电子式互感器原理及应用 (3)
的负荷过大而变大，导致准确度下降；②高电压会因二次侧负荷开路的情况而引起，进而造
成安全事故；
5. 无法直接连接数字电路，难以实现自动化、智能化。如今电力系统中以微型计算机为
基础的数字监控和保护装置等要求互感器具有数字量的输出信号，而传统的电磁式互感器只
能输出模拟量，所以它不能满足智能化的要求了。
1.1.2 电子式互感器的优点
由于传统的电磁互感器不能满足现代电力系统的要求， 因此， 为了电网的安全稳定运行，
迫切需要一种能更好地实现数字化的非常规互感器。而新型的电子式互感器优异特性则刚好
能够符合电力系统的发展要求。在现代数字变电站信息采集与控制体系结构中，作为理想替
代传统电磁式互感器的产品，电子式互感器处于最前端的过程层， 承担所有过程层线路电流、
电压的数据采集，由于传感、装配、信号传输方式均有很大的改进，所以它所起到的作用比
传统的电磁式互感器更加多样，被广泛应用于中压领域电力计量、监测、控制以及保护系统
方面，在高层建筑、工矿企业、配变电站等场所也有较多使用，能提高电力系统的自动化水
平、运行质量和安全可靠性，并有效降低变配电站的建设和运行文护成本，因其减少了大量
有害物质的使用，而且几乎不耗能、无铁心(或仅含小铁心)，使其成为环保和节能产品。电子
式电流电压互感器在发达国家己被广泛采用，国内也有越来越多的产品投入使用。这被誉为
21 世纪初高压电器制造业的一场革命，它颠覆了高压电器只能依靠油、气绝缘的传统理念，
简单的“光隔离”绝缘取代了沿用百年结构庞杂的油-气绝缘系统，数字化输出、网络化接线
使得电网更安全、更环保、更利于一次电器乃至整个输配电系统智能化。
新型的电子式互感器在与传统的电磁式互感器对比中体现出了以下优点[4]：
1. 适应电力计量与保护数字化、智能化的发展潮流。集测量和保护功能于一身，能够直
接为保护和测量装置提供数字化信号，有利于电力系统加快数字化与信息化的进程，并引发
电力系统自动化装置和保护的重大变革；
2. 不含铁芯(或含小铁芯)，其暂态特性比传统的互感器好，不会出现铁磁谐振和磁饱和
等现象。简化了系统结构，减少了误差源，使得整个系统测量的精确度和稳定性得到了较大
的提高，确保了设备和工作人员的安全； 3. 对电力系统故障响应快。利用暂态信号作为保护判断参量式微机保护的发展方向，它
对互感器线性度、动态特性都有很高的要求；
4. 动态范围大，频带响应线性度好、范围宽、测量范围大，其频带响应可以达到 10MHz
以上，可以测出高压电力线路上的谐波，还可以进行暂态、直流、高频电流和电压的测量。 ；
5. 经济性好、 重量轻、体积小， 支撑绝缘子能够共用， 可以合并到断路器等高压设备中，
有效节省空间，减小占地面积。功耗极小，节电效果十分显著，且具有环保产品的特征；
6.安装使用便捷、绿色环保、保密性强，使用寿命长，运行文护负担小。
1.2 电子式互感器的研究发展情况
1.2.1 国外研究情况
由于电子式互感器与传统的电磁式互感器相比具有多方面的优点，国外对于电子式互感
器的研发始于20世纪60年代，研究历史已长达30多年。但是当时受到技术条件的限制，由
于温度特性差、测量精度低，多种“非电磁”的传感试验方法未能达到工业实用程度,仍在理