2020年能源（yuán）資（zī）源計量服務示範項目（mù）入圍項目連載3

GSREVT係列電阻分壓係列互感器示範項目

一、廊坊電力（lì）傳感技術有限公司簡介

廊坊電力傳感技術有限公司位於廊坊經濟技術開發區，是河北省高新技（jì）術企業，自主研發的納米導電陶瓷新材料取得國家發明專利（專利號ZL200910135625.8）及電阻分壓傳感技術相關的4項發明專利，專利產品涵蓋10kV、35kV、110kV及以上電（diàn）壓等級的電阻分壓係列互（hù）感器（包括電阻分壓電壓互（hù）感器和厚膜電阻電流互感器）及（jí）高壓電能計量費控裝置。

企（qǐ）業始終（zhōng）立足於新材料和新技術的研究和開發（fā），2005年成立以來投入大量的研發資金，依托國內知（zhī）名高（gāo）校和中國電（diàn）力（lì）科學研究院組成高素質研發團隊建立了“新型傳感器技術研發中心”和“電力傳感與測控研究中心”，建立了國內唯一的電阻（zǔ）分壓互感器生產基地。從新材料、新工藝研發和特殊生產能力建設入手，攻克了長（zhǎng）期以來受製於（yú）國外的高穩定（dìng）性高壓分壓電阻這一“卡脖（bó）子”的核心元件（jiàn）。主導製定了電阻分壓互感器產（chǎn）品相（xiàng）關的多項國家（jiā）標準、電力行業標準和京津冀地方標（biāo）準及檢定（dìng）規程，促進了（le）行業的健康發展，維護了我國電阻分（fèn）壓互感器產業的產業（yè）鏈安全。

電阻分壓係（xì）列互感器產品技術達到國內領先水平，獲得了國家重（chóng）點推廣新產品獎、省級科技進步獎、科學技術成果獎、新產品新（xīn）技術獎（jiǎng）及自主（zhǔ）創新產品獎。產品於2014年和2019年分別被評定為國家電網重點推廣新技術。

2020年（nián）10月經河北省市場監督管理局（jú）批準（zhǔn），公司建立（lì）“廊坊電能計量檢測中心（xīn）”（授權法定計量檢定機構）。

二、項目實施背景

提升對清潔能源的接納能力、降低自身電能（néng）損耗是綠色電網建設的重要內容。電能計量設備作（zuò）為關係國計民生的重要基礎設施，支撐公平、有序、多元電（diàn）力市場構建，支持營商環境（jìng）優化，服務國家大局（jú）是電網（wǎng）供給側結（jié）構性改（gǎi）革的重要方向。相應地電能計量技術應進行創新與優化，為高質量高效能輸配電服務提供支撐。

首先，綠色（sè）發展的國家戰略要求電力互感器節約資源、節能減排。因此，推廣資（zī）源節約、環境良好、超低能耗的電阻分壓組合互感器有重要意義。

其次，需要寬量程電力互感器（qì）為（wéi）提升清潔能源消納能力、優化能源（yuán）結構提供計量支撐。清潔能（néng）源、尤其（qí）是分布式清潔能源受天氣（qì）、氣候影響顯著，輸出能量頻繁地大幅度波動。因此，需要寬量程（原來（lái）1%至120%，擴大到0.1%至200%）的電阻分壓互感（gǎn）器對超低負荷與高負荷並存、具有非連續負荷特性的清潔能源進行全程精準計量，保證清潔能源消納的貿易公平。

再次，多元電力市場構建、營商環境優化要（yào）求電力互感器可靠性（xìng）高（gāo）、寬量程、易於數字化。電阻分壓電壓傳感（gǎn）器和（hé）厚膜電阻電（diàn）流傳感器在超低負荷和超高負荷時均能準確計量，維護（hù）貿易公平。產品不存在鐵磁諧振（zhèn）風險（xiǎn），大大提升供電可靠性和（hé）生產安全。這些優點有利於化解供應電雙方、電能交易雙方矛盾，有利於多元電力市場構建、營商環境優化。

最後，電阻分壓（yā）係列互感器的核心元件是（shì）高精度、高可靠性、高穩定（dìng）性高壓電阻，是交直流特高壓計量和（hé）配電網計量共用核心（xīn）元件。推（tuī）廣電阻分壓（yā）係列互感（gǎn）器，在應用中迭代、優化關鍵核心元件（jiàn），對突破國家能源大動脈的計量、測量核心（xīn）元（yuán）件受製（zhì）於國外的困（kùn）局有（yǒu）著重要意義。

三（sān）、具體創新措施

GSREVT電阻分壓（yā）係列互感器和LPCT型厚（hòu）膜電阻電（diàn）流互感器（qì）比傳統互感器更適合對負荷波動大清（qīng）潔能源進行精準計量，有利於清潔能源的消（xiāo）納；沒有鐵（tiě）磁諧振隱患（huàn），相較於傳統互感器（qì）可以明顯提高電網安全（quán）；體積小（xiǎo）、重量輕、線性度好，可同時滿足計量和保護需求，有利於與電網設備集成融合（hé），減（jiǎn）少電網（wǎng）設備重複投資，同時提升電網精細化管理水平。

圖1  電阻（zǔ）分壓係列互感器

圖2  10kV厚（hòu）膜電阻電（diàn）流互感（gǎn）器

針對電阻（zǔ）分壓互感器溫度係數較高的問題，發明了高壓靜（jìng）電紡絲（sī）和氣（qì）氛（fēn）控製高溫燒結相結合的導電陶瓷製備工藝。製備（bèi）的高壓電阻，批量產（chǎn）品溫度係數優於10ppm/℃。技術達到了國內領先、國際先進的（de）水平。

針對高（gāo）壓分壓電阻（zǔ）批量製備一致性欠佳的問（wèn）題，發（fā）明了分壓電阻一體化成形工藝並開發了相應的生產線。通過一體成形（xíng）工藝，批量生產的陶瓷高壓分壓電阻準確度等級可達0.1級，溫度係數優於（yú）10ppm/℃。

針對（duì）雜散電容幹擾的問題，發明了同軸（zhóu）等電位屏蔽的電磁靜默結構。利用導電陶瓷成（chéng）形工藝，製備（bèi）內外（wài）雙層電阻（zǔ）結構，使得核心電阻分壓器處於電磁靜默結（jié）構。

由河（hé）北省計量院組織河北、北京、天津計量院製定了項目產品的（de）相應地方檢定規（guī）程。在跨區域標準、規程（chéng）製（zhì）定的協同、協作上進行了服務創新。

四、項目取得成（chéng）效

1.取得的成效

通過新材料、新工藝（yì）和新（xīn）結構的研發，突（tū）破了製約電阻分壓互（hù）感器推廣應用的難題。其性能在國家電網公司的電能計量設備典型極端環境測量試（shì）驗基地西藏-羊八井、新疆（jiāng）-吐魯番、黑龍江-漠河、福（fú）建-湄洲島的高海拔、極端炎熱、極端寒冷、高濕熱和超高鹽霧極端環境長（zhǎng）時間運行測試中的到了驗證。自2017年開始至今，產品在上（shàng）述試驗（yàn）基地長時間通電（diàn）運行（háng）測（cè）量，測試結果證明：產品的可靠性、穩定性及（jí）準確度均基本保持出廠時的初（chū）始水平。

進一步將結合電網線損治理、能源互聯網建設和“安全行動計劃”，推進電阻分壓係列互感器與電網設備的融合。在現（xiàn）有（yǒu）技術（shù）基礎上（shàng），促進核心元（yuán）件技術優化創新，推動高壓、特高壓電阻分壓互感器的國產化，打造能源（yuán）計量領（lǐng）域的國家重器。

2.案例（lì）實踐

國網冀北電力有限公司、國網天津（jīn）電（diàn）力有限公司、國網河北電力有限公司、國網（wǎng）寧夏電力（lì）有限公司、國網四川電力公司電力用戶試點運行數量（liàng）達（dá）5000多套，進（jìn）行了較長時（shí）間的前期試點運行工作，最長的運（yùn）行時間已達到10年。在“老大（dà）難”區域線損治理、新能源接納能力（lì）提升方麵成效明顯，設備融合方麵取得（dé）了良好的效果。

圖3  示範（fàn）項目產品安裝現場

3.推（tuī）廣示範的意義

(1)互感（gǎn）器自身節能減排

若在配網電能計量方麵（miàn）全麵推廣電阻分壓互感器，預計（jì）每年可減少互感器自身電（diàn）能（néng）消耗70.8億千瓦時，相應地節（jiē）約標準煤226.6萬（wàn）噸，減少二氧化碳排放約594萬噸，減少二氧化硫排放1.926萬（wàn）噸，減少氮氧化物排放1.677萬噸。每年可節（jiē）約銅1.65萬噸，節約鐵磁材料（liào）3.15萬噸，同（tóng）時減少相應銅、鐵冶煉導致的能耗和汙染物排放。

(2)促進電網節能減排

前期試點區域，線路損耗電量普遍降低3%以上（有的地區10千伏線路達到（dào）10%以上）。若（ruò）通過推廣應用電阻（zǔ）分壓係列互感器，協助（zhù）提升電網精（jīng）細化管理水平，如（rú）降低線損0.5%。則我國電網一年可減少線（xiàn）路電量損耗361.3億千瓦時，相應地節約標（biāo）準煤（méi）1156.4萬（wàn）噸，減少二氧化碳（tàn）排放3031.3萬噸，減少二氧化硫排放9.829萬噸，減少（shǎo）氮（dàn）氧化物排放8.858萬噸。

(3) 減少（shǎo）設備重複投資

推廣電阻分壓組合互感器，按照我國電網20%客戶（hù）避免（miǎn）重複投資用戶分界斷路（lù）器（qì）估算，預計可節約重（chóng）複投資資金409億元。

該產品不使用（yòng）銅和鐵，節約了（le）大量的金屬（shǔ）材料（liào）和絕緣材料，節省了電能損（sǔn）耗，在（zài）電能（néng）計量低碳轉型中發揮了更多重要作用。