互感器
互感器(instrument transformer)是按比例變換電壓或電流的設備,其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓(100V)或標準小電流(5A或1A,均指額定值),以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統,以保證人身和設備的安全。
互感器行業簡介與產品分類
互感器定義
互感器(instrument transformer)是按比例變換電壓或電流的設備,其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓(100V)或標準小電流(5A或1A,均指額定值),以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統,以保證人身和設備的安全。
電力系統用互感器是將電網高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電流二次側的計量、測量儀表及繼電保護、自動裝置的一種特殊變壓器,是一次系統和二次系統的聯絡元件,其一次繞組接入電網,二次繞組分別與測量儀表、保護裝置等互相連接。互感器與測量儀表和計量裝置配合,可以測量一次系統的電壓、電流和電能;與繼電保護和自動裝置配合,可以構成對電網各種故障的電氣保護和自動控制。
互感器分類及應用
互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類。組合式互感器是由電壓互感器和電流互感器組合并形成一體的互感器稱為組合式互感器,也有把與組合電器配套生產的互感器稱為組合式互感器。具體的類型及應用如下表:
分類依據 | 產品類型 | 應用 |
按用途分 | 測量用電壓互感器(或電壓互感器的測量繞組) | 在正常電壓范圍內,向測量、計量裝置提供電網電壓信息。 |
保護用電壓互感器(或電壓互感器的保護繞組) | 在電網故障狀態下,向繼電保護等裝置提供電網故障電壓信息。 | |
按絕緣介質分 | 干式電壓互感器 | 由普通絕緣材料浸漬絕緣漆作為絕緣,多用在及以下低電壓等級。 |
澆注絕緣電壓互感器 | 由環氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型,多用在及以下電壓等級。 | |
油浸式電壓互感器 | 由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,是我國最常見的結構型式,常用于及以下電壓等級。 | |
氣體絕緣電壓互感器 | 由氣體作主絕緣,多用在較高電壓等級。 | |
按電壓變換原理分 | 電磁式電壓互感器 | 根據電磁感應原理變換電壓,原理與基本結構和變壓器完全相似,我國多在及以下電壓等級采用。 |
電容式電壓互感器 | 由電容分壓器、補償電抗器、中間變壓器、阻尼器及載波裝置防護間隙等組成,用在中性點接地系統里作電壓測量、功率測量、繼電防護及載波通訊用。 | |
光電式電壓互感器 | 通過光電變換原理以實現電壓變換,目前還在研制中。 | |
按使用條件分 | 戶內型電壓互感器 | 安裝在室內配電裝置中,一般用在及以下電壓等級。 |
戶外型電壓互感器 | 安裝在戶外配電裝置中,多用在及以上電壓等級。 | |
按一次繞組對地運行狀態分 | 一次繞組接地的電壓互感器 | 單相電壓互感器一次繞組的末端或三相電壓互感器一次繞組的中性點直接接地。 |
一次繞組不接地的電壓互感器 | 單相電壓互感器一次繞組兩端子對地都是絕緣的;三相電壓互感器一次繞組的各部分,包括接線端子對地都是絕緣的,而且絕緣水平與額定絕緣水平一致。 | |
按磁路結構分 | 單級式電壓互感器 | 一次繞組和二次繞組(根據需要可設多個二次繞組同繞在一個鐵芯上,鐵芯為地電位。 |
串級式電壓互感器 | 一次繞組分成幾個匝數相同的單元串接在相與地之間,每一單元有各自獨立的鐵芯,具有多個鐵芯,且鐵芯帶有高電壓,二次繞組(根據需要可設多個二次繞組處在最末一個與地連接的單元。 |
分類依據 | 產品類型 | 應用 |
按用途分 | 測量用電流互感器(或電流互感器的測量繞組) | 在正常工作電流范圍內,向測量、計量等裝置提供電網的電流信息。 |
保護用電流互感器(或電流互感器的保護繞組) | 在電網故障狀態下,向繼電保護等裝置提供電網故障電流信息。 | |
按絕緣介質分 | 干式電流互感器 | 由普通絕緣材料經浸漆處理作為絕緣。 |
澆注式電流互感器 | 用環氧樹脂或其他樹脂混合材料澆注成型的電流互感器。 | |
油浸式電流互感器 | 由絕緣紙和絕緣油作為絕緣,一般為戶外型。 | |
氣體絕緣電流互感器 | 主絕緣由氣體構成 | |
按電流變換原理分 | 電磁式電流互感器 | 根據電磁感應原理實現電流變換的電流互感器。 |
光電式電流互感器 | 通過光電變換原理以實現電流變換的電流互感器 | |
按安裝方式分 | 貫穿式電流互感器 | 用來穿過屏板或墻壁的電流互感器。 |
支柱式電流互感器 | 安裝在平面或支柱上,兼做一次電路導體支柱用的電流互感器。 | |
套管式電流互感器 | 沒有一次導體和一次絕緣,直接套裝在絕緣的套管上的一種電流互感器。 | |
母線式電流互感器 | 沒有一次導體但有一次絕緣,直接套裝在母線上使用的一種電流互感器。 |
互感器行業發展環境分析
行業政策環境分析
隨著電力工業的發展,作為電力一次系統和二次系統的聯絡元件,互感器的電壓等級和準確級別都有很大程度的提高,在電力工業中,須發展相應電壓等級和準確度的互感器,以供電力系統測量、保護和控制的需要。
國家對于電力建設的各項政策對互感器行業的發展影響明顯,電力行業的發展和國建電網的建設對互感器行業的發展起到決定性的作用,電力發展的相關刺激性政策對行業整體起到一個積極性的拉動作用。
政策名稱 | 主要內容 |
《電力調度機構信息報送與披露辦法》 | 加強電力調度監管,規范電力調度機構的信息報送與披露行為,維護電力市場秩序。 |
《節能產品惠民工程高效節能配電變壓器推廣實施細則》 | 對于符合條件的推廣產品,根據不同類型的產品,政府將給予4-40元/KVA的財政補貼。 |
《國家能源科技“十二五”規劃》 | 實現特高壓設備制造和試驗的技術升級和自主化;實現高壓/超高壓設備制造和試驗的技術升級,研制成功更大容量的輸變電設備。 |
《智能電網重大科技產業化工程“十二五”專項規劃》 | 重點發展電子式互感器(EVT/ECT)的集成設計技術、智能開關設備的技術標準體系及智能化實施方案等。 |
行業技術環境分析
截至2012年底,我國互感器行業的發明專利申請數量已超過4000項。近年來,我國互感器行業發明專利的申請專利數量增長迅速,2011年的專利申請量高達820項,2012年申請數為810項。
2008年以來,我國互感器行業發明專利公開數量增長較為迅速。2011年我國互感器行業發明專利公開數量為613項;2012年,發明專利的公開數量增長至963項,為近年來最大值。
從我國互感器行業公開的發明專利技術分布來看,截至2012年底,G01R31/00(電性能的測試裝置;電故障的探測裝置;以所進行的測試在其他位置未提供為特征的電測試裝置)類的分布量最多,擁有618項專利技術;其次是H02H7/00(當出現正常工作條件的不希望有的變化時能完成自動切換的,專用于特種電機或電設備的或專用于電纜或線路系統分段保護的緊急保護電路裝置),發明專利公開量為497項;H01F38/00(適用于特殊用途或功能的變壓器或電感器)的公開量為449項。具體專利分布情況如下表所示:
分類代碼 | 專利類型 | 專利數量 |
G01R31/00 | 電性能的測試裝置;電故障的探測裝置;以所進行的測試在其他位置未提供為特征的電測試裝置 618 | |
H02H7/00 | 當出現正常工作條件的不希望有的變化時能完成自動切換的,專用于特種電機或電設備的或專用于電纜或線路系統分段保護的緊急保護電路裝置 | 497 |
H01F38/00 | 適用于特殊用途或功能的變壓器或電感器 | 449 |
H02H3/00 | 對正常電工作情況的不希望有的變化直接響應的自動斷開緊急保護電路裝置,有或無事后再連接 432 | |
G01R15/00 | 包含在G01R17/00至G01R29/00、G01R33/00至G01R33/26和G01R35/00組中的各種測量裝置的零部件 | 420 |
G01R19/00 | 用于測量電流或電壓或者用于指示其存在或符號的裝置 | 402 |
H01F27/00 | 變壓器或電感器的一般零部件 | 333 |
G01R35/00 | 包含在測量電變量、測量磁變量其他組中的儀器測試或校準 | 271 |
H02J3/00 | 交流干線或交流配電網絡的電路裝置 | 242 |
H02J13/00 | 對網絡情況提供遠距離指示的電路裝置;對配電網絡中的開關裝置進行遠距離控制的電路裝置 | 153 |
互感器行業供應鏈簡介
互感器的上游主要涉及鋼鐵、有色金屬和絕緣材料等原材料市場,產品主要應用于電力及電網建設系統中。
互感器行業發展現狀
近年來,在國家電網和農村電網改造、城市電能表更新換代以及國外電工儀器儀表產能向中國轉移等積極因素的影響下,中國互感器市場發展速度較快。2012年,我國互感器市場規模約為2.18億塊,作為電力輸變電設備的重要組成部分,我國的電力互感器用量每年以8%的速度增長。
未來幾年,我國智能電網年均投資達350億元,在智能電網建設的過程中,高級調度自動化系統、柔性輸電、數字化開關、數字化互感器、配網自動化、用電管理采集系統市場將會有巨大的增長空間。
具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國互感器行業發展前景與投資預測分析報告》。
國際互感器行業知名企業
ABB公司
NXTPHASE公司
AREVA公司
西門子公司
中國互感器行業知名企業
特變電工股份有限公司
泰開電氣集團有限公司
保定天威集團有限公司
許繼電氣股份有限公司
國電南瑞科技股份有限公司
國電南京自動化股份有限公司
南京南瑞繼保電氣有限公司
常州西電變壓器有限責任公司
傳奇電器(沈陽)有限公司
大連北方互感器集團有限公司
參考資料
- 1. 中國互感器行業發展前景與投資預測分析報告前瞻網