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中国互感器工业发展史

互感器又称互感器，是电流互感器和电压互感器的总称。能够将高压转换成低压，将大电流转换成小电流，用于测量或保护系统。其主要功能是将高压或大电流按比例转换成标准低压(100V)或标准小电流(5A或1A，均指额定值)，以实现测量仪器、保护设备、自动控制设备的标准化和小型化。同时，互感器还可以用来隔离高压系统，以保证人员和设备的安全。

中国的互感器工业始于20世纪50年代初。互感器的制造只是在获得的样机和数据模拟的基础上进行的，品种少，结构简单，没有形成一个系列。沈阳互感器厂1953年翻译苏联图纸，建立了以苏联为原型的产品系列，并开始试生产。1956年模仿苏联成功生产了220kV浸入式绝缘电压互感器，1958年又模仿苏联成功生产了220kV油浸入式绝缘电流互感器。

进入20世纪90年代后，随着中国互感器制造业规模和数量的形成，由于标准的不断提高，以及产品制造和运行中出现的质量问题，国内科研机构和企业不断研究和解决行业共存的问题，并取得了显著成果。

近年来，在国网和农村电网改造、城市电表升级、国外同行业企业进入中国市场等因素的影响下，中国互感器市场的发展速度相对较快。

图表：中国互感器行业发展史

资料来源：智研瞻产业研究院整理

中国互感器行业竞争格局稳定

近年来，CT市场的绝大多数被华东和东北地区占据，这两个地区占据了70%以上的CT市场，其中江苏和辽宁最为突出。江苏已经积累了大型互感器制造商，主要是江苏思源赫兹互感器有限公司、江苏晶科互感器有限公司和江苏靖江互感器厂有限公司。辽宁已经积累了互感器制造商，其中主要是大连一变、大连北变、大连二变、大连互感器有限公司。这些企业不仅是地区的领导者，而且在整个国家都有影响力。

截至2020年12月24日，2020年全国输变电工程第六次变电站设备招标结果尚未公布。现将前五次互感器招标结果汇总如下:十大获奖企业中，泰凯互感器和思源赫兹分别以9022万元和6461万元的中奖金额位居前两名。

图表：截至2020年中国输变电项目变电设备招标-互感器中标企业top10(单位:万元，包)

资料来源：智研瞻产业研究院整理

互感器行业市场规模

随着人类生产生活对电力资源的依赖程度不断提高，全社会对电能计量的需求将持续上升，这将推动包括互感器在内的相关产品的市场规模稳步增长。作为全球最大的电气仪表生产基地，中国作为全球制造业基地的地位将在未来进一步加强。

随着全球电气仪表产品结构的不断调整升级，高精度、高性能、长寿命的高端产品占比将持续上升，进一步推动互感器市场的快速增长。

统计数据显示，2018年中国互感器行业市场规模102.42亿元，2022年中国互感器行业市场规模133.06亿元。2018-2023年中国互感器行业市场规模如下：

图表：2018-2023年中国互感器行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

互感器技术的缺点

目前主流的互感器技术，即电磁互感器技术，仍然存在许多缺陷和不足，导致互感器保护工作中事故频发。

1. 互感器的错误

互感器容易受到特定因素的影响，如线圈匝数、磁芯截面积、电流频率等，导致互感器二次回路出现明显误差。二次回路的小误差被认为是一次回路的大误差，容易导致继电保护装置误操作和拒接，对电网的安全运行构成极大威胁。电力系统中存在大量的感性和容性负载，在一定条件下会产生谐振，引起谐振过电压;当系统发生单相接地故障时，导致非故障相电压和位移增大;单相接地电弧熄灭后，容易造成电压互感器铁芯饱和。谐振现象、单相接地故障、有源单相接地短路电流灭弧等都会引起电压互感器的严重误差。在中性点非接地系统中，单相接地时，非故障相对地电压上升到根电压的3倍。由于单相短路接地可故障运行2小时，电压互感器不但误差大，而且会导致过热损坏。

2. 电流互感器误差

电流互感器在正常工作时产生的剩磁是一种常见现象。在正常工作条件下，磁通量不会自动消失，会留在磁芯中，造成磁滞。对于长期工作的电流互感器，磁滞会影响电流互感器的测量和保护性能，导致电流互感器出现误差。严重时，会导致电能计量错误、继电保护故障、故障等。

3.铁磁谐振

铁磁共振是电压互感器由于铁磁铁芯的非线性特性，在铁芯饱和后发生的一种持续的谐振过电压现象。如果线路所承载的负载是较大的感性负载，同时也有大容量深井泵。当系统电压存在波动或持续谐波时，电路中电流或电压的突然变化可能导致电压互感器铁芯迅速饱和，电感减小。当电感小于电容时，就会发生铁磁共振。铁磁共振会使电压互感器产生显著的励磁电流和电压波动。严重时，会造成磁芯温度迅速升高，导致电压互感器烧毁。

互感器技术的发展趋势

近年来，一种新型的光电电流互感器(OCT)技术引起了人们的关注，国内外的高校、研究机构和生产厂家都投入了大量的资金和研究人员，不断研制和开发各种电压等级的光电电流互感器。光电互感器利用了法拉第磁光效应，即线偏振光通过放置在磁场中的磁光材料时，其偏振面发生旋转，旋转角度与平行于光方向的磁场成线性关系。该原理用于测量短路电流等信息。

光电互感器具有以下优点:体积小，绝缘结构简单;无铁芯、无磁饱和、铁磁共振引起的问题;具有良好的抗电磁干扰性能，无低压侧开路产生高电压的危险;频率响应范围宽，动态范围大，测量精度高;无充油，无燃烧、爆炸等危险;光电互感器是一种适应电力测量和保护数字化、计算机化、自动化的新型互感器技术。

然而，目前光电互感器的技术还存在许多不足。首先，在测量小电流时，法拉第旋转角很小，传感器的灵敏度受到限制。被测信号被噪声淹没，导致光电互感器输出读数波动较大，线性度差，略超过测量要求;其次，温度应力等外界因素引起的介质中光的双折射现象也是降低检测灵敏度的主要因素;第三，机械振动和温度变化等因素会引起输出光强的变化，传输输入光信号的光纤所表现出的偏振特性受到应力和温度等因素的影响，导致部分极化。这导致输入光信号进入偏光镜，由于去极化引起光强波动，导致互感器测量误差。

由此可见，光电互感互感器将是未来互感技术的主流，但互感互感器也存在不足，需要进一步分析研究。

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