的誤動(dòng)或錄波數(shù)據(jù)的失真。針對(duì)此問題，利用脈沖同步或插值法可以實(shí)現(xiàn)電子互感器數(shù)據(jù)同步，脈沖同步法每個(gè)合并單元具備接收1個(gè)lPPS 秒脈沖時(shí)鐘接口，以接收全站統(tǒng)一的同步信號(hào)，靠此同步信號(hào)來實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部的數(shù)據(jù)同步，同步誤差達(dá)納秒級(jí)。當(dāng)GPS同步信號(hào)丟失時(shí)，采用插值法進(jìn)行同步，同步誤差也可達(dá)微秒級(jí)，仍可滿足保護(hù)和錄波的精度要求。 

電子式互感器的輸出均采用光纜傳輸，光纜的數(shù)量很少，因此，相比于常規(guī)變電站的電纜，敷設(shè)工作量遠(yuǎn)遠(yuǎn)減少。常規(guī)電磁式電流、電壓互感器每1～3月例行檢查一次，1～3年進(jìn)行1次小修，30年壽命周期內(nèi)大修2次。電子式互感器巨大的優(yōu)勢(shì)，使得其在在全壽命周期內(nèi)基本“免維護(hù)”，因此基本不需“大修”、“小修”，其維護(hù)工作主要是對(duì)遠(yuǎn)端模塊或電氣單元中的電子器件進(jìn)行維護(hù)或更換，一般每5年維護(hù)1次，相比較而言，運(yùn)行維護(hù)工作量大為減少。

總結(jié)

電子式互感器的巨大優(yōu)勢(shì)決定其在電力系統(tǒng)中將會(huì)有廣闊的應(yīng)用空間，也將給電力系統(tǒng)帶來巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。隨著智能電網(wǎng)的大力發(fā)展，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品也將加速發(fā)展，電子式互感器也將隨著朝著更可靠、更安全、更有效的方向發(fā)展。在不久的將來，電子式互感器將全面取代常規(guī)的電磁式互感器，變電站的自動(dòng)化技術(shù)將更加完善。在科研單位、設(shè)備廠家、管理部門等的共同努力下，電子式互感器工程實(shí)用化將指日可待。