电压互感器和电流互感器是电力系统中进行电能计量和继电保护的基本测量设备之一,其准确度及可靠性与电力系统的安全、可靠、经济运行密切相关。随着电力系统在监测、控制及保护等方面自动化和智能化要求的不断提高,传统的电磁式电压互感器和电流互感器因自身传感机理所限而呈现出种种难以克服的问题,已不能满足电力系统自动化、数字化的发展要求,基于电子技术、微机技术、光纤通信技术的新型电子式电压/电流互感器逐步引起人们的重视。 本文在分析总结电子式电压/电流互感器现有技术和发展趋势的基础上,针对所使用的中压等级的场合,确定了以电阻分压器的原理测量电压和 Rogowski 线圈原理测量电流的电子式电压/电流互感器为研究对象,并完成了如下工作: 1、选择了一种适合于中压电网测量且性能稳定的高压高阻型厚膜电阻器,从理论上分析了电阻分压器测量误差的来源,进行了相应的屏蔽设计,并制作了 10kV 和 35kV互感器样机。 2、针对中压等级的应用场合,设计了电流互感器的绝缘结构,并制作了额定电压10kV 额定电流 600A 和额定电压 35kV 额定电流 1250A/2000A 多台电流互感器样机. 3、过去制作 Rogowski 线圈时对其截面宽度和骨架半径的比值有一定限制,本文通过对 Rogowski 线圈工作原理的分析,取消了对截面宽度和骨架半径比值的限制,并从理论和试验两方面对该结论进行了论证。 4、针对中压开关柜的应用场合,根据微机保护部分的具体要求,设计了与之接口的二次电路,并采取了必要的抗电磁干扰措施。 2004 年 3 月,我们研制的 10kV、35kV 电阻分压式电压互感器样机在武汉高压研究所进行了型式试验。其中 10kV 样机通过了各项性能试验,准确度 0.2 级,是国内第一台通过权威部门检验的电阻分压式电压互感器。35kV 样机测量准确度达到 0.2 级,并通过了工频耐压、局部放电和二次设备耐压等试验,没有通过雷电冲击试验,为此,下一步我们将对 35kV 互感器加以改进,为其能够通过雷电冲击试验做好准备。 Rogowski 线圈电流互感器样机在实验室进行了线性度和角差等试验,达到 0.2 级的测量准确度。下一步要进行的工作是完善其绝缘结构,并在有关部门进行型式试验。