10kV用无源电子式电压传感器的应用研究丁永生李自清摘要：针对传统技术中采用电磁式CT互感器存在的不足，提出了适用于10kV的无源电子式电压互感器。根据电压互感器的工作原理，介绍了10kV无源电子式电压互感器在电能表检定装置方面的意义。进一步分析了无源电子式电压互感器在电力设备中应用的重要性和必要性，该技术能够有效地避免传统技术在电力线路信号传输和处理时带来附加误差，大大提高电能计量、保护和测量系统的精度，推进了电力系统朝向数字化、电子化、自动化、网络化的方向发展。实验表明，采用10kV的无源电子式电压传感器与传统CT互感器相比，误差精度提高了10%以上。关键词：CT互感器;无源电子式电压互感器;光电式电压互感器;全光纤型传感器;误差精度：T52文献标识码：AApplicationResearchofPassiveElectronicVoltageSensorfor10kVDINGYong-sheng1，LIZi-qing2（1.StateGridElectricPowerResearchInstituteCo.，Ltd.，Nan激ng，激angsu211000，China;2.ShanghaiZhixinElectricCo.，Ltd.，Shanghai200335，China）Abstract：AimingattheshortcomingsofthetraditionaltechnologyusingelectromagneticCTtransformers，apassiveelectronicvoltagetransformersuitablefor10kVisproposed.Accordingtotheworkingprincipleofthevoltagetransformer，a10kVpassiveelectronicvoltagetransformerisproposedintheenergymeter.Thesignificanceoftheverificationdevicefurtheranalyzestheimportanceandnecessityoftheapplicationofpassiveelectronicvoltagetransformersinpowerequipment.Thistechnologycaneffectivelyavoidtheadditionalerrorscausedbytraditionaltechnologyinpowerlinesignaltransmissionandprocessing，whichgreatlyimprovesTheaccuracyofelectricalenergymeasurement，protectionandmeasurementsystemshaspromotedthedevelopmentofpowersystemstowardsdigitalization，electronics，automation，andnetworking.TestsshowthatcomparedwithtraditionalCTtransformers，theerroraccuracyofpassiveelectronicvoltagesensorsusing10kVisimprovedbymorethan10%.Keywords：CTtransformer;passiveelectronicvoltagetransformer;photoelectricvoltagetransformer;all-fibersensor;erroraccuracy電压互感器在电能计量、电力系统保护应用中具有重要的作用，尤其是10kV的电压互感器，其能够将电力线路中的高电压转换为适合于电力设备进行测量或保护的低电压，其工作原理与变压器较为相似[1-3]。目前，常用的电压互感器有电磁式和电子式电压两种。但是电磁式电压互感器存在很多技术弊端：诸如绝缘技术复杂、成本高、体积大而笨重[4-5];电磁式互感器铁心在故障状态下的饱和限制了本体的动态响应精度;受铁心磁饱和及磁滞回线的影响，互感器的暂态输出电流严重畸变，甚至可能影响电网的安全运行[6-7]。根据传感元件的应用原理，可以将电子式电压互感器主要划分为光学电压互感器、电容分压电压互感器和电阻分压电压互感器三类[8-9]。市场中也采用电容式电压互感器，但是电容式电压互感器也具有很多缺点：比如由于温差和电源频率的变化，会出现测量误差，如果系统电压突变时的暂态过程过长，就容易导致继电保护不能正常工作，还有可能与系统中的感性元件形成谐振，给电网运行造成潜在危害。电阻分压电压互感器在使用时，由于电阻的压降是随负载电流变化，因此，电阻分压危险、不精确[10-11]。随着智能电网技术的不断发展和应用，对电压互感器的要求越来越高。由于光学电压互感器的传感元件结构简单，体积较小、噪声较低，灵敏度较高，越来越受人们的欢迎，本研究针对该类型的传感器进行说明。110kV用高压传感器1.1高压传感器结构研究根据用途的不同，传感器可以分为很多种，但在10kV的高压使用中，高压互感器比较广为使用[12-13]，根据上述分析，由于传统的电磁式互感器、电容分压电压互感器和电阻分压电压互感器缺点突兀，难以满足用户对输配电系统、发电监测、计量、数字化、自动化、智能化的需求。下面对无源型光电式电压互感器进行说明。如图1所示，图1为无源型光电式电压互感...