隨著智能電網建設的逐漸深入，電子式互感器的可靠性引起了相關各方的密切關注。有媒體曾爆出，近年來，作為首批建成的示范智能變電站項目核心元器件之一，電子式互感器接二連三被擊穿，發生爆炸事件，涉及湖南、云南、福建等地。甚至有人據此判斷，國家電網公司可能會放緩智能電網的推進速度，等待新產品成熟。

但事情并沒有像此人所料那樣發展，對于這一問題，國家電網公司給予了充分重視，并努力進行改觀。

終于，在2013年初，受國家電網公司科技部（智能電網部）委托，電力工業電氣設備質量檢驗測試中心公布，截止2013年2月1日，已有7個廠家的18臺電子式互感器樣機通過了性能檢測，這些廠家包括南京南瑞繼保工程技術有限公司、南瑞航天（北京）電氣控制技術有限公司、江蘇西電南自智能電力設備有限公司、許繼電氣股份有限公司、西安華偉光學技術有限公司、南京新寧光電工程有限公司、易能乾元（北京）電力科技有限公司，通過測試的產品類型則涵蓋了有源型、無源型，以及用于GIS的產品，電壓等級為110?kV和220?kV。

智能關鍵

實際上，為了提高電子式互感器質量，早在2011年7月，國家電網公司科技部（智能電網部）、生計部、基建部、物資部、國調中心就共同組織開展了電子式互感器性能檢測工作，對24個廠家的41臺產品進行了性能檢測。2012年2月，其還在北京組織召開了電子式互感器性能檢測情況通報會。

2012年1月，國家電網公司發布了《關于切實加強電子式互感器運行管理的通知》，指出在運電子式互感器的故障率遠高于傳統互感器，對電網安全運行造成了一定影響。

2012年4月，中國電力科學研究院在武漢組織召開《電子式互感器現場校驗設備技術規范》等4項國家電網公司企業標準研討會，對電子式互感器的檢驗方法、檢驗設備及相關技術要求進行了全面規定，目的就在于使電子式互感器測試有法可依，保障投運電子式互感器的質量。

為一個設備舉行多次檢測、召開多次會議，可見國家電網公司對電子式互感器產品的重視。而之所以這么重視是因為該產品是智能電網實現的關鍵點之一。

據了解，為保證電力系統的安全、經濟運行，人們需要對電力系統及其電力設備的相關系數進行測量，以便對其進行必要的計量、監控和保護。互感器的作用便是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓或標準小電流，供給測量儀器、儀表和繼電保護控制裝置。

近年來，智能電網已逐步成為電力行業的發展趨勢，其核心便是智能變電站。智能變電站以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，需要自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能。而要實現這種測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化、信息互動化目標，全部需要基于對電壓、電流的精確測量，電子式互感器即是實現變電站運行實時信息數字化的主要設備之一，在電網動態觀測、提高繼電保護可靠性等方面具有重要作用，是提高電力系統運行控制整體水平的基礎。

傳統的互感器多為電磁式互感器，自身存在絕緣性能差、動態范圍小、易發生磁飽和等缺陷，而電子式互感器可以成功解決這些問題。因此，在國家電網公司智能變電站試點階段，電子式互感器也得到了大規模試點使用。但由于此前相關技術規范缺乏，電子式互感器在投運前未經過全面有效的測試，導致其在實際運行中暴露出故障率較高的問題。

多方面原因導致可靠性問題

據了解，截止2011年底，國家電網公司系統在運電子式互感器共約2538臺，主要運行在河南、山西、遼寧、江蘇等省。根據2011年國家電網公司對24個電子式互感器廠家的41臺樣品檢測，只有4臺通過全部試驗，28臺產品在試驗中出現故障，但完成了全部試驗，9臺產品出現嚴重故障，無法完成試驗，最終退出（見表1）。可見，目前，僅有少數制造商具備較為完善的生產條件、試驗能力、質量管控手段，產品質量可信度較好。

第一輪檢測結束后，大多數企業對照檢測中發現的問題，積極改進產品設計、提升廠內實驗能力，準備第二輪檢測。2012年5月初開始，國家電網公司對該類產品展開了第二輪檢測。截至目前，其共分兩輪對24個廠家59臺次獨立式電子式互感器、10個廠家15臺GIS用電子式互感器樣機進行了性能檢測。

“電子式互感器現階段最為突出的問題就是可靠性。”中國電力科學研究院高電壓研究所研發工程師汪本進表示，而可靠性問題有的來源于產品的原理和結構，如原理多樣、結構迥異、關鍵器件可靠性差等；有的來源于標準的滯后和缺陷，如檢驗項目需要完善、試驗能力亟待提高等；有的則來源于制造商方面，如其能力參差不齊、研發投入不足、出廠試驗能力欠缺等。

另外，不同類型的企業在檢測中的表現也不同。據悉，參與國家電網公司第一輪檢測的24家企業以國內公司為主，只有2家國外公司，共6種企業類型，包括代理公司1家、研究機構1家、制造商與高校合作2家、傳統互感器制造商4家、電子式互感器制造商14家、二次設備制造商2家。經過檢測，4臺通過全部檢測項目的樣品均來自具備一次、二次研發實驗能力的制造商。故障較為嚴重的產品集中在制造商與高校合作、傳統互感器制造商和新廠家，這三類廠家共5臺，占56%。有專家斷言，這類企業要具備生產質量可靠電子式互感器的能力還需要相當的歷程。

據汪本進分析，傳統互感器制造商主要與高校開展合作研究，由高校提供傳感部件以及二次采集和轉換器的設計，廠家憑借其在一次本體上的技術優勢，拼湊出各種傳感原理和結構的電子式互感器。因高校科研人員缺乏電子裝置在變電站實際運行的設計經驗，致使此類電子式互感器的故障多出現在二次部分。

二次設備制造商在電子電路設計和生產方面擁有先天優勢，聘請少量一次本體設計人員或完全由自己設計電子式互感器的一次本體，此類電子式互感器的故障較多得出現在一次絕緣和動熱穩定方面。

而一些無行業背景制造商，由于完全沒有電力設備制造經歷，只是在電子式互感器熱和智能電網熱中進入電子式互感器研究制造領域，產品缺陷更多。

當然參與檢測的企業還只是行業中的一部分，仍有大批傳統互感器廠家和其他行業制造商伺機進入電子式互感器領域。對此，汪本進提醒說，制造商想要生產出過硬的電子式互感器產品，需要在技術儲備、技術及生產人員、實驗手段、產品企業標準和工藝文件、生產設備等方面下大功夫。

電磁兼容問題最普遍

根據檢測，電子式互感器本身暴露出的問題主要集中于電磁兼容、短時電流、溫度循環、絕緣擊穿等方面，其中最為突出的就是電磁兼容問題。而出現電磁兼容問題主要由于機箱屏蔽設計不合理；設備電源端口設計不合理，在浪涌抑制方面未采取合理措施或措施不當。

汪本進介紹說，這主要由于企業對暴露在戶外強電磁環境的電子式互感器二次轉換器的電磁兼容考核方法和嚴酷等級設計不足；部分電磁兼容試驗項目的技術參數與現場實際存在較大差異，部分要求低于現場實際工況等造成的。

另外，電子式互感器檢測依據的國家標準本身在電磁兼容試驗方面存在嚴重缺陷，導致通過型式試驗的電子式互感器在網上運行過程中仍頻發故障與事故。電磁兼容試驗結果的等效性，不僅需要理論分析計算，在進行現場實地檢測的同時，需要搭建仿真試驗平臺，進行大量的試驗驗證，為進行更加嚴酷等級的電磁兼容試驗提供檢測依據。

有專家告訴記者，要改善這一問題，需要提高機箱屏蔽效能，電源、信號外接端口應采取濾波接入設計；采取抑制浪涌的元器件，防范浪涌沖擊騷擾產生的電磁干擾；在電源口增加濾波器，吸收浪涌過程回路產生的高頻干擾信號；改變電路結構或采取屏蔽，減少敏感回路受傳導和輻射等高頻影響；改進接地方式設計，克服地電位壓差和高頻信號干擾等。

針對電子式互感器暴露出的諸多問題，汪本進也給出了提高其可靠性的建議。如，提高過電壓沖擊能力，包括提出帶等電位梯度屏蔽結構的小容量電子式電壓互感器分壓器結構，減少大氣過電壓、操作過電壓對電子式電壓互感器二次系統的影響程度；有效降低電子式電壓互感器傳感器電容量，提高主絕緣可靠性；減少系統暫態過程中通過耦合電容器的脈沖電流，降低因地電位升高導致的采集單元故障率等。同時，提高二次部分可靠性，如采用具有自校準功能的多冗余采集器設計，改善電子式互感器的可靠性和互換性；使采集器實現狀態維護（熱插接）的功能，可在線更換任何一個故障或工作異常的模塊，非故障模塊自動進入工作狀態，不影響電子式互感器正常的計量、測量、保護功能；采集器在線實現自動調節與誤差校核的功能模式等。