电力设备及互感器行业发展概况
思瀚产业研究院 浙江天际    2024-08-20

电力系统设备主要分为一次设备和二次设备。一次设备是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、变压器、断路器和输配电线路等；二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，包括继电保护装置、智能融合终端、低压分路监测单元、馈线终端、站所终端等。

同时，随着电力系统智能化建设和改造的需要，不断对传统的一、二次设备在结构和功能设计、硬件装置和软件等方面进行创新优化，形成一二次融合设备。

互感器类似电力系统的神经末梢，用于计量、测量及保护等场合，作为用电信息感知设备对电网运行状态进行持续的监控设备提供信号，是实现电网“各节点精准采集数据”的信号感知核心设备。

互感器产品作为一次设备和二次设备之间的连接设备，与二次表计和保护装置共同实现了电力系统的电能计量、参数感知监视和运行状态保护的功能。相对于二次设备起到的利用信号显示参数和发出动作指令，互感器承担了准确转换信号和高电压隔离绝缘作用，在整个装置中起到更为关键的核心作用。

1、互感器在配用电环节应用情况

配用电环节是互感器应用数量最广的环节，也是互感器市场容量最大的应用领域。由于配电网环节主要处于 35kV 及以下中低压电压等级，因此其对应的互感器主要为35kV 及以下电压等级互感器。

如果把输电网类比人体的大动脉，配用电网就相当于人体的分支动脉和毛细血管，由于网络节点多、用电支路长、用户众多、用电设备种类繁多等因素，为了保证电费贸易结算的公平、电网运行的安全和稳定，需要在各个节点设置计量、测量和保护等设备，因此，在这一环节需要使用大量的互感器为这些设备提供信号。

从供应端看，配用电领域互感器竞争厂家数量大，呈现金字塔型，头部企业数量少、规模较大，底部企业数量众多，但规模普遍较小，竞争较为激烈。这一应用环节的互感器中，用于电费贸易结算的计量用互感器因对其准确度等级、性能稳定性、抗环境干扰能力等要求最高，因此，对产品的设计、工艺、制造过程、批次质量稳定性、质量追溯管理等方面均有着最严格要求，为配用电环节互感器产品中的中高端市场。

2、互感器在输变电环节应用情况

输变电环节由 35kV 及以上的输电线路和变电站组成，是电力系统中最高电压等级的电网（简称“主网”），起到电力系统骨架的作用，主网覆盖等级包括 35kV、66kV、110kV 和 220kV 的高压电网，330kV、500kV 和 750kV 的超高压电网，以及 1,000kV 输电网为骨干网架的特高压电网。

输变电领域需要各类高压电流、电压互感器为线路关口计量设备提供计量信号，为测量和保护设备提供测量和保护信号，承担着输电过程中，电网安全、稳定运行的信息感知功能。由于变电站只是输电线路上散布的点，且多数需求为一次性建设投资，因此，相对于互感器总体市场而言，该环节互感器需求数量相较于配用电领域较小。

其中，高压（35-220kV）领域，市场容量小，竞争激烈，而超高压（330-750kV）和特高压（800-1000kV）领域，由于关系到国家能源安全，基本处于寡头垄断于国网系统内的几家大型成套设备厂家。

3、互感器在发电环节应用情况

火力、水力等传统发电方式项下，发电厂是依据资源优势建设的少数点状分布的大型设施，由于是一次性投入的项目，且电场内部使用互感器的数量相对较少，因此，传统发电环节互感器的市场总量较小，随着光伏、风电等新能源分布式发电并网比例的不断提高，新能源发电端对具有抗直流、耐高温、抗冲击性能的新型互感器的需求不断增长，且因新能源分布式发电并网模式下节点多、分布广的特征，未来应用于新能源发电环节的互感器具有较大的市场容量。

4、不同应用领域互感器产品的特点

互感器广泛应用于发电、输变电、配用电的每个环节，为二次保护设备、控制设备、测量和计量设备提供信号。由于各个环节的二次设备功能不同，对互感器的变比、准确度、容量、测量范围的要求也就不同，因此，互感器需要随着二次仪器仪表的需求做出有针对性的调整，实现信号采集与应用的联动。

在当前新型电力系统建设过程中，由于实现的过程和场景的不同，对互感器与连接的仪器仪表的联合设计显得尤为重要。例如：为实现电网已有设备的现场智能化改造，在新增信号采集点加装的给 TTU 提供信号的互感器，需专门研发开启式电流互感器，解决了现场带电安装的难题；为减少柜内的空间占用，降低二次设备的复杂程度，满足一二次融合系统化解决方案需要，新研发出的复合准确级 0.5（10P10）一体化电流互感器，用一个绕组实现了传统互感器需要两个绕组分别实现测量和保护信号采集的功能，既满足了准确度 0.5 级的测量要求，又满足了在 10 倍故障电流时，信号输出准确度偏差低于 10%的保护功能需求。

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