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电力系统的电压等级不断提高,传输的电力容量也越来越大,这对电力互感器提出了更高的要求。传统式互感器一直存在自身难以解决的缺点,例如,电流互感器有磁饱和现象;电压互感器存在铁磁谐振现象;电压等级提高时,绝缘越来越困难;重量重,体积大;无数字量输出。这些问题的存在使得传统式互感器无法满足电力系统自动化、数字化和智能化的发展新要求。目前,电子式互感器发展迅速,逐渐成为传统式互感器的替代品。电子式互感器无磁饱和现象,动态范围大,频率响应宽,绝缘相对简单,而且体积小,重量轻,可以提供数字量输出。针对当前电力系统开关设备小型化智能化的发展趋势,本文在综合分析国内外电子式互感器的研究和应用现状的基础上,设计了一套10kV组合式电子互感器。本文设计了电子式电压电流组合互感器的电流传感部分和电压传感部分。其中,电子式电压互感器以罐式电容分压器作为传感头,即以同轴圆筒状电容环作为高压臂电容,利用电容分压的思想进行测量;电子式电流互感器采用Rogowski线圈作为传感头对空心线圈和电容分压器结构参数进行了理论推导和计算,分析了影响互感器传感部分测量准确度的因素;并依据对空心线圈电磁干扰问题的研究制作了屏蔽盒。完成了信号采集处理电路的硬件设计,整个电路采用TMS320VC5409芯片作为核心控制与信号处理芯片,采用高速高精度模数转换器AD7656作为核心采集芯片,可以完成对多个通道信号的同步实时采集;并初步搭建了测试互感器传感部分准确度的测试系统。根据IEC60044-7和IEC60044-8标准,初步完成了对电子式电压互感器和电子式电流互感器传感部分的性能测试,包括互感器准确度测试、温度测试以及抗干扰测试,测试结果表明:电子式电流互感器传感部分测量准确度满足0.2级要求,电子式电压互感器传感部分测量准确度满足0.5级要求。